[发明专利]一种GCr15高温激光共聚焦原位动态观察试样的制备方法

说明书

本发明提供了一种GCr15高温激光共聚焦原位动态观察试样的制备方法，涉及金相样品制备技术领域；制备方法具体步骤包括：切样、磨制、清洗、抛光、硅溶胶抛光、取样。本发明相较于传统的硝酸酒精腐蚀方法制得的试样，避免了硝酸酒精腐蚀导致局部发黑的问题，表面干净无污染。本发明制备的GCr15试样用于高温激光共聚焦原位观察，其中的渗碳体片层区域规模大，片层粗细清晰可见，对于高温激光共聚焦实验来说，是一种简单、可靠、能清晰的显示组织用于动态观察的方法。

技术领域

本发明涉及金相样品制备技术领域，具体涉及一种GCr15高温激光共聚焦原位动态观察试样的制备方法。

背景技术

GCr15轴承钢传统的球化退火工艺特点为耗时长，耗能大，球化效果不佳，依托“离异共析”理论，改变奥氏体到珠光体的转变方式，即由片层转变，改为奥氏体直接形成球状珠光体，能够使碳化物快速球化。但是在传统的研究手段里，由于条件的限制，不能对奥氏体化加热过程中的轴承钢进行实时观察，高温状态的组织研究只能通过水淬，使试样快速冷却形成马氏体，再进行金相观察或扫描电镜观察。但是在冷却过程中组织不可避免产生变化，高温下试样的原本形貌在淬火后不能精确展现。高温激光共聚焦显微镜作为一种新的研究手段，能够实时、动态的观察奥氏体化高温下轴承钢渗碳体片的变化。但是高温激光共聚焦显微镜实验对试样表面的要求很高，清晰平整的试样表面是良好实验的基础。

常规制样手法都是先金相抛光，然后使用硝酸酒精腐蚀出GCr15原始组织中的片层渗碳体。但是制备出的试样表面不够平整。经过腐蚀，渗碳体片在金相显微镜下观察可能效果很好，但放置在高温共聚焦显微镜加热腔中，由于有两层玻璃折射影响，在电脑显示图像上会表现局部发黑，如附图1所示。试样表面残留的硝酸酒精，在加热时会挥发附着加热腔的玻璃内壁，影响动态观察效果。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种用于制备GCr15轴承钢高温激光共聚焦原位动态观察试样的方法，相对于常规的制样方法，使得试样中的组织清晰、观察效率和质量大幅提高。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种GCr15高温激光共聚焦原位动态观察试样的制备方法，包括以下步骤：

a、切样：将试样尺寸切割成圆形薄片，并将其装置在制样辅具上，两者通过松香粘黏；

b、磨制：将试样依次用240^#碳化硅砂纸、400^#碳化硅砂纸、600^#碳化硅砂纸、800^#碳化硅砂纸、1200^#碳化硅砂纸、2400^#碳化硅砂纸打磨平整；更换每道砂纸时，试样旋转90°，保证上一道砂纸的划痕被打磨掉。

c、清洗：将试样放置在加水的烧杯中，底部垫少许棉花，放置在超声波中清洗；

d、抛光：将制样辅具放在自动磨抛光机上，抛光机加载力在10～20牛顿，用3微米的抛光液抛光，然后再用1微米抛光液抛光；

e、硅溶胶抛光：将上述抛光后的试样清洗后，采用0.05微米的硅溶胶进行抛光，抛光时间为5～20分钟；

f、取样：将抛光后的试样从辅具中取出，用刀片刮掉试样周围的松香粘剂，将试样放在倒有四氯化碳溶液的烧杯中，加热至60±3℃，用来溶解试样残留的松香粘剂。

优选地，步骤a中，将试样尺寸切割成Φ7mm、厚2.5mm的圆形薄片。

优选地，步骤c中，放置在超声波中清洗1～5分钟。

优选地，步骤d中，用3微米的抛光液抛光20～30分钟；用1微米抛光液抛光20～30分钟。

优选地，步骤d、e的抛光过程中，自动磨抛光机抛光过程中水滴的流速为20～30滴/分钟。