[发明专利]一种清晰显示9～12％Cr耐热钢原始奥氏体晶界的金相腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明属于金相样品制备领域，特别涉及到一种清晰显示9～12％Cr耐热钢原始奥氏体晶界的金相腐蚀方法。

背景技术

钢的原始奥氏体晶粒直接影响后续处理过程中组织的变化。原始奥氏体晶粒不仅影响钢的强度，也对冷脆转变和断裂等材料的力学性能有较大影响。因此准确显示钢的奥氏体晶粒具有十分重要的意义。

9～12％Cr耐热钢调质后的微观组织呈现典型的马氏体回火组织特征。9～12％Cr耐热钢原始奥氏体的显示方法有很多，最常用的为苦味酸盐酸酒精溶液(苦味酸∶盐酸∶酒精＝1∶5∶60)。然而，苦味酸盐酸酒精溶液腐蚀后显现的是晶内马氏体回火组织，只能凭借马氏体板条长度和位相来间接判断和评定原始奥氏体晶界，对试验者的专业知识和技能水平要求较高。

对于两相或多相合金的化学浸蚀主要是电化学腐蚀过程，由于各组成相具有不同的腐蚀电位，在浸蚀剂中，具有较高负电位的相成为微小原电池的阳极而被迅速溶解，而具有较高正电位的一相作为阴极而很少受到腐蚀而保持近似抛光后的状态。这样即可区分不同的相组织。金属的电化学活性在晶内和晶界不同，由于晶界上的金属活性较大，所以晶界的腐蚀相比晶内略深。

然而，对于经过高温回火处理的9～12％Cr耐热钢，晶内和晶界差异较小，采用普通腐蚀剂无法清晰将晶内和晶界区分开来。为此需要探索一种新的腐蚀剂促进晶界腐蚀或抑制晶内腐蚀以达到清晰显示原始奥氏体晶界的目的。

在经过反复的摸索实践及多种试剂的对比后，本发明提供了一种显示9～12％Cr耐热钢原始奥氏体晶界的金相腐蚀方法，解决了经过调质处理后的9～12％Cr耐热钢的原始奥氏体晶粒显示困难的难题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够清晰显示9～12％Cr耐热钢原始奥氏体晶粒的金相腐蚀方法，解决了经过调质处理后的9～12％Cr耐热钢的原始奥氏体晶粒显示困难的难题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明采用以下技术方案：

一种清晰显示9～12％Cr耐热钢原始奥氏体晶粒的金相腐蚀方法，包括以下步骤：

(1)研磨：切割试样，研磨，得磨光试样；

(2)抛光：将所得磨光试样进行抛光，得抛光好的试样；

(3)腐蚀：将所得抛光好的试样放入腐蚀液中浸蚀，得腐蚀后试样，所述腐蚀液是体积比为55-65％的硝酸水溶液；

(4)清洁：将腐蚀后试样进行清洁，以去除试样表面污渍和结垢。

进一步的，9～12％Cr耐热钢为现有技术，是以Cr-Mo钢为基础，添加V、Nb和N提高蠕变强度，增加Cr含量到9-12％(质量分数)提高高温抗氧化性。

较佳的，所述9～12％Cr耐热钢试样为12Cr10Mo1W1VNbN、13Cr9Mo2Co1NiVNbNB、2Cr11NiMoNbVN或X19CrMoNbVN中的任意一种。

较佳的，步骤(1)中，研磨是指将试样初步打磨后，放在不同粒度的磨料上依次由大粒度到小粒度研磨。

较佳的，所述磨料为砂纸，不同粒度的磨料由大粒度到小粒度依次为200目、600目和1000目。更佳的，不同粒度的磨料由大粒度到小粒度依次为200目、400目、600目、800目和1000目。

磨制过程中，可经常观察磨制表面以确保所有的划痕都沿着该道次的研磨方向且无明显粗大的划痕，在进行下一道次的磨制时将试样旋转90°后再继续研磨。

较佳的，步骤(2)中抛光是指将磨光试样清洗，抛光，再清洗。

较佳的，抛光时的抛光剂为金刚石抛光膏，抛光前后的清洗为水溶液清洗，乙醇吹干，更佳为99％无水乙醇清洗。

较佳的，步骤(3)中，所述腐蚀液为60％(体积比)的硝酸水溶液。

较佳的，步骤(3)中，所述浸蚀温度为90-110℃，所述浸蚀时间为0.5～4小时。更佳的，所述浸蚀的条件为加热煮沸，1～2.5小时。

浸蚀时，可将试样待腐蚀表面朝上，没入腐蚀液面下约2cm处，然后将装有腐蚀液和试样的容器置于加热炉上加热，待腐蚀液沸腾后保持0.5～4小时，然后取出试样。

较佳的，步骤(4)中，所述清洁是指将腐蚀后的试样再次抛光后清洗。

较佳的，所述清洗为水溶液清洗，乙醇吹干，更佳为99％无水乙醇清洗。

本发明的有益效果为：