一種1Cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法
本發(fā)明涉及金相樣品制備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法。
背景技術(shù):
1cr13不銹鋼屬于半馬氏體型,組織中除了馬氏體外還有高溫鐵素體組織。該鋼因其較高的韌性和冷變形性,熱處理后主要用于制造承受沖擊載荷較大的零件。由于δ-鐵素體的存在會(huì)降低鋼的強(qiáng)度、韌性、耐蝕性和熱塑性,根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,最嚴(yán)重視場(chǎng)內(nèi)δ-鐵素體不超過10%,因此需要減少鋼中δ-鐵素體的含量。
由于1cr13不銹鋼的耐蝕性較好,傳統(tǒng)的腐蝕方法例如硝酸酒精、苦味酸等無法腐蝕出δ-鐵素體。常規(guī)的利用4%氫氟酸和4%硝酸水溶液的方法容易出現(xiàn)過腐蝕情況,且腐蝕出來的金相局部發(fā)黑,影響正常的觀察。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)技術(shù)中存在的上述問題,提供一種1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,達(dá)到上述技術(shù)效果,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,包括以下步驟:
a、磨制:將試樣依次用240#碳化硅砂紙、400#碳化硅砂紙、600#碳化硅砂紙、800#碳化硅砂紙、1200#碳化硅砂紙、1500#碳化硅砂紙、2400#碳化硅砂紙打磨平整;更換每道砂紙時(shí),試樣旋轉(zhuǎn)90°,保證上一道砂紙的劃痕被打磨掉;
b、拋光:將試樣置于金相拋光機(jī)中,拋光至表面光亮無劃痕;
c、清洗干燥:將試樣加水沖洗并用酒精擦拭去除試樣表面殘留的拋光膏,干燥處理;
d、電解液配制:將高氯酸倒入冰醋酸溶液中制成高氯酸體積濃度為7-10%的高氯酸-冰醋酸電解液;
e、電解腐蝕:將所得的電解液倒入電解池中,陰極接電解池、陽極接試樣,將試樣拋光面浸沒在電解液下電解腐蝕;
f、沖洗:電解完成后將表面殘留的電解液以及腐蝕產(chǎn)物沖洗干凈。
進(jìn)一步地,如上所述1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,步驟a中,每更換一道砂紙,需清洗一次試樣,將上一次殘留試樣表面的砂粒清洗干凈。
進(jìn)一步地,如上所述1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,步驟b中,首先用2.5μm金剛石拋光膏拋光4-6min,隨后用1μm金剛石拋光噴霧拋光2-4min,試樣拋光至表面光亮無劃痕。
進(jìn)一步地,如上所述1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,步驟b中,首先用2.5μm金剛石拋光膏拋光5min,隨后用1μm金剛石拋光噴霧拋光3min,試樣拋光至表面光亮無劃痕。
進(jìn)一步地,如上所述1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,步驟e中,電解腐蝕時(shí)的電壓為30-40v,電流密度為6-8ma/cm2,腐蝕時(shí)間為12-15s。
進(jìn)一步地,如上所述1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,步驟f中,電解完成后,試樣涂覆洗潔精并在流動(dòng)的水體下面快速?zèng)_洗,防止試樣上殘留的電解液進(jìn)一步腐蝕試樣。
本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明方法設(shè)計(jì)科學(xué)合理,解決了傳統(tǒng)硝酸酒精和苦味酸等常用腐蝕試劑不能腐蝕出δ-鐵素體的不足,避免了硝酸酒精腐蝕導(dǎo)致局部發(fā)黑的問題,表面干凈無污染。
2、本發(fā)明方法能有效縮短腐蝕時(shí)間,易于控制腐蝕程度,對(duì)試樣無規(guī)定形狀要求,金相觀察時(shí)可清晰顯示δ-鐵素體。
當(dāng)然,實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上的所有優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的微觀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的微觀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,包括以下步驟:
制樣:將試樣尺寸切割成10mm×10mm×10mm。
磨制:將試樣依次用240#碳化硅砂紙、400#碳化硅砂紙、600#碳化硅砂紙、800#碳化硅砂紙、1200#碳化硅砂紙、1500#碳化硅砂紙、2400#碳化硅砂紙打磨平整;更換每道砂紙時(shí),試樣旋轉(zhuǎn)90°,保證上一道砂紙的劃痕被打磨掉。
拋光:將試樣置于金相拋光機(jī)中,首先用2.5μm金剛石拋光膏拋光5min,隨后用1μm金剛石拋光噴霧拋光3min,拋光致表面光亮無劃痕。
清洗干燥:將試樣加水沖洗并用酒精擦拭去除試樣表面殘留的拋光膏,吹風(fēng)機(jī)吹干。
電解液配制:將高氯酸倒入冰醋酸溶液中制成高氯酸體積濃度為8%的高氯酸-冰醋酸電解液。
電解腐蝕:將電解液倒入電解池中,負(fù)極接電解池,正極接鑷子,并用鑷子夾住試樣,將試樣拋光面浸沒在電解液下電解腐蝕14s,電解電壓為35v,電流密度約為7ma/cm2。
沖洗:電解完成后用水將表面變色的電解液沖洗干凈。
金相觀察:將試樣腐蝕面置于金相顯微鏡下觀察,如圖1所示,通過該金相腐蝕制備方法,在金相顯微鏡下,可以清晰觀察到δ-鐵素體的形貌。
實(shí)施例2
一種1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,包括以下步驟:
制樣:將試樣尺寸切割成10mm×10mm×10mm。
磨制:將試樣依次用240#碳化硅砂紙、400#碳化硅砂紙、600#碳化硅砂紙、800#碳化硅砂紙、1200#碳化硅砂紙、1500#碳化硅砂紙、2400#碳化硅砂紙打磨平整;更換每道砂紙時(shí),試樣旋轉(zhuǎn)90°,保證上一道砂紙的劃痕被打磨掉。
拋光:將試樣置于金相拋光機(jī)中,首先用2.5μm金剛石拋光膏拋光4min,隨后用1μm金剛石拋光噴霧拋光2min,拋光致表面光亮無劃痕。
清洗干燥:將試樣加水沖洗并用酒精擦拭去除試樣表面殘留的拋光膏,吹風(fēng)機(jī)吹干。
電解液配制:將高氯酸倒入冰醋酸溶液中制成高氯酸體積濃度為7%的高氯酸-冰醋酸電解液。
電解腐蝕:將電解液倒入電解池中,負(fù)極接電解池,正極接鑷子,并用鑷子夾住試樣,將試樣拋光面浸沒在電解液下電解腐蝕12s,電解電壓為40v,電流密度約為6ma/cm2。
沖洗:電解完成后用水將表面變色的電解液沖洗干凈。
金相觀察:將試樣腐蝕面置于金相顯微鏡下觀察,如圖2所示,通過該金相腐蝕制備方法,在金相顯微鏡下,可以清晰觀察到δ-鐵素體的形貌。
實(shí)施例3
一種1cr13馬氏體不銹鋼中δ-鐵素體的金相腐蝕方法,包括以下步驟:
制樣:將試樣尺寸切割成10mm×10mm×10mm。
磨制:將試樣依次用240#碳化硅砂紙、400#碳化硅砂紙、600#碳化硅砂紙、800#碳化硅砂紙、1200#碳化硅砂紙、1500#碳化硅砂紙、2400#碳化硅砂紙打磨平整;更換每道砂紙時(shí),試樣旋轉(zhuǎn)90°,保證上一道砂紙的劃痕被打磨掉。
拋光:將試樣置于金相拋光機(jī)中,首先用2.5μm金剛石拋光膏拋光6min,隨后用1μm金剛石拋光噴霧拋光4min,拋光致表面光亮無劃痕。
清洗干燥:將試樣加水沖洗并用酒精擦拭去除試樣表面殘留的拋光膏,吹風(fēng)機(jī)吹干。
電解液配制:將高氯酸倒入冰醋酸溶液中制成高氯酸體積濃度為10%的高氯酸-冰醋酸電解液。
電解腐蝕:將電解液倒入電解池中,負(fù)極接電解池,正極接鑷子,并用鑷子夾住試樣,將試樣拋光面浸沒在電解液下電解腐蝕15s,電解電壓為30v,電流密度約為8ma/cm2。
沖洗:電解完成后用水將表面變色的電解液沖洗干凈。
金相觀察:將試樣腐蝕面置于金相顯微鏡下觀察,如圖3所示,通過該金相腐蝕制備方法,在金相顯微鏡下,可以清晰觀察到δ-鐵素體的形貌。
根據(jù)實(shí)施例1-3的觀察結(jié)果,本發(fā)明方法設(shè)計(jì)科學(xué)合理,解決了傳統(tǒng)硝酸酒精和苦味酸等常用腐蝕試劑不能腐蝕出δ-鐵素體的不足,避免了硝酸酒精腐蝕導(dǎo)致局部發(fā)黑的問題,表面干凈無污染。本發(fā)明方法能有效縮短腐蝕時(shí)間,易于控制腐蝕程度,對(duì)試樣無規(guī)定形狀要求,金相觀察時(shí)可清晰顯示δ-鐵素體。