[发明专利]定量检测高V高速钢中MC碳化物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳化物的定量检测方法，尤其涉及一种定量检测高V高速钢中MC碳化物的检测方法。

背景技术

目前检测高速钢碳化物的方法，依据GB/T9943-2008《高速工具钢》、GB/T14979-94《钢的共晶碳化物不均匀度评定法》等国家标准，都是在钢材上切取试样，将试样清洗、镶嵌、研磨，使用4%硝酸酒精溶液深腐蚀后在金相显微镜下检测，与标准给定评级图谱进行对照，判定碳化物不均匀度级别及颗粒度级别。整个试样的检测过程为人为观测评价，存在操作人员的人为误差；而且在腐蚀过程中，需一次或多次腐蚀才能在金相显微镜下清晰观察到，延长了检测时间。

中国发明专利申请CN 102486460 A公开了一种高Nb铁镍基高温合金中Laves相和碳化物相的区别方法，是将高Nb铁镍基高温合金试样经研磨、抛光后使抛光面外露，然后置于热处理炉中，在炉温350~600℃下静置10~200分钟，空冷，利用金相显微镜观察处理后的高Nb铁镍基高温合金试样。这种方法只是对碳化物相与Laves相的区别观察，属于对碳化物的定性分析，而且此方法中对试样采用了热处理。

中国发明专利申请CN 103308514 A公开了一种采用退火态常温腐蚀法检测工具钢碳化物不均匀性的方法，采用机械方法将退火态试样表面打磨抛光，然后在特定腐蚀液中对抛光好的试样表面进行腐蚀处理30～60秒钟，将腐蚀后的试样使用金相显微镜下观察，观察到的结果为黑色铁素体基体+白色碳化物颗粒，其中，二次碳化物呈现条带状分布和网状分布，共晶碳化物呈现大块状的链状或条状分布。此方法仍是对碳化物的定性分析，只能观察到碳化物的形态及分布情况，不能定量确定碳化物的大小及数量，而且此方法中对试样仍采用了腐蚀处理。

中国发明专利申请CN 102374990 A公开了一种预应力钢绞线盘条网状碳化物评级方法，首先在盘条上截取横向试样，长度为5mm-15mm，将试样磨平、研磨、抛光，然后将制备好的试样用碱性苦味酸钠水溶液腐蚀，最后在光学显微镜500倍下观察，按照一定的原则对网状碳化物评定为1级、2级、3级、4级、5级。本方法为82B盘条网状碳化物的形貌特征提供了一种定量的评定方法，但仍不能用于检测碳化物的大小及数量，而且此方法中仍是采用了腐蚀处理操作。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种省去腐蚀处理操作的定量检测高V高速钢中MC碳化物的方法。

为实现上述目的，本发明所述定量检测高V高速钢中MC碳化物的方法包括以下步骤：

a、取样：从待检钢材上切取长度L为10-20mm的样品，沿中心剖开，取一半圆柱体为试样；

b、试样处理：将试样的中心平面打磨抛光；

c、图像采集：采用扫描电镜中的背散射电子探头，对中心平面的、距离中心平面径向边缘的1/8直径处或1/4直径处的图像进行采集；

d、数据统计 ：采用金相软件对图片进行分析，得到MC碳化物颗粒粒度及面积率数据结果。

首先从待检钢材上切取长度为10-20mm易于被操作人员手工打磨的样品，沿中心剖开，得到半圆柱体试样，方便后续的图像采集；然后通过机械打磨抛光，消除试样上的划痕问题等对后续图片分析的影响；在接下来的图像采集中，参照GB14979《钢的共晶碳化物不均匀度》评定法，并结合丝锥寿命主要受材料1/4、1/8处碳化物颗粒大小及分布的影响，对中心平面的、距离中心平面径向边缘的1/8直径处或1/4直径处进行图像采集，采用扫描电镜的背散射电子探头获得能够清晰分辨碳化物的背散射图片；最后根据背散射图像的MC碳化物与M6C碳化物的衬度区别，采用金相软件进行分析，得到MC碳化物颗粒粒度和面积率数据结果。

利用对样品微区原子序数或化学成分变化敏感的背散射电子信号作为调制信号得到显示微区化学成分差别的像衬度，根据原子序数造成的衬度变化，在背散射电子探头下，可以对各种金属和合金进行区分。重元素区域在图像上为亮区，轻元素区域为暗区。V相对于W、Mo为轻元素，在图中为暗区，因此高V高速钢在背散射电子采集图片中，可以清晰辨认出MC碳化物，但扫描电镜不具备图像分析功能，必须结合金相分析软件才能对MC碳化物进行提取和分析。通过金相软件对MC碳化物与M6C碳化物衬度的区别分析，结合图像的黑白反转、分割等软件操作，可以得到MC碳化物颗粒的粒度及面积率数据，实现对MC碳化物的定量分析，而且操作方法简便、快捷，检测结果精确。

作为对上述方式的限定，所述步骤b包括顺次设置的砂轮磨平、预磨机磨制、手工磨制以及抛光工序。