CN103335922B - 一种快速检测材料晶粒度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料检测领域，公开了一种快速检测材料晶粒度的方法，首先原材料取样，然后进行平磨，在真空炉中进行“淬火”，最后在金相显微镜下观察晶粒度。与传统的晶粒度检测方法相比，其特点是：原工艺是将试样在真空炉内“淬火+回火”，本发明只需在真空炉内“淬火”即可，省去回火工序；淬火后直接在金相显微镜下观察，不需要镶嵌试样、研磨、抛光、腐刻过程；晶界轮廓清晰，没有任何其他组织的干扰，可以准确进行晶粒度评级。
Description
技术领域
本发明涉及材料检测领域，特别涉及一种快速检测材料晶粒度的方法。
背景技术
在检测材料晶粒度的方法中，传统的检测方法的检测步骤通常是：原材料取样后，放入真空炉中“淬火+回火”，然后镶嵌成金相试样，进行研磨、抛光，并用4%硝酸酒精溶液腐刻，最后在金相显微镜下观察晶粒度，此方法的检测工序繁杂，而且检测晶粒度的准确性低。
发明内容
本发明的目的是：为了克服现有技术中的技术问题，提供了一种快速检测材料晶粒度的方法，减少了检测工序，并且能够准确的进行晶粒度评级。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供了一种快速检测材料晶粒度的方法，包括以下步骤：
步骤1：原材料取样；在要检测晶粒度的原材料上切取试样。
步骤2：对试样进行平磨；在平面磨床上将试样的横截面进行磨削，保证粗糙度。
步骤3：真空炉淬火；包括以下子步骤：
步骤3.1：将试样清洗干净后，放入真空炉中；
步骤3.2：将真空炉内的真空度调至2Pa~200Pa；
步骤3.3：对试样进行加热，加热温度与时间为：（500~650）℃*（10-50）min+（800~900）℃*（10-40）min +t℃*（10-90）min，t为某种材料的加热温度；材料的化学成分不同，最终淬火加热温度t℃不同；真空炉的炉型不同，装炉量不同，保温时间则不同。
步骤3.4：将加热后的试样在真空炉内用N2进行冷却；适用于气体淬火得到马氏体组织的合金钢。
步骤4：观察晶粒度；从真空炉中取出试样（注意不可用手直接接触磨削面，以免影响观察效果），直接放在金相显微镜的载物台上，在金相显微镜下观察晶粒度，完成晶粒度检测。
其中，所述粗糙度Ra≤1.6。
其中，所述真空炉内的真空度调整在100Pa。
其中，所述步骤3.3中试样加热温度与时间为：550℃*50min+850℃*40min +1030℃*90min。
其中，所述金相显微镜为400倍或500倍。
本发明的有益效果是：与传统的晶粒度检测方法相比，其特点是：1.原工艺是将试样在真空炉内“淬火+回火”，本发明只需在真空炉内“淬火”即可，省去回火工序；2.淬火后直接在金相显微镜下观察，不需要镶嵌试样、研磨、抛光、腐刻过程；3.晶界轮廓清晰，没有任何其他组织的干扰，可以准确进行晶粒度评级。
附图说明
图1为传统方法检测材料晶粒度的金相照片。
图2为本发明检测材料晶粒度的金相照片。
图3为本发明检测SKD61材料晶粒度的金相照片。
图4为本发明检测DC53材料晶粒度的金相照片。
图5为本发明检测SKH51材料晶粒度的金相照片。
具体实施方式
本发明一种快速检测材料晶粒度的方法，包括以下步骤：
步骤1：原材料取样；在要检测晶粒度的原材料上切取试样。
步骤2：对试样进行平磨；在平面磨床上将试样的横截面进行磨削，保证粗糙度。
步骤3：真空炉淬火；包括以下子步骤：
步骤3.1：将试样清洗干净后，放入真空炉中；
步骤3.2：将真空炉内的真空度调至在2Pa~200Pa；
步骤3.3：对试样进行加热，加热温度与时间为：（500~650）℃*（10-50）min+（800~900）℃*（10-40）min +t℃*（10-90）min，t为某种材料的加热温度；材料的化学成分不同，最终淬火加热温度t℃不同；真空炉的炉型不同，装炉量不同，保温时间则不同。
步骤3.4：将加热后的试样在真空炉内用N2进行冷却；适用于气体淬火得到马氏体组织的合金钢。
步骤4：观察晶粒度；从真空炉中取出试样（注意不可用手直接接触磨削面，以免影响观察效果），直接放在金相显微镜的载物台上，在金相显微镜下观察晶粒度，完成晶粒度检测。
所述粗糙度Ra≤1.6。
所述真空炉内的真空度调整在100Pa。
所述步骤3.3中试样加热温度与时间为：550℃*50min+850℃*40min +1030℃*90min。
所述金相显微镜为400倍或500倍。
本方法的原理是：完全淬硬的马氏体可以显示原奥氏体晶粒大小，高温下晶粒边界较晶粒内部易于氧化，借以显示奥氏体晶粒。将试样放在真空炉内进行淬火处理（由于在真空炉处理，故试样表面无氧化，呈光亮色），出炉后直接在金相显微镜下观察，晶粒度便可以清晰的显示出来，其晶界清晰，不受任何干扰（传统的方法受到硝酸酒精浓度大小、腐刻时间长短等因素的影响，直接干扰视场的清晰度，晶界难以分辨），可以非常清晰地观察晶粒度，准确地对晶粒度进行评级。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
实施例1：SKD61材料晶粒度检测
步骤1：原材料取样；在原材料上切取φ20-L15mm试样。
步骤2：对试样进行平磨；在平面磨床上将φ20-L15mm试样的横截面进行磨削，保证粗糙度Ra≤1.6。
步骤3：真空炉淬火；包括以下子步骤：
步骤3.1：将上述试样清洗干净后，放入真空炉中；
步骤3.2：将真空炉内的真空度调至100Pa。
步骤3.3：对试样进行加热，加热温度与时间为：550℃*50min+850℃*40min +1030℃*90min 即加热温度1030℃，保温时间为90min；
步骤3.4：将加热后的试样在真空炉内用N2进行冷却；
步骤4：观察晶粒度；从真空炉中取出试样，直接放在金相显微镜的载物台上，在金相显微镜下观察晶粒度，完成晶粒度检测，参照图3。
实施例2：DC53材料晶粒度检测
步骤1：原材料取样；在原材料上切取φ15-L13mm试样。
步骤2：对试样进行平磨；在平面磨床上将φ15-L13mm试样的横截面进行磨削，保证粗糙度Ra≤1.6。
步骤3：真空炉淬火；包括以下子步骤：
步骤3.1：将上述试样清洗干净后，放入真空炉中；
步骤3.2：将真空炉内的真空度调至50Pa。
步骤3.3：对试样进行加热，加热温度与时间为：550℃*50min+850℃*40min +1030℃*90min。即加热温度1030℃，保温时间为90min；
步骤3.4：将加热后的试样在真空炉内用N2进行冷却；
步骤4：观察晶粒度；从真空炉中取出试样，直接放在金相显微镜的载物台上，在金相显微镜下观察晶粒度，完成晶粒度检测，参照图4。
实施例3：SKH51材料晶粒度检测
步骤1：原材料取样；在原材料上切取φ30-L15mm试样。
步骤2：对试样进行平磨；在平面磨床上将φ30-L15mm试样的横截面进行磨削，保证粗糙度Ra≤1.6。
步骤3：真空炉淬火；包括以下子步骤：
步骤3.1：将上述试样清洗干净后，放入真空炉中；
步骤3.2：将真空炉内的真空度调至80Pa。
步骤3.3：对试样进行加热，加热温度与时间为：550℃*50min+850℃*40min +1050℃*20min+1180℃*30min。
步骤3.4：将加热后的试样在真空炉内用N2进行冷却；
步骤4：观察晶粒度；从真空炉中取出试样，直接放在金相显微镜的载物台上，在金相显微镜下观察晶粒度，完成晶粒度检测，参照图5。
以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种快速检测材料晶粒度的方法，包括以下步骤：
步骤1：原材料取样；在要检测晶粒度的原材料上切取试样；
步骤2：对试样进行平磨；在平面磨床上将试样的横截面进行磨削，保证粗糙度；
步骤3：真空炉淬火；包括以下子步骤：
步骤3.1：将试样清洗干净后，放入真空炉中；
步骤3.2：将真空炉内的真空度调整在2Pa~200Pa之间；
步骤3.3：对试样进行加热，加热温度与时间为：500~650℃温度加热10-50min，然后800~900℃温度加热10-40min，再t℃温度加热10-90min，t为待测材料的加热温度；
步骤3.4：将加热后的试样在真空炉内用N2进行冷却；
步骤4：观察晶粒度；从真空炉中取出试样，直接放在金相显微镜的载物台上，在金相显微镜下观察晶粒度，完成晶粒度检测。
2.根据权利要求1所述的一种快速检测材料晶粒度的方法，其特征在于，所述粗糙度Ra≤1.6。
3.根据权利要求1所述的一种快速检测材料晶粒度的方法，其特征在于，所述真空炉内的真空度调整在100Pa。
4.根据权利要求1所述的一种快速检测材料晶粒度的方法，其特征在于，所述步骤3.3中试样加热温度与时间为：550℃温度加热50min，再850℃温度加热40min，最后1030℃温度加热90min。
5.根据权利要求1所述的一种快速检测材料晶粒度的方法，其特征在于，所述金相显微镜为400倍或500倍。
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