[发明专利]一种马氏体型耐热钢原始奥氏体晶界显示方法

说明书

本发明涉及一种马氏体型耐热钢原始奥氏体晶界显示方法，涉及原始奥氏体晶界的显示技术领域。所述显示方法包括：1)将马氏体型耐热钢在1000‑1100℃之间保温0.5‑1.5h，即可奥氏体化；2)将步骤1)中奥氏体化后的马氏体型耐热钢于650‑750℃之间恒温保温1‑2h，然后空冷至室温；3)对步骤2)中空冷至室温的马氏体型耐热钢制成试样后进行磨光和抛光；4)对抛光后的马氏体型耐热钢进行电解腐蚀，即得。本发明通过恒温保温的方式改变了马氏体型耐热钢的原始奥氏体晶界与晶粒内组织晶界之间的耐蚀性，这种方式能够清晰显示原始奥氏体晶界而不显示晶内组织，大幅度改善了原始奥氏体晶界的显示效果。

技术领域

本发明涉及原始奥氏体晶界的显示技术领域，具体涉及一种通过预热处理使马氏体型耐热钢原始奥氏体晶界清晰显示的方法。

背景技术

原始奥氏体晶界显示，即钢奥氏体化加热后通过淬火获得马氏体组织，淬火后原始奥氏体晶界仍然保留，然后通过一定的腐蚀方法使钢中原始奥氏体晶界显示的技术。由于原始奥氏体晶粒的尺寸对钢的性能具有极为重要的影响，因此原始奥氏体晶界显示技术的研究一直是钢铁领域的重点工作之一，如何快速、清晰地显示钢热处理后的原始奥氏体晶界对钢的研究具有重要意义。

为了显示钢的各种显微组织，经过抛光处理后必须利用相应的化学试剂进行腐蚀，主要包括化学腐蚀法和电解腐蚀法，目前，对于钢材基体组织的腐蚀技术相对成熟，但针对原始奥氏体晶界的腐蚀技术在很多钢种中仍未获得理想效果。目前常见的原始奥氏体晶界显示技术主要有氧化法、铁素体网法、渗碳体网法、普通化学腐蚀法、热浸蚀法、电解腐蚀法等。其中，氧化法操作较为复杂，且氧化会阻碍奥氏体晶粒长大，因此并不能精确反映正常热处理过程中的真实原始奥氏体晶粒尺寸。铁素体网法和渗碳体网法适合于低合金钢，对于马氏体型耐热钢由于热处理过程中难以产生铁素体网和渗碳体网，因此这两种方法并不适用。

现有的针对马氏体型耐热钢的普通化学腐蚀法，如常用的腐蚀试剂有王水、盐酸加硫酸铜水溶液等，这些方法在显示原始奥氏体晶界的同时显示晶粒内部组织，导致晶界显示效果不理想。热浸蚀法主要指通过苦味酸水溶液进行腐蚀，该方法主要适用于低合金钢，对于马氏体型耐热钢由于其耐蚀性较好，普通苦味酸水溶液热浸蚀法并不适用，针对该问题往往通过向苦味酸水溶液中添加盐酸的方法腐蚀耐蚀钢，但对于马氏体型耐热钢，苦味酸溶液加盐酸后虽然能显示原始奥氏体晶界，但同时也会显示晶粒内部组织，不能获得良好的原始奥氏体晶界显示效果。

此外，上述各类腐蚀方法主要针对水冷或油冷的淬火钢，而非回火钢，因为钢回火处理后再进行腐蚀时，晶粒内部更容易腐蚀，原始奥氏体晶界与晶粒内部组织更容易同时显示，原始奥氏体晶界显示效果更差。

专利CN 103398892 B公开了一种马氏体型耐热钢原始奥氏体晶界显示的电解腐蚀方法，其利用高浓度NaOH水溶液在80～100℃热电解腐蚀的方法显示马氏体型耐热钢原始奥氏体晶界，但实验发现，该方法对于高温奥氏体化后马氏体型耐热钢的晶界显示效果较好，如1200℃及以上奥氏体化，但对于较低温度奥氏体化后马氏体型耐热钢，如1000～1100℃，虽然能够清晰显示原始奥氏体晶界，但往往也会同时显示晶粒内部组织，导致晶界显示效果较差。而对于马氏体型耐热钢，其最终热处理时淬火温度往往就处于1000～1100℃，因此，该专利提供的方法并不适用于1100℃以下奥氏体化后马氏体型耐热钢的原始奥氏体晶界的显示。

综上，目前关于马氏体型耐热钢原始奥氏体晶界的显示技术，其问题主要在于：显示晶界的同时显示晶粒内部的组织形貌，从而导致晶界显示效果差，影响观察，无法对原奥氏体的晶粒度等进行准确统计。因此，有必要研究一种新的马氏体型耐热钢原始奥氏体晶界的显示技术，以期解决上述问题。

发明内容