活塞环线材晶粒度的测定方法技术

本申请提供一种活塞环线材晶粒度的测定方法，包括热处理取样步骤、金相制样步骤，氧化处理步骤和晶粒度检测步骤，所述氧化处理步骤中将所述待测样品以所述待测横截面向上置于管式炉中加热氧化20～40℃，所述管式炉的温度控制在850～870℃，并向所述管式炉中以5～30L/min的流速通入氮气。本申请的活塞环线材晶粒度的测定方法通过将加热氧化过程设置在一定流速的氮气保护的管式炉中加热，减少了管式炉中的氧气相对含量，因而改变了活塞环线材的热氧化过程。在此基础上，通过大量实验最终确定了新的氧化处理参数。在保证晶粒度晶界细腻清晰，晶粒大小准确的基础上，压缩了加热氧化的时间，因而也加快了实验进度。因而也加快了实验进度。因而也加快了实验进度。

【技术实现步骤摘要】
活塞环线材晶粒度的测定方法


[0001]本专利技术涉及金属材料晶粒度检测
，具体涉及一种活塞环线材晶粒度的测定方法。

技术介绍

[0002]由于活塞环线材存在Cr、Mn、Si、P等元素，会改变钢的共析点的位置，通过现有的氧化腐蚀法测定线材的晶粒度，在氧化处理过程中一般是将材料在860℃下进行空气氧化1小时后，以使晶界处的表层奥氏体先行氧化，经处理后在晶界处形成氧化物网络，通过氧化物网络来可视化金界，实现晶粒度的测定。
[0003]但是现有技术下，发现经上述处理的待测试样的晶粒图晶界粗化，不能真实反映待测试样的晶粒分布。而且相比使用其他方法测定的晶粒度偏低。

技术实现思路

[0004]鉴于现有的氧化腐蚀法得到的晶界效果有待提升，晶粒度偏低的问题，本申请提供一种活塞环线材晶粒度的测定方法。
[0005]本申请提供一种活塞环线材晶粒度的测定方法，包括热处理取样步骤、金相制样步骤，
[0006]所述热处理取样步骤中对金属线材做淬回火处理，并切段取待测样品；
[0007]所述金相制样步骤中对所述待测样品进行金相制样，将所述待测样品的待测横截面打磨抛光；
[0008]还包括如下步骤：
[0009]氧化处理步骤，将所述待测样品以所述待测横截面向上置于管式炉中加热氧化20～40℃，所述管式炉的温度控制在850～870℃，并向所述管式炉中以5～30L/min的流速通入氮气；
[0010]晶粒度检测步骤，打磨去除所述待测横截面的氧化层至暴露下层金属止后，将所述待测横截面于腐蚀液中腐蚀晶界，在金相显微镜下完成晶粒度测定。
[0011]优选的，所述氧化处理步骤中，向所述管式炉中通入氮气的流速为10L/min。
[0012]优选的，所述氧化处理步骤中，所述管式炉的温度控制在860℃，所述待测样品的加热氧化时间为30min。
[0013]优选的，所述晶粒度检测步骤中，所述金相显微镜的放大倍率为1000倍。
[0014]本申请的活塞环线材晶粒度的测定方法通过改进氧化腐蚀法测定活塞环线材晶粒度过程中的氧化处理过程，通过将加热氧化过程设置在一定流速的氮气保护的管式炉中加热，减少了管式炉中的氧气相对含量，因而改变了活塞环线材的热氧化过程。在此基础上，通过大量实验最终确定了新的氧化处理参数。在保证晶粒度晶界细腻清晰，晶粒大小准确的基础上，压缩了加热氧化的时间，因而也加快了实验进度。
附图说明
[0015]图1为本申请实施例1所得的金相图；
[0016]图2为本申请实施例2所得的金相图；
[0017]图3为本申请实施例3所得的金相图；
[0018]图4为本申请对比例1所得的金相图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图和具体实施例，对本专利技术进行详细说明，在本说明书中，附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例，其只用于体现各部件之间的相对位置关系与连接关系，名称相同或标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。
[0020]本申请提供一种活塞环线材晶粒度的测定方法，包括热处理取样步骤、金相制样步骤、氧化处理步骤以及晶粒度检测步骤
[0021]其中，所述热处理取样步骤中对金属线材做淬回火处理，并切段取待测样品。具体而言将金属线材在750～900℃下淬火处理，在350～480℃温度下回火处理，制得淬回火处理的金属线材，然后从上述淬回火处理后的金属线材中切段作为待测样品。
[0022]所述金相制样步骤中对所述待测样品进行金相制样，并注意所述待测样品之间不要镶嵌，将所述待测样品的待测横截面打磨抛光。
[0023]所述氧化处理步骤中，将所述待测样品以所述待测横截面向上置于管式炉中加热氧化20～40℃，所述管式炉的温度控制在850～870℃，并向所述管式炉中以5～30L/min的流速通入氮气；将经氧化处理后的待测样品置于10
[0024]所述晶粒度检测步骤，将氧化处理后试样的抛光面适当倾斜10
°
15
°
打磨去除所述待测横截面的氧化层至暴露下层金属止后，以实现仅去除表面质地较硬的黑色氧化物。然后将所述待测横截面于在15
[0025]经油淬回火后的活塞环线材在氧化气氛下高温加热，表层奥氏体晶界优先氧化，在晶界处形成氧化物网络，通过氧化物网络来测定晶粒度。此氧化过程可分为三个阶段：第一阶段，过剩相铁素相不断转变为奥氏体。第二阶段，基体与氧化膜之间的阴阳离子再次加快扩散，下层金属基体继续氧化脱碳，部分之前试样表面奥氏体晶界被替代。第三阶段，一、二阶段的奥氏体晶粒逐渐长大，新旧氧化膜叠加生长。通过测定氧化第二阶段稳区内的晶粒大小，可以准确地测定活塞环线材的晶粒度。而处于第一阶段或者第三阶段的材料制得的金相图均不利于晶粒度的测定，若高温加热时间过短，氧化过程处于第一阶段，表层奥氏体晶界的氧化不完全，导致金界细微不连续，难以得到完整的晶界清晰可辨的晶相图。若高温加热时间过长，氧化反映过度进行，奥氏体晶粒会在高温下生长膨胀，新旧氧化层发生叠加，导致晶界粗化，晶粒大小也较原始情况更加粗大，不能准确地体现活塞环线材的原始晶粒度的大小。
[0026]但是在改变了高温氧化处理工艺后，上述三个阶段的历时均发生不同程度的变化，需要重新测定，因此如何在压缩高温氧化过程的历时的同时，准确把握氧化过程的条件设计与氧化制样时间成为本申请的关键。
[0027]以下为本申请的实施例
[0028]实施例1：50CrVA线材的晶粒度检测
[0029]在790℃
→
850℃
→
900℃的梯次温度下，对该线材做油淬处理，在465℃温度下回火处理，并切取试样，对试样进行常规金相制样，一端打磨抛光处理。然后进行氧化处理，将抛光处理的试样按抛光面朝上，放置于管式炉中；在管式炉中通入氮气，流量控制在10L/min；由于管式炉处于两端开放状态，在小流量氮气下，仍然存在空气从炉的端部进入炉内，因此炉内仍然存在少量的空气供试样的氧化反应，使试样在860℃加热30分钟；将氧化处理后的试样在在冷水或者10
[0030]实施例2：55CrSi线材的晶粒度检测
[0031]在790℃
→
850℃
→
900℃的梯次温度下，对该线材做油淬处理，在465℃温度下回火处理，并切取试样，对试样进行常规金相制样，一端打磨抛光处理。然后进行氧化处理，将抛光处理的试样按抛光面朝上，放置于管式炉中；在管式炉中通入氮气，流量控制在30L/min；由于管式炉处于两端开放状态，在小流量氮气下，仍然存在空气从炉的端部进入炉内，因此炉内仍然存在少量的空气供试样的氧化反应，使试样在850℃加热20分钟；将氧化处理后的试样在在冷水或者10
[0032]实施例3：SWRH72A线材的晶粒度检测
[0033]在820℃的梯次温度下，对该线材做油淬处理，在390℃温度下回火处理，并切取试样，对试样进行常规金相制样，一端打磨抛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活塞环线材晶粒度的测定方法，包括热处理取样步骤、金相制样步骤，所述热处理取样步骤中对金属线材做淬回火处理，并切段取待测样品；所述金相制样步骤中对所述待测样品进行金相制样，将所述待测样品的待测横截面打磨抛光；其特征在于，还包括如下步骤：氧化处理步骤，将所述待测样品以所述待测横截面向上置于管式炉中加热氧化20～40℃，所述管式炉的温度控制在850～870℃，并向所述管式炉中以5～30L/min的流速通入氮气；晶粒度检测步骤，打磨去除所述待测横截面的氧化层至暴露下层金属止后，将所述待测横截面于腐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乐，王长雨，苏鹍，
申请(专利权)人：安徽环新新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：