[发明专利]一种低密度钢原始奥氏体晶界显示方法和应用

说明书

本发明属于金相制备技术领域，本发明涉及一种低密度钢原始奥氏体晶界显示方法和应用。具体步骤为：将抛光后的钢铁试样浸入熔化的锡中，保温进行奥氏体化处理，将钢铁试样取出淬火至室温后，将钢铁试样表面的锡去除；将去除锡后的钢铁试样利用硝酸酒精溶液进行腐蚀处理，表面清洗后得到显示原始奥氏体晶界的试样。原始奥氏体晶界的显示更为清楚，对于Fe‑Mn‑Al‑C‑X低密度钢等不耐腐蚀的钢，具有更好的效果。

技术领域

本发明属于金相制备技术领域，具体涉及一种低密度钢原始奥氏体晶界显示方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

原始奥氏体晶粒的尺寸对钢的力学性能具有很重要的影响，因此原始奥氏体晶界的显示技术一直是钢铁领域重点研究的工作之一。探究如何快速、清晰地显示原始奥氏体晶界对于钢的研究具有十分重要的意义。

目前对于钢材基体组织的腐蚀技术相对成熟，但钢铁材料原始奥氏体晶界显示技术在很多钢种中并不成熟。一般是通过将钢加热到奥氏体化后通过淬火获得马氏体，然后通过特定的腐蚀技术来显示原始奥氏体晶界。目前常见的钢铁材料晶界显示技术主要有氧化法、普通化学腐蚀法、热侵蚀法、电解腐蚀法等。对于氧化法，由于其操作较为复杂，成功率较低，且氧化会严重阻碍奥氏体晶粒长大，因此并不能精确反映正常热处理过程中的真实原始奥氏体晶粒尺寸。普通化学腐蚀法主要用于铁素体、奥氏体两种基体的钢铁材料，通常不适用与马氏体基体钢材显示原始奥氏体境界，热侵蚀法主要采用苦味酸进行腐蚀，用以显示马氏体基体钢材的原始奥氏体晶界，电解腐蚀法则主要针对耐蚀性较强的不锈钢类钢铁材料。上述技术目前能够很好的显示一些常规传统钢铁材料的晶界，但是对于一些新型钢种，其耐蚀性与传统钢种存在明显区别，这些传统显示原始奥氏体晶界的技术很多时候显示效果并不理想，仍需探究新的腐蚀技术来显示晶界。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种低密度钢原始奥氏体晶界显示方法和应用。针对低密度原始奥氏体钢，尤其是Fe-Mn-Al-C-X低密度钢，将钢浸入液态锡中在奥氏体化温度下保温后再淬火，通过高温下锡原子在钢奥氏体晶界处的扩散，使晶界与晶内产生明显的耐蚀性差别，然后在室温下通过化学侵蚀显示原始奥氏体晶界。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

一种低密度钢原始奥氏体晶界显示方法，具体步骤为：

将抛光后的钢铁试样浸入熔化的锡中，保温进行奥氏体化处理，将钢铁试样取出淬火至室温后，将钢铁试样表面的锡去除；

将去除锡后的钢铁试样利用硝酸酒精溶液进行腐蚀处理，表面清洗后得到显示原始奥氏体晶界的试样。

选择利用锡对钢铁试样进行处理，钢铁试样进入熔化的锡后，锡扩散到晶界之后，对晶界的位置形成包覆，其余位置的锡在后续的去除步骤中去除了，所以进行锡处理会显著提高晶界处的耐蚀性，能够更好地显示晶界，相比现有的利用腐蚀液进行腐蚀的程度比较深，得到的奥氏体晶界更加的清楚明晰。

奥氏体晶界的位置相比于其它位置具有明显的界限，现有的方法得到的奥氏体晶界有的位置可能会出现断裂的情况，并且清晰度不好。

在同样的长度内，相比于现有的方法能够得到更多的奥氏体晶界。

在本发明的一些实施方式中，钢铁试样抛光的方法为：先对钢铁试样进行磨光处理然后进行抛光。

进一步，磨光处理的步骤为：先利用在240#、600#、1000#金相砂纸上自粗至细进行磨光，240#磨光时与式样平面保持夹角；然后利用1500#砂纸进行水磨。