[发明专利]基于侵蚀原理在现场条件下快速显示含钛夹杂物的方法

说明书

技术领域

 本发明属于基于侵蚀原理在现场条件下快速显示含钛夹杂物的方法的技术领域，尤其是涉及钢中TiN、TiS夹杂物现场金相显示方式等金相样品制备的技术领域，适用于火力发电厂汽轮机螺栓用钢20Cr1Mo1VTiB和20Cr1Mo1VNbTiB中TiN、TiS夹杂物现场金相便捷显示方法。

背景技术

20Cr1Mo1VTiB和20Cr1Mo1VNbTiB为贝氏体耐热钢，是火力发电厂汽轮机常用高温螺栓用钢，需要高温环境下长期承受拉伸、疲劳载荷作用。这要求材料具有很高的高温持久强度和抗疲劳性能，DL/T-439-2006《火力发电厂高温紧固件技术导则》要求夹杂物不得严重超标。

Ti在此类钢中作为合金成分通常与N、S等元素形式化合物在基体内弥散分布，主要起到弥散强化和细化晶粒的作用。而在近年来，有相对数量的一批在用20Cr1Mo1VTiB汽轮机高温螺栓中Ti与N、S化合物呈聚集态或串状分布，形成一种夹杂物状态，对材料的性能带来不利影响，因此需要一种在形成条件下便捷的金相手段对其进行分辨。

传统鉴别的夹杂物金相样品制备方法是采用多道砂纸由粗到细对样品表面进行研磨，最后进行机械抛光使样品表面呈镜面，然后在金相显微镜下结合明暗场和偏振光下观察和鉴别。采取这种方法制样，操作繁琐，尤其最终抛光过程十分困难，在发电厂房这种非试验室环境下几乎无法完成。此外由于现场金相显微镜只有单一的明场功能，且分辨率和放大倍数所限，因此在单纯对金相样品抛光的情况下，很难对此进行类夹杂物有效分辨。

由于20Cr1Mo1VTiB和20Cr1Mo1VNbTiB钢中这类夹杂物种类单一，所以采用某种试剂侵蚀的方式对该类型夹杂物进行显示是一种解决方案。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于侵蚀原理在现场条件下快速显示含钛夹杂物的方法，其目的之一在于突出显示TiN、TiS夹杂物的形态，因此应避免基体呈现金相组织混淆视场，目的之二在于简化现场金相制样难度，提高制样效率。

本发明目的是通过以下技术方法实现的：

基于侵蚀原理在现场条件下快速显示含钛夹杂物的方法，包括下列步骤：

（1）制备金相样品，精磨至2000#砂纸；

（2）使用专用化学试剂对磨制好的样品表面进行侵蚀，可同时达到抛光与显示含钛夹杂物的形貌的效果；

（3）使用现场金相显微镜进行观察或使用覆膜技术取样分析。

所述的精磨是依次使用120#、240#进行粗研磨，再使用400#、600#、1000#、1500#和2000#砂纸进行细磨。

所述的专用化学试剂包括：双氧水、氢氟酸、草酸。

优点和效果：

本发明能突出显示TiN、TiS夹杂物的形态，因此应避免基体呈现金相组织混淆视场，还可以简化现场金相制样难度，提高制样效率。并且能准确有效的显示钢中含钛夹杂物，具有制样方便，显示效果好，通用性强等优点。适用于火力发电厂汽轮机螺栓用钢20Cr1Mo1VTiB和20Cr1Mo1VNbTiB中TiN、TiS夹杂物现场金相便捷显示方法。

附图说明

图1是机械抛光试样金相显微镜明场下夹杂物图像；

图2是图1同一视场下，经化学试剂侵蚀后在金相显微镜明场下图像。

具体实施方式

实施例1：

本发明是一种基于侵蚀原理在现场条件下快速显示含钛夹杂物的方法，包括下列步骤：

（1）制备金相样品，精磨至2000#砂纸；

（2）使用专用化学试剂对磨制好的样品表面进行侵蚀，可同时达到抛光与显示含钛夹杂物的形貌的效果；

（3）使用现场金相显微镜进行观察或使用覆膜技术取样分析。

本发明所述的精磨是依次使用120#、240#进行粗研磨，再使用400#、600#、1000#、1500#和2000#砂纸进行细磨。

本发明所述的专用化学试剂包括：双氧水、氢氟酸、草酸。

实施例2：

1、对所需检验的螺栓腰部表面进行金相制样，依次使用120#、240#进行粗研磨，再使用400#、600#、1000#、1500#和2000#砂纸进行细磨；

2、采用专用化学试剂双氧水对磨制好的样品表面进行侵蚀，可同时达到抛光与显示夹杂物的效果；

3、可在现场使用便携式金相显微镜进行观察。

实施例3：