[发明专利]一种薄板的组织定位制样方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢板的组织检验领域，具体是指一种薄板的组织定位制样方法。

背景技术

钢板按厚度分为特厚板、厚板、中板、薄板四大类。我国将厚度大于60mm的钢板称为特厚板，厚度在20～60mm的钢板称为厚板，厚度在4.5～20mm的钢板称为中板，厚度在0.2～4mm的钢板称为薄板。

众所周知，对于钢铁等金属材料而言，成分和工艺决定其组织，组织决定其性能。组织的检测和研究是改进成分和工艺、提高性能的关键。这里所说的组织包含微观组织结构和析出相。通常情况下，钢板的微观组织结构及析出相因为元素偏析、生产工艺、热处理冷却速度等差异、表面渗氮以及镀层处理不同，从表面到心部受到不同程度的影响，从而导致力学性能出现差异。为此需要取得板面方向不同板厚部位的试样进行微观组织结构、析出相等观察分析。取样位置的相对误差越小，试验结果越准确、可靠。

对于中厚板而言，组织变化的过渡区域较大、规律性较强，可以用线切割或精密切割的方法切取板厚1/2和1/4部位的板面试样，经金相磨制并制备萃取复型样品即可。但对于薄板而言，组织变化区域很小，钢板组织变化有可能为板厚1/5或其它厚度，按常规部位取样、定位制样偏差较大。尤其是渗氮硅钢、镀锌汽车板一类的钢，厚度通常在2mm以下，最低达到0.27mm。通常只能采用机械研磨的方式制样。但因为薄板在表面处理后组织沿厚度方向的变化复杂，组织层次多样，所以在对薄板分析取样时除了要考虑厚度外，更要结合金相组织变化进行定位。因此结合金相组织准确定位成了制样过程中的的难题和关键问题。为此，急需一种用于薄板的沿板厚方向按组织变化进行多层次定位取样的制样方法。

现有技术中，申请号为201020226901.X的中国专利《一种观察钢板不同厚度位置金相组织的装置》公开了一种观察钢板不同厚度位置金相组织的装置。该装置包括相互连接的直角短边(1)和直角长边(3)、直角短边(1)和直角长边(3)上可移动的环扣挡条(2)、直角长边(3)上可移动的方环(4)和刻度尺(6)。该实用新型可用于在金相截面试样上迅速、准确地确定热轧板试样不同厚度位置处的金相组织，比较适合中厚板。对于薄板而言，厚度方向的组织变化区域极小，截面观察结果局限性强，准确性无法保证。

申请号为201110179979.X的中国专利《一种原位金相组织分析方法》公开了一种原位金相组织分析方法。包括以下步骤：1)取样：在所要分析的钢板上取一块金相试样；2)制样：金相试样经粗磨、细磨、抛光、腐蚀后，将试样放在金相显微镜下观察，选取感兴趣区域拍照后保存，保持试样不动，卸下物镜镜头，换上定位器，并旋转定位器在试样表面刻划出圆形区域；3)热处理：将试样观察面的两个相对侧面打平，联入闭合电路中，将热电偶焊接在观察面的中心区域后将试样放入热模拟实验机样品室中，关闭样品室并抽真空后进行热处理；4)对比观察分析：对处理后金相试样的观察面进行磨抛、腐蚀、干燥后，先在低倍显微镜下寻找定位器标记的位置，然后在高倍显微镜下观察，选取典型视场拍照，最后调取热处理之前的组织照片与热处理后的金相照片放在同一视场，对比分析组织细节的变化情况。该发明可快速、正确地对比分析钢板同一位置热处理前后组织细节的变化情况，目的是对不同热处理状态下某一局部的金相组织进行定位观察。该方法无法对薄板沿厚度方向进行组织的检验。

发明内容

本发明的目的是根据上述不足提供一种薄板的组织定位制样方法，该方法可以用于薄板沿板厚方向，根据试验需求采取组织定位、实现厚度的多层次准确定位制样。

本发明的技术方案如下：一种薄板的组织定位制样方法，其步骤包括：

(1)将薄板沿厚度方向，垂直薄板的板面垂直截取板面试样及截面试样，再将板面试样与截面试样固定在一起，保持板面试样的板面和截面试样的厚度面在同一个平面上；

(2)对板面试样和截面试样进行金相抛光或腐蚀操作，观察组织的变化情况，确定截面组织发生变化时相应的板厚位置；

(3)将同一平面的板面试样的板面和截面试样的厚度面同时进行磨制，使板面试样的厚度达到步骤(2)确定需要的板厚位置。

优选的，所述截面试样的表面形状为直角梯形。

更优选的，所述步骤(3)中的磨制过程中，板面试样的磨制深度根据截面试样厚度面长度的变化确定。

优选的，所述板面试样沿厚度方向粘结多片同种或其他钢种试样。

本发明薄板的组织定位制样方法，有以下优点：

1、本发明通过直接观察截面试样的组织变化，确定需要制备板面试样的厚度位置，实现组织定位；