[發明專利]一種測量中高碳珠光體鋼珠光體團尺寸的測量方法

在審

• 申請號: 202010541621.6
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111537319A
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 浦紅;方政;宋鑫晶;程志遠;牟祖茂;姚三成;萬志鍵;龔夢強;張曉瑞
• 申請（專利權）人: 馬鞍山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;G01N23/20058;G01N23/203
• 代理公司: 馬鞍山市金橋專利代理有限公司 34111
• 代理人: 許瑞祥

本發明公布了一種測量中高碳珠光體鋼珠光體團尺寸的測量方法，步驟為：步驟一，截取中高碳鋼珠光體試樣，檢驗面為橫向，先進行多道次的機械磨拋，再進行振動拋光，使試樣表面清潔、平整、無應力；步驟二，在試樣上選取觀察視場，用EBSD對所選區域進行面掃描得到取向分布圖；步驟三，設定一定取向差，利用EBSD取向分析軟件，采用截點法，對其珠光體團尺寸進行統計分析。本發明以金相法測量結果為依據，對EBSD法測定條件和數據處理方法進行優化，使EBSD法與傳統金相法測的結果能夠一致，有可比性，測量方法穩定可靠，人為影響因素小，用于性能評價效果好。

技術領域

本發明屬于珠光體團檢測方法，具體涉及一種測量中高碳珠光體鋼珠光體團尺寸的測量方法

背景技術

用中高碳珠光體鋼(如車輪和盤條)等制作的承載部件，廣泛用于鐵道車輛、建筑工程等領域。對于珠光體鋼而言，珠光體團尺寸是評價珠光體鋼材料性能的關鍵指標之一，因此準確測定珠光體團尺寸，在產品研發和應用方面具有重要的實際意義。

目前珠光體團的測量方法有兩種，即金相顯微鏡法(金相法)和電子背散射衍射法(EBSD法)。金相法采用苦味酸酒精溶液侵蝕，用金相顯微鏡采集圖片，采用截點法人工測定。EBSD法，利用EBSD對試樣進行面掃描，將具有相同取向差的區域認為是屬于同一個珠光體團，通過設定取向差來確定珠光體團的尺寸。對于中高碳珠光體鋼，由于珠光體形態的千變萬化，有片狀、細片狀、極細片狀；點狀、粒狀、球狀；以及滲碳體不規則形態的類珠光體。

金相法測中高碳珠光體鋼的珠光體團尺寸只對部分試樣適用。對于片層狀珠光體其團邊界容易區分。當轉變溫度較低，或奧氏體成分不夠均勻時，碳化物不能以整齊的片層狀長大，雜亂曲折地分布于共析鐵素體的基體上，即為類珠光體，這時候團邊界不容易區分。

金相法測珠光體團尺寸受試樣狀態、腐蝕效果等影響大，完全采用人工數截點方式,操作枯燥，邊界腐蝕不清易誤標、且工作量比較大。腐蝕珠光體團邊界的腐蝕劑苦味酸2015年即已停產，難以采購，目前也沒有找到合適的可替代的腐蝕劑。

電子背散射衍射法(EBSD法)測定珠光體團尺寸，主要依據GB/T 36165-2018《金屬平均晶粒度的測定電子背散射衍射(EBSD)法》。EBSD方法根據晶體取向劃分晶粒的，適用于所有晶體結構類型。EBSD法對晶界很難用傳統金相方法顯示的金屬材料適用。雖然制樣和數據采集可完全由機器完成，但是如測定條件、數據處理方法選擇不合適，也會使測量結果不準確。只有采用合適測量方法和數據處理方式，才可以得到準確的試驗結果。

金相法是傳統的試驗方法，EBSD法與金相法測珠光體團尺寸，兩種方法的測量原理存在一定差異，因此需要使EBSD法與傳統金相法測的結果能夠一致，有可比性，才能對產品研發有指導意義。

發明內容

為解決上述問題，本發明以金相法測量結果為依據，對EBSD法測定條件和數據處理方法進行優化，建立起一種適合測量中高碳珠光體鋼珠光體團尺寸的試驗方法，用于產品性能研究。

本發明的具體技術方案為：一種測量中高碳珠光體鋼珠光體團尺寸的測量方法，步驟為：

步驟一，截取中高碳鋼珠光體試樣，檢驗面為橫向，先進行多道次的機械磨拋，再進行振動拋光，使試樣表面清潔、平整、無應力；

步驟二，在試樣上選取觀察視場，用EBSD對所選區域進行面掃描得到取向分布圖；

步驟三，設定一定取向差，利用EBSD取向分析軟件，采用截點法，對其珠光體團尺寸進行統計分析。

進一步地，步驟一中試樣選取，車輪試樣長寬尺寸≤15mm，厚度≤5mm；中高碳鋼盤條、彈簧鋼樣品，切取圓柱狀小樣品，高度≤5mm；對于直徑10mm盤條或彈簧樣品，需再將圓柱狀小樣品切成四分之一或八分之一圓的扇形樣品；

車輪輪輞試樣在距踏面固定深度處測量，盤條、熱軋彈簧試樣在二分之一半徑處測量；