一种分析晶粒特征的方法技术

本发明专利技术特别涉及一种分析晶粒特征的方法，属于金相分析技术领域，方法包括：将待分析样品进行预处理，得到含分析面的待溅射样品；将所述待溅射样品的分析面进行辉光放电溅射处理，获得待扫描面；将所述待扫描面进行显微镜扫描，得到待扫描面的形貌数据；根据所述待扫描面的形貌数据，得到晶粒特征；通过辉光光谱仪辉光放电溅射金属表面显现其晶粒特征，然后使用激光显微镜获取晶粒形貌分析晶粒特征；辉光放电时高能氩离子轰击样品表面，使样品表面原子脱离晶格束缚，最终被溅射区域显现出晶粒特征。辉光放电代替了化学腐蚀。激光显微镜对表面形貌分辨率较高，能较准确获取溅射后的晶粒特征。粒特征。粒特征。

【技术实现步骤摘要】
一种分析晶粒特征的方法


[0001]本专利技术属于金相分析
，特别涉及一种分析晶粒特征的方法。

技术介绍

[0002]金属材料晶粒特征的分析一般通过金相腐蚀和金相显微镜观察来实现。金相腐蚀前必须进行金相制样，包括粗磨、精磨、抛光等步骤，步骤繁琐，效率较低。金相腐蚀容易造成环境污染，同时危害试验人员身体健康。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种分析晶粒特征的方法，以解决目前金相腐蚀前处理步骤复杂的问题。
[0004]本专利技术实施例提供了一种分析晶粒特征的方法，所述方法包括：
[0005]将待分析样品进行预处理，得到含分析面的待溅射样品；
[0006]将所述待溅射样品的分析面进行辉光放电溅射处理，获得待扫描面；
[0007]将所述待扫描面进行显微镜扫描，得到待扫描面的形貌数据；
[0008]根据所述待扫描面的形貌数据，得到晶粒特征。
[0009]可选的，所述辉光放电溅射处理的处理气压为500Pa
‑
1000Pa。
[0010]可选的，所述辉光放电溅射处理的处理电压为600V
‑
1000V，所述辉光放电溅射处理的处理电流为10mA
‑
60mA，所述辉光放电溅射处理的处理时间为0.5min
‑
3min。
[0011]可选的，所述显微镜扫描采用激光显微镜进行扫描。
[0012]可选的，所述显微镜扫描的放大倍数为200
‑
5000倍。
[0013]可选的，所述预处理包括粗磨。
[0014]可选的，所述粗磨采用200#
‑
800#的砂纸进行粗磨。
[0015]可选的，所述待溅射样品的分析面无制样缺陷。
[0016]可选的，所述待分析样品的材质为金属材料。
[0017]可选的，所述金属材料为碳钢、不锈钢或铜合金。
[0018]本专利技术实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0019]本专利技术实施例提供的分析晶粒特征的方法，所述方法包括：将待分析样品进行预处理，得到含分析面的待溅射样品；将所述待溅射样品的分析面进行辉光放电溅射处理，获得待扫描面；将所述待扫描面进行显微镜扫描，得到待扫描面的形貌数据；根据所述待扫描面的形貌数据，得到晶粒特征；通过辉光光谱仪辉光放电溅射金属表面显现其晶粒特征，然后使用激光显微镜获取晶粒形貌分析晶粒特征；辉光放电时高能氩离子轰击样品表面，使样品表面原子脱离晶格束缚，最终被溅射区域显现出晶粒特征。辉光放电代替了化学腐蚀。激光显微镜对表面形貌分辨率较高，能较准确获取溅射后的晶粒特征。
[0020]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够
更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0022]图1是本专利技术实施例提供的方法的流程图；
[0023]图2是本专利技术实施例1提供的金相组织图；
[0024]图3是图2的着色图；
[0025]图4是本专利技术实施例2提供的金相组织图；
[0026]图5是图4的着色图；
[0027]图6是本专利技术实施例3提供的金相组织图；
[0028]图7是图6的着色图；
[0029]图8为本专利技术对比例1提供的金相组织图；
[0030]图9为本专利技术对比例2提供的金相组织图；
[0031]图10为本专利技术对比例3提供的金相组织图。
具体实施方式
[0032]下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0033]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0034]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0035]本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
[0036]申请人在专利技术过程中发现：现有观察金属材料晶粒特征主要方法是金相法，即通过化学试剂对磨抛面进行腐蚀，然后利用金相显微镜观察晶粒特征。磨抛面的获得一般通过人工或机械，耗时较长。化学腐蚀一般会使用对人体有害的硝酸、盐酸、氢氟酸等酸性物质。试验人员难以避免的和腐蚀液体或腐蚀蒸汽接触。
[0037]根据本专利技术一种典型的实施方式，提供了一种分析晶粒特征的方法，所述方法包括：
[0038]S1.将待分析样品进行预处理，得到含分析面的待溅射样品；
[0039]在一些实施例中，预处理包括粗磨，具体的，使用200#
‑
800#粗砂纸对样品待观察面进行粗磨，直到肉眼观察无凹坑、锈斑、污染等制样缺陷。
[0040]S2.将所述待溅射样品的分析面进行辉光放电溅射处理，获得待扫描面；
[0041]辉光放电时高能氩离子轰击样品表面，使样品表面原子脱离晶格束缚，最终被溅
射区域显现出晶粒特征。
[0042]在一些实施例中，将粗磨好的样品放置在辉光光谱仪溅射孔处，设定辉光光谱仪参数气压：500Pa
‑
1000Pa，电压600
‑
1000V，电流10
‑
60mA，溅射时间0.5
‑
3分钟。设定好参数后进行溅射。
[0043]控制气压为500Pa
‑
1000Pa的原因是该气压下有利于气体在电场下形成等离子体，该气压取值过大导致等离子体形成不充分，不利于溅射的进行，过小的不利影响是溅射速度会变慢，影响溅射效率。
[0044]控制电压为600
‑
1000V、电流为10
‑
60mA的原因是该电压下金属材料溅射较稳定，溅射凹坑底部较平整，有利于观察晶粒特征，该电压取值过大导致溅射不稳定，底部凹坑不平整，过小的不利影响是溅射不易发生，溅射效率低。
[0045]控制溅射时间为0.5
‑
3分钟的原因是该溅射时间段能较好地去除粗磨痕迹，显现真实晶粒特征，该时间取值过大的不利影响是影响溅射效率，过小的不利影响是无法充分去除粗磨痕迹，影响晶粒特征观察。
[0046]S3.将所述待扫描面进行显微镜扫描，得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分析晶粒特征的方法，其特征在于，所述方法包括：将待分析样品进行预处理，得到含分析面的待溅射样品；将所述待溅射样品的分析面进行辉光放电溅射处理，获得待扫描面；将所述待扫描面进行显微镜扫描，得到待扫描面的形貌数据；根据所述待扫描面的形貌数据，得到晶粒特征。2.根据权利要求1所述的分析晶粒特征的方法，其特征在于，所述辉光放电溅射处理的处理气压为500Pa
‑
1000Pa。3.根据权利要求1所述的分析晶粒特征的方法，其特征在于，所述辉光放电溅射处理的处理电压为600V
‑
1000V，所述辉光放电溅射处理的处理电流为10mA
‑
60mA，所述辉光放电溅射处理的处理时间为0.5min
‑
3min。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈然，胡赞，杨丽卉，黄文长，廖智琰，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：