[发明专利]检测热处理过程中夹杂物与合金基体之间固相反应的方法

摘要

本发明提出了一种检测热处理过程中夹杂物与合金基体之间固相反应的方法，一方面突破了由于夹杂物尺寸过小而不能清楚观察夹杂物与合金基体之间固相反应的限制，另一方面揭示了夹杂物与合金基体交界面情况以及二者之间固相反应对于各自成分、性质、物相的影响。本项发明综合了高温共聚焦激光显微镜预熔过程、石英管密封过程以及热处理过程等，并通过检测Fe‑Mn‑Si钢基体合金与MnO‑SiO2‑FeO‑MnS系夹杂物之间在1473K温度下热处理过程中的固相反应及其机理，验证了本项技术发明能够有效反映热处理过程中非金属夹杂物与钢基体之间固相反应及其机理，具有重要的实验和生产指导作用以及良好的应用推广前景。

主权项

一种检测热处理过程中夹杂物与合金基体之间固相反应的方法，其特征在于，包括如下步骤：a.高温预熔过程：将合金基体切割成边长2.5‑‑3.5mm的正方体，并在合金基体上表面钻得直径1.4‑‑1.5mm的半圆孔洞以放置粉状夹杂物，接着将合金基体和粉状夹杂物置于高温共聚焦激光显微镜所用坩埚内，并对实验腔室进行抽真空处理，真空度应低于5.0×10‑3Pa，随后，室内引入Ar气并在坩埚四周缠绕Ti箔进行保护以减少合金基体的氧化；夹杂物预熔过程中，温度由室温升高至高于夹杂物熔点40K～60K后急冷至室温，升温速率为80K/min～120K/min，急冷速率应达到1000K/min以上，使得夹杂物得到有效淬火处理；b.石英管密封过程：将粘接良好的夹杂物和合金基体样品置于内径9‑11mm的石英管内，采用封管设备将管内抽真空处理后充入高纯氩气进行密封保护处理，以防止合金基体在高温下被氧气氧化；c.热处理过程：利用高温管式炉基于一定的温度曲线对石英管整体进行拟定好的热处理工艺，热处理过程完成后，从炉内取出石英管对石英管整体进行冰水淬火，冷却后从管内取出样品进行树脂样品的制备；d.制样过程：采用砂纸和抛光设备对样品纵截面进行打磨、抛光，利用EPMA检测设备对纵截面处夹杂物与合金基体交界面形貌、各自成分以及物相进行观察、检测与分析。