[发明专利]一种精确确定TRIP钢电阻点焊后热影响区边界的金相显微技术

摘要

一种精确确定TRIP钢电阻点焊后热影响区边界的金相显微技术，基于彩色金相腐蚀原理，通过金相腐蚀液和相应腐蚀方法的配合，精确分析TRIP钢板在电阻点焊后热影响区边界残余奥氏体的组织形貌以及含量，并将其与TRIP钢母相中残余奥氏体的分布进行对比，从而确定焊件热影响区边界以及熔焊区的尺寸。与目前通用的金相测试方法相比，本发明技术测得的数据准确性可以提高约10%，从而保证后续相应焊件失效分析和计算机有限元模拟模型建立的准确性和可靠性，为TRIP钢电阻点焊生产上的工艺改良以及科研研究提供指导。

主权项

1.一种精确确定TRIP钢电阻点焊后热影响区边界的金相显微方法，首先制备饱和的硫代硫酸钠溶液，确保硫代硫酸钠的过饱和，过滤得到其中的清液，其特征是，还包括以下步骤：1）将上述清液中逐次加入焦亚硫酸钠颗粒，保证每50ml的硫代硫酸钠溶液中加入1g的焦亚硫酸钠颗粒，并在逐次加入的过程中进行搅拌，搅拌直至焦亚硫酸钠颗粒不再溶解，得到混合溶液，该混合溶液的上层清液便是金相腐蚀液，将金相腐蚀液放于塑料瓶中储藏；2）对于TRIP800钢经过标准金相制备打磨抛光后的试样，在其表面滴加金相腐蚀液，并用手将试样轻微的震荡，通过TRIP800钢表面颜色由明亮色变为紫红色控制腐蚀时间；3）待步骤3）中TRIP800钢表面变为紫红色后，即完成腐蚀，对其表面先用酒精清洗后再用水洗，最后再经酒精清洗；4）将经清洗后的TRIP800钢表面快速吹干，然后在光学显微镜下清晰地显示TRIP800钢显微组织中的残余奥氏体形貌，将热影响区边界残余奥氏体的组织形貌以及含量与TRIP800钢母相中残余奥氏体的分布进行对比，从而准确界定热影响区的边界和测量熔焊区的直径:将母相向热影响区过渡的区域均匀细分为4个部分，分别为A、B、C、D，其依次为母相区A到熔焊区中显微组织发生明显变化的分界处D；对于区域A，残余奥氏体的腐蚀效果要明显高于硝酸酒精，其中白亮的相为残余奥氏体，很容易与其它各相区分开来；对于区域B，分为两部分，其中一部分清晰地看到白亮的奥氏体逐渐减少，直至两部分的分界处全部消失，即形成过渡区域中残余奥氏体消失的分界线，以残余奥氏体的含量和分布特点作为判断依据，可以得到准确的熔焊区边界，即母相区和热影响区的边界；虽然此处的边界也是肉眼判断，但由于残余奥氏体的腐蚀效果明显，相比于硝酸酒精中的边界判断，其更简单也更准确；由此可以得出实际的热影响区的边界要比硝酸酒精测得的热影响区边界更加靠近母相，相应地，实际的熔焊区直径也更大；对于区域C，其为热影响区的最外围边界，即最靠近母相处，但其显微组织除了无残余奥氏体外，与母相极为相似；该区域腐蚀后的亮度要高于母相，这也间接表明虽然该区域与母相有相似性，但却是不同的显微组织，这种效果也是硝酸酒精腐蚀达不到的；对于区域D，其为热影响区中显微组织发生明显变化的区域，同时也是目前使用硝酸酒精腐蚀或肉眼直接观察后认为的熔焊区的边界；步骤1）所述的金相腐蚀液的腐蚀效果要明显优于硝酸酒精，能够更准确地界定TRIP钢电阻点焊后熔焊区边界，提高了数据测量的准确性；5）在测量完成后使用Lecia光学显微镜的滤光设施来检验测量的准确性，更精细地分析从母相区向热影响区过渡过程中的显微组织分布特点；使用上述金相腐蚀液要比硝酸酒精测得的熔焊区半径大0.16‑0.18mm，提高了数据测量的准确性。