本发明专利技术涉及属于金相制备技术领域，特别涉及一种利用高温氧化及室温浸蚀的方法对Cr12型马氏体耐热钢原奥氏体晶界进行显示处理的方法。本发明专利技术包括磨光试样制备，热处理、细磨抛光和浸蚀四个步骤。首先制备试样，将试样其中一个平面磨平；然后将试样置于加热炉中，在所要研究的温度时间参数下进行保温，保温后淬火；将试样进行水磨，水磨时磨光面与砂纸之间保持一定角度，保证试样表面存在基体-氧化区过渡区，再进行抛光，然后采用侵蚀试剂浸蚀，用酒精清洗后吹干；在显微镜下即可观察到清晰的原奥氏体晶界。此发明专利技术的技术方案简单，便于实施，通过该技术方案的实施能在保证材料原奥氏体晶界清晰完整显现的同时，不受材料基体金相组织的影响。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及属于金相制备
，特别涉及一种利用高温氧化及室温浸蚀的方法对Crl2型马氏体耐热钢原奥氏体晶界进行显示处理的方法。
技术介绍
钢的奥氏体晶粒尺寸是影响钢的性能的主要指标之一，研究奥氏体晶粒尺寸对于钢的生产过程以及钢产品质量性能控制具有重要意义。Crl2型马氏体耐热钢，对晶粒度具有严格的要求，因此研究不同加热温度、不同保温时间下的原奥氏体晶粒尺寸是一项必不可少的工作。这表明，能够清晰完整的显示原奥氏体晶界的技术具有重要作用。目前，已有学者对钢的原奥氏体晶粒显示方法进行探究，通常最为常见的方法有:以饱和苦味酸水溶液为基础添加洗涤剂、海鸥牌洗发膏、盐酸、双氧水或其他表面活化剂的热浸蚀法，针对碳含量0.25%-0.60%的碳素钢和合金钢的氧化法，以及其他室温下的化学试剂浸蚀法，这些方法主要针对低合金钢，而目前鲜有针对Crl2型马氏体耐热钢的原奥氏体晶界显示方法的研究。Crl2型 马氏体耐热钢为高合金耐蚀钢，常规应用于低合金钢原奥氏体晶界显示的试剂无法浸蚀Crl2型马氏体耐热钢；针对碳含量0.25%-0.60%的碳素钢和合金钢的氧化法，因Cr 12型马氏体耐热钢在奥氏体化温度以下耐氧化性较强，该氧化法不适用于Cr 12型马氏体耐热钢的原奥氏体晶界显示；使用普通不锈钢金相组织浸蚀试剂对Crl2型马氏体耐热钢浸蚀后钢的基体组织显示出来，而晶界不明显，严重影响原奥氏体晶界的观察，不能达到原奥氏体晶粒尺寸的统计要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种研究Cr 12型马氏体耐热钢晶粒长大规律实验中原奥氏体晶界的显示方法，解决研究Crl2型马氏体耐热钢晶粒长大规律实验中晶界显示困难的问题。本专利技术通过磨光试样准备，热处理、细磨抛光、浸蚀四步完成原奥氏体晶界的显示显示处理，具体技术步骤如下: 步骤一、切取Crl2型马氏体耐热钢试样，利用多个不同粒度的磨料由大粒度至小粒度依次对所述试样的一个平面磨光，获得具有一个磨光面的磨光试样； 步骤二、将加热炉温度升至预定温度，然后将磨光试样置入加热炉，保温预定时间后将磨光试样淬火，获取淬火试样； 步骤三、将淬火试样的磨光面与磨料平面保持预定夹角Θ进行细磨，使磨光面存在基体-氧化区过渡区后，对磨光面进行抛光获得抛光试样； 步骤四、采用侵蚀试剂对所述抛光试样进行浸蚀，之后进行清洗，吹干。优选地，所述Cr 12型马氏体耐热钢试样为10Crl2Ni3Mo2VN或12Crl2。优选地，步骤一中，所述磨料为砂纸，其中，最小粒度的磨料的粒度范围为1000-1200 目。优选地，在步骤二中，在加热炉中所述磨光试样的磨光面与空气接触。优选地，步骤二中所述预定温度在900°C以上，预定时间范围为IOmin以上。优选地，步骤三中，所述细磨方式为水磨，磨料采用粒度范围为1500-2000目的砂纸。优选地，步骤三中，磨光面与磨料平面之间预定夹角Θ的范围为15度-25度。优选地，步骤四中所述侵蚀试剂配比为:10mlH20+0.5gCuCl2.2H20+10mlHCl,或IOOml饱和苦味酸水溶液+ImlHCl，其中，HCl浓度36_38%wt。优选地，当所述侵蚀试剂配比为:10mlH20+0.5gCuCl2.2H20+10mlHCl时，侵蚀时间为10s-20s ;当所述侵蚀试剂配比为:100ml饱和苦味酸水溶液+ImlHCl时，浸蚀时间为30s-60s，侵蚀温度为60°C。优选地，步骤四中所述清洗为酒精清洗。本专利技术是利用高温氧化+室温浸蚀结合的方法显示Crl2型马氏体耐热钢原奥氏体晶界，专利技术中所使用的试剂为一种耐热不锈钢金相组织浸蚀试剂，如直接对淬火后试样基体进行浸蚀，将显示出马氏体组织，而晶界不明显，不能达到晶粒度统计要求，且Crl2型马氏体耐热钢在奥氏体化温度以下耐氧化性很强，低温下难以深度氧化原奥氏体晶界，而在研究高温下奥氏体晶粒长大规律的实验中，需对试样进行奥氏体化温度以上的保温热处理，此专利技术仅需在保温热处理实验前将试样进行简单磨光处理，热处理实验后即可得到理想的晶粒及表面氧化层，此时试样表面原奥氏体晶界处已被深度氧化，而晶内则氧化较浅，磨抛过程中晶内氧化物先于 晶界处氧化物消失，浸蚀后晶界处浸蚀深度相对晶内更深，金相显微镜下即可观察到清晰的原奥氏体晶界，即使晶内马氏体组织显示出来，也不会影响晶界的观察。附图说明图1为本专利技术实施例1中10Crl2Ni3Mo2VN钢900°C下保温30min后晶粒度照片。图2为本专利技术实施例1中10Crl2Ni3Mo2VN钢950°C下保温IOmin后晶粒度照片。图3为本专利技术实施例1中10Crl2Ni3Mo2VN钢1100°C下保温30min后晶粒度照片。具体实施例方式1、首先切取IOX 12X 15mm块状试样，将试样的其中一个平面利用不同粒度的磨料由粗(大粒度)至细(小粒度)依次进行磨光。例如，可以采用不同型号(或粒度)的金相砂纸作为磨料，由粗至细依次进行磨光的过程中每次更换小粒度砂纸之前保证试样磨光面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，最后一次磨光的砂纸型号在1000#-1200#的范围之内，即最小粒度的砂纸的粒度范围在1000-1200目之间。2、设定晶粒长大规律实验所需温度、时间参数，将加热炉温度升至所设温度，然后将磨光后试样置入加热炉，其中磨光面与空气接触，保温所要研究的时间，保温结束后将试样淬火。3、将淬火后试样磨光面在磨料上进行细磨，细磨时磨光面与磨料面之间保持15度-25度夹角，磨至试样的磨光面一侧显示基体颜色，一侧仍残留氧化皮，存在明显的灰亮色基体-氧化区过渡区，再用抛光机等设备对磨光面抛光至无划痕。其中，细磨的方式可以为水磨等方式，细磨使用的磨料比步骤一中磨光所使用的最小粒度的磨料粒度更小，如，采用粒度范围在1500-2000目之间的砂纸作为磨料。4、采用侵蚀试剂浸蚀10s-20s，然后将试样用酒精清洗干净，吹干，即可在显微镜下观察到清晰完整的原奥氏体晶界。实施例1 选择10Crl2Ni3Mo2VN作为试样，进行钢体原奥氏体晶界显示的处理方法，所述10Crl2Ni3Mo2VN 是化学成分为:C:0.11%, S1:0.20%, Mn:0.75%, Cr:11.8%, N1:2.7%, Mo:1.7%, V:0.3%ο处理方法包括以下步骤: 步骤一、首先切取10\12父15111111块状试样，将试样的其中一个平面，在240#、400#、600#、800#、1000# (即粒度分别为240目、400目、600目、800 g UOOO目)金相砂纸上由粗至细进行磨光。每次更换砂纸之前保证试样表面无垂直于磨光方向划痕，更换砂纸时试样旋转90度角，最后经1000#砂纸磨光后即可。步骤二、将加热炉温度升至预定温度，然后将磨光后试样置入加热炉，其中磨光面与空气接触，保温预定时间，保温结束后将试样淬火。步骤三、将淬火后试样磨光面在1500# (即粒度在1500目)的砂纸上进行水磨，水磨时磨光面与砂纸面之间保·持15度-25度夹角，磨至试样的磨光面一侧显示基体颜色，一侧仍残留氧化皮，存在明显的灰亮色基体-氧化区过渡区，抛光至无划痕。步骤四、采用配方为IOmlH2CH0.5gCuCl2.2H20+10mlHCl的侵蚀试剂对本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Cr12型马氏体耐热钢原奥氏体晶界的显示处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：步骤一、切取Cr12型马氏体耐热钢试样，利用多个不同粒度的磨料由大粒度至小粒度依次对所述试样的一个平面磨光，获得具有一个磨光面的磨光试样；步骤二、将加热炉温度升至预定温度，然后将磨光试样置入加热炉，保温预定时间后将磨光试样淬火，获取淬火试样；步骤三、将淬火试样的磨光面与磨料平面保持预定夹角θ进行细磨，使磨光面存在基体?氧化区过渡区后，对磨光面进行抛光获得抛光试样；步骤四、采用侵蚀试剂对所述抛光试样进行浸蚀，之后进行清洗，吹干。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊儒，刘雅政，周乐育，龚臣，宋明强，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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