奧氏體是鋼材在高溫時(shí)的一種組織,冷卻到室溫后,奧氏體組織發(fā)生了轉(zhuǎn)變,如何在室溫下條件下,對(duì)原奧氏體的晶粒度進(jìn)行測(cè)定?在國(guó)家檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)GB 6394—2017《金屬平均晶粒度測(cè)定方法》規(guī)定可使用滲碳法、氧化法、網(wǎng)狀鐵素體法、網(wǎng)狀珠光體(屈氏體)法、網(wǎng)狀滲碳體法以及晶粒邊界腐蝕法等。今天我們就奧氏體晶粒度的這些測(cè)定方法詳細(xì)的為大家介紹一下。
01奧氏體晶粒度測(cè)定方法——滲碳法
滲碳法適用于測(cè)定滲碳鋼的奧氏體晶粒度。具體步驟是,首先將試樣裝入盛有滲碳劑的容器中,送入爐中加熱到930±10℃,并保溫6h,使試樣上有1mm以上的滲碳層,并使其表層具有過(guò)共析成分。然后進(jìn)行緩冷,緩冷到足以在滲碳層的過(guò)共析區(qū)的奧氏體晶界上析出滲碳體網(wǎng)。試樣冷卻后經(jīng)磨制和腐蝕,顯示出過(guò)共析區(qū)奧氏體晶粒形貌。供進(jìn)行晶粒度檢驗(yàn)的試樣,通常從3%~4%硝酸酒精溶液、5%苦味酸酒精溶液、沸騰的堿性苦味酸鈉溶液(2g苦味酸、25g氫氧化鈉、100mL水)這三種腐蝕劑中選用一種進(jìn)行浸蝕。
02奧氏體晶粒度測(cè)定方法——氧化法
氧化法是利用氧原子在高溫下向晶內(nèi)擴(kuò)散而晶界優(yōu)先氧化的特點(diǎn)來(lái)顯示奧氏體晶粒大小。氧化法又分氣氛氧化法和溶鹽氧化浸蝕法。一般采用氣氛氧化法。試樣經(jīng)拋光后,將拋光面朝上置于空氣加熱爐中加熱,保溫1h,然后水冷。根據(jù)氧化情況,可將試樣適當(dāng)傾斜10°~15°進(jìn)行研磨和拋光,使試樣檢驗(yàn)面部分區(qū)域保留氧化層,直接在顯微鏡下測(cè)定奧氏體晶粒度。為了顯示清晰,可用15%鹽酸酒精溶液進(jìn)行浸蝕。此外,也可將拋光的試樣在真空中加熱并保溫,然后置于空氣中冷卻或緩冷,使晶界氧化,同樣進(jìn)行上述處理后測(cè)定奧氏體晶粒大小,這種方法稱為真空法。
03奧氏體晶粒度測(cè)定方法——網(wǎng)狀鐵素體法
網(wǎng)狀鐵素體法適用于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%~0.60%的碳素鋼和碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.25%~0.50%的合金鋼。若無(wú)特殊規(guī)定,加熱溫度的選擇同氧化法,至少保溫30min,然后空冷或水冷。經(jīng)磨制和浸蝕,便顯示出沿原奧氏體晶界分布的鐵素體網(wǎng)。對(duì)于碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的碳素鋼試樣和碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)0.40%的合金鋼試樣,需要調(diào)整冷卻方式,以便在奧氏體晶界上析出清晰的鐵素體網(wǎng)。此時(shí)建議將試樣在淬火溫度下保持至少30min,后使溫度降至730±10℃停留10min,隨后淬油或淬水。試樣再經(jīng)磨制和浸蝕,便可顯示出沿原奧氏體晶界分布的鐵素體網(wǎng)。通常,可用下列腐蝕劑之一種進(jìn)行浸蝕:3%~4%硝酸酒精溶液和5%苦味酸酒精溶液。
04奧氏體晶粒度測(cè)定方法——網(wǎng)狀滲碳體法
適用過(guò)共析鋼(碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般高于1.0%)。如果無(wú)特殊規(guī)定,試樣均在820±10℃加熱,并至少保溫30min,然后隨爐緩慢冷卻到低于下限臨界溫度,以便在奧氏體晶界上析出滲碳體網(wǎng)。試樣經(jīng)磨制和浸蝕后,便顯示出沿晶界析出滲碳體網(wǎng)的原奧氏體晶粒形貌。此時(shí),同樣可用上述浸蝕劑之一種進(jìn)行浸蝕。
05奧氏體晶粒度測(cè)定方法——網(wǎng)狀珠光體(屈氏體)法
對(duì)于使用其它方法不易顯示的共析鋼,可選用適當(dāng)尺寸的棒狀試樣進(jìn)行局部淬火,即將加熱后的試樣一端淬入冷水中冷卻,另一端暴露于空氣中,因此,這就存在著一個(gè)不完全淬硬的小區(qū)域。在此區(qū)域內(nèi)原奧氏體晶界將有少量細(xì)珠光體(團(tuán)狀屈氏體)呈網(wǎng)絡(luò)顯示出原奧氏體晶粒形貌。這一方法可用于比共析成分稍高或稍低的某些鋼種。浸蝕試樣的腐蝕劑與上述相同。
06奧氏體晶粒度測(cè)定方法——晶粒邊界腐蝕法
對(duì)于直接淬火硬化鋼,可采用此法顯示原奧氏體晶粒。如果無(wú)特殊規(guī)定,其加熱溫度和保溫時(shí)間同氧化法。加熱保溫后,以能夠產(chǎn)生完全淬硬的冷卻速度進(jìn)行淬火,獲得馬氏體組織。試樣經(jīng)磨制和浸蝕后,便可顯示出完全淬硬為馬氏體的原奧氏體晶粒形貌。為了清晰顯示晶粒邊界,浸蝕前可將試樣在550±10℃下回火1h。常用的浸蝕劑是飽和苦味酸水溶液加少量環(huán)氧乙烷聚合物。
文章摘自:熱加工論壇