钢的金相检测中试样与组织显示的方法
摘要:金相检验是评定钢的内在质量的重要方法之一。利用这一检验方法研究钢的化学成分, 钢的冶炼、轧制、热处理工艺等显微组织的关系, 以及显微组织与钢材综合性能的内在联系规律, 从而稳定和提高钢材质量, 为开发新钢种提供重要依据。金相检验通常使用光学显微镜, 但为了研究和解决高深的难题, 也使用高倍率、高精度的显微镜等仪器。
1 金相试样的制备
1.1 试样的截取
金相试样的取样部位根据研究和检验的项目, 按有关国标、企标的规定在钢的相应部位上截取。要使所取的试样具有代表性, 试样尺寸, 各厂规定不一, 钢材直径大于25mm的, 必须保证检验面积不小于4cm2 , 厚度为1.5一2.0cm。
金相试样一般用人工研磨, 通过粗磨(打砂轮或磨粗砂纸)、细磨(磨蜡盘或磨细水砂纸)和抛光(绒布或金丝绒上抛) 。金相试样研磨的好坏, 是金相检验成败的关键, 尤其是不须腐蚀的夹杂物、石墨碳试样更应仔细研磨
1.3金相组织显示
经抛光的试样, 若直接置于显微镜下观察只能看到一片亮光, 除某些非金属夹杂物、石墨外, 无法辨别各种组织及其形状, 因此需要进行金相组织显示。金相组织显示, 就是将钢的晶界、相界或组织显示出来。以便于在显微镜下进行观察。显示方法有化学腐蚀法、电化学浸蚀法、熔盐浸蚀法、高温介质浸蚀法等几种。生产检验通常使用化学浸蚀法。
(1) 化学腐蚀剂
化学腐蚀剂一般由三部分组成: 起腐蚀作用的溶液、溶解腐蚀产物的溶液、起缓冲作用的溶液。简单的化学腐蚀剂只用前两部分溶液配制而成。按钢种及检验项目的不同, 采用不同的腐蚀剂。对珠光体类钢通常用4 % 的硝酸酒精溶液; 对检验碳化物通常用苦味酸溶液等。
(2) 腐蚀过程
腐蚀前, 必须保证试样干燥、清洁、无油污。首先将溶液从瓶中倒入瓷盘内。通常, 有两种腐蚀方法, 即将试样浸入腐蚀剂中, 或用脱脂棉蘸上腐蚀剂揩擦磨面。腐蚀时间的长短, 随着钢的组织状态、检验项目和观察倍数而定。例如, 显示铬抽承钢的珠光体组织, 腐蚀至淡黄色; 显示铬轴承钢的网状碳化物, 腐蚀至深灰色。腐蚀时间的长短, 以清晰地显示出金相组织为原则。一旦腐蚀完毕, 首先用清水冲洗, 再用酒精冲, 然后将试样置于热风机吹干。吹干后要保护好试样腐蚀面, 以等待进行金相观察。
2 金相组织
金相组织, 也称显微组织。从铁一渗碳体平衡图中看出, 所有钢铁在室温上的组织均由ａ—铁素体(Fａ)或γ一铁素体(Fγ)和渗碳体(Fe３C )这两个基本相组成。但是由于碳含量不同, 碳素体的相对数量,析出条件和分布情况均各异, 呈现各种不同的组织状态。通过极漫的冷却条件形成铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体等。通过加热、保温、冷却条件等, 改变铁碳合金的内部组织, 出现奥氏体、贝氏体、马氏体、回火屈氏体、回火索氏体、魏氏组织、粒状珠光体等。通过显微镜观察了解这些组织的分布形态、数量、大小等。另外还须观察非组织的夹杂物、脱碳、石墨碳等。
上一篇：脱碳层深度与珠光体的金相检测方法
下一篇：金相实验技术的发展
