[发明专利]一种测量中高碳珠光体钢珠光体团尺寸的测量方法

说明书

本发明公布了一种测量中高碳珠光体钢珠光体团尺寸的测量方法，步骤为：步骤一，截取中高碳钢珠光体试样，检验面为横向，先进行多道次的机械磨抛，再进行振动抛光，使试样表面清洁、平整、无应力；步骤二，在试样上选取观察视场，用EBSD对所选区域进行面扫描得到取向分布图；步骤三，设定一定取向差，利用EBSD取向分析软件，采用截点法，对其珠光体团尺寸进行统计分析。本发明以金相法测量结果为依据，对EBSD法测定条件和数据处理方法进行优化，使EBSD法与传统金相法测的结果能够一致，有可比性，测量方法稳定可靠，人为影响因素小，用于性能评价效果好。

技术领域

本发明属于珠光体团检测方法，具体涉及一种测量中高碳珠光体钢珠光体团尺寸的测量方法

背景技术

用中高碳珠光体钢(如车轮和盘条)等制作的承载部件，广泛用于铁道车辆、建筑工程等领域。对于珠光体钢而言，珠光体团尺寸是评价珠光体钢材料性能的关键指标之一，因此准确测定珠光体团尺寸，在产品研发和应用方面具有重要的实际意义。

目前珠光体团的测量方法有两种，即金相显微镜法(金相法)和电子背散射衍射法(EBSD法)。金相法采用苦味酸酒精溶液侵蚀，用金相显微镜采集图片，采用截点法人工测定。EBSD法，利用EBSD对试样进行面扫描，将具有相同取向差的区域认为是属于同一个珠光体团，通过设定取向差来确定珠光体团的尺寸。对于中高碳珠光体钢，由于珠光体形态的千变万化，有片状、细片状、极细片状；点状、粒状、球状；以及渗碳体不规则形态的类珠光体。

金相法测中高碳珠光体钢的珠光体团尺寸只对部分试样适用。对于片层状珠光体其团边界容易区分。当转变温度较低，或奥氏体成分不够均匀时，碳化物不能以整齐的片层状长大，杂乱曲折地分布于共析铁素体的基体上，即为类珠光体，这时候团边界不容易区分。

金相法测珠光体团尺寸受试样状态、腐蚀效果等影响大，完全采用人工数截点方式,操作枯燥，边界腐蚀不清易误标、且工作量比较大。腐蚀珠光体团边界的腐蚀剂苦味酸2015年即已停产，难以采购，目前也没有找到合适的可替代的腐蚀剂。

电子背散射衍射法(EBSD法)测定珠光体团尺寸，主要依据GB/T 36165-2018《金属平均晶粒度的测定电子背散射衍射(EBSD)法》。EBSD方法根据晶体取向划分晶粒的，适用于所有晶体结构类型。EBSD法对晶界很难用传统金相方法显示的金属材料适用。虽然制样和数据采集可完全由机器完成，但是如测定条件、数据处理方法选择不合适，也会使测量结果不准确。只有采用合适测量方法和数据处理方式，才可以得到准确的试验结果。

金相法是传统的试验方法，EBSD法与金相法测珠光体团尺寸，两种方法的测量原理存在一定差异，因此需要使EBSD法与传统金相法测的结果能够一致，有可比性，才能对产品研发有指导意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明以金相法测量结果为依据，对EBSD法测定条件和数据处理方法进行优化，建立起一种适合测量中高碳珠光体钢珠光体团尺寸的试验方法，用于产品性能研究。

本发明的具体技术方案为：一种测量中高碳珠光体钢珠光体团尺寸的测量方法，步骤为：

步骤一，截取中高碳钢珠光体试样，检验面为横向，先进行多道次的机械磨抛，再进行振动抛光，使试样表面清洁、平整、无应力；

步骤二，在试样上选取观察视场，用EBSD对所选区域进行面扫描得到取向分布图；

步骤三，设定一定取向差，利用EBSD取向分析软件，采用截点法，对其珠光体团尺寸进行统计分析。

进一步地，步骤一中试样选取，车轮试样长宽尺寸≤15mm，厚度≤5mm；中高碳钢盘条、弹簧钢样品，切取圆柱状小样品，高度≤5mm；对于直径10mm盘条或弹簧样品，需再将圆柱状小样品切成四分之一或八分之一圆的扇形样品；

车轮轮辋试样在距踏面固定深度处测量，盘条、热轧弹簧试样在二分之一半径处测量；