[发明专利]一种制备不锈钢点焊热影响区金相样品的方法

说明书

技术领域

本发明属于金相样品制备技术领域，特别是提供了一种制备不锈钢点焊热影响区金相样品的方法，用于制备不锈钢点焊热影响区的金相样品，是一种操作方便，可有效显示不锈钢点焊热影响区金相组织的技术。

背景技术

不锈钢由于其优良的耐腐蚀性能，在我国的经济建设中占有举足轻重的地位，被广泛用于船舶、车辆、汽车、宇航、桥梁、建筑等行业。在不锈钢加工工艺中焊接是最主要的、必不可少的加工技术，而热影响区晶粒的大小对不锈钢焊接件的各项性能有很大的影响。测评不锈钢焊接材热影响区热敏化晶粒的大小是评价材质不可或缺的技术指标，有重要的实际意义。

杨晓杰对ZG16Mn钢和2Cr13焊接件的金相试样制备进行了研究，用10％的草酸水溶液电解侵蚀试样后，用3％的硝酸酒精溶液擦拭试样表面，侵蚀条件为电压10V，时间8～10s，得到了ZG16Mn钢的显微组织(杨晓杰.不锈钢与普通钢焊接件的金相试样制备方法[J].理化检验-物理分册，2005，41(12)：639-640)，但是显示过程太过繁琐。

本发明采取标准的研磨方法，优选出草酸和去离子水侵蚀剂，成功制备了可供金相观察的样品。其操作简单，且有效显示了不锈钢点焊热影响区热敏化晶粒的显微组织。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备不锈钢点焊热影响区金相样品的方法，解决了不锈钢点焊热影响区热敏化晶粒显示困难的问题。

本发明的工艺步骤为：

1、研磨

a、粗研磨

试样先经120^#→220^#→320^#→600^#→1000^#→1500^#→2000^#碳化硅水砂纸磨光，用水做润滑剂。研磨盘转速在150～200转/分，以避免划痕。在研磨时每换一次砂纸要将试样沿同一方向转动90度，并用显微镜观察样品表面以确定研磨面状态。

b、细研磨-抛光

将粗研磨好的试样在超声波仪器中洗净，在抛光绒布上抛光，此时用6μm的金刚石抛光剂，用乙醇作为润滑剂。抛光2～5分钟后，在显微镜100倍下观察表面状态，确认表面划痕沿同一方向。将研磨好的试样在超声波仪器中清洗后，换用3μm的金刚石抛光剂，用乙醇作为润滑剂。抛光2～5分钟后，在显微镜100倍下观察表面状态，确认表面划痕沿同一方向。将研磨好的试样在超声波仪器中洗净，换用1μm的金刚石抛光剂，用乙醇作为润滑剂。抛光2～5分钟后，在显微镜100倍下观察表面状态，确认表面无划痕。

c、侵蚀

将抛光好的试样作为阳极，奥氏体不锈钢作为阴极同时放入20～50度的侵蚀液中，通以4～6V的稳压电流，侵蚀1～2分钟后，用水冲洗试样，然后在超声波仪器中用乙醇溶液清洗试样，最后烘干试样。此时可得到组织已清晰显示的试样。

2、侵蚀剂配方及配制过程

(1)侵蚀剂配方

去离子水(H₂O)900ml；

草酸(C₂H₂O₄)95～105g；

(2)侵蚀剂配制过程

将95～105克草酸溶于900毫升去离子水，搅拌均匀。

本发明的优点在于，解决了不锈钢点焊热影响区热敏化晶粒显示困难的问题。

附图说明

图1为本发明实施例含碳量为0.0053％的不锈钢样品的金相照片(100倍)，通过观察可知该样品热影响区晶粒的晶界显著增宽。

图2为本发明实施例含碳量为0.0053％的不锈钢样品的金相照片(500倍)，可以清楚地看到晶粒晶界呈台阶状。

具体实施方式

1、研磨

a、粗研磨

试样先经120^#→220^#→320^#→600^#→1000^#→1500^#→2000^#碳化硅水砂纸磨光，用水做润滑剂。研磨盘转速在150转/分，以避免划痕。在研磨时每换一次砂纸要将试样沿同一方向转动90度，并用显微镜观察样品表面以确定研磨面状态。

b、细研磨-抛光