本发明专利技术公开了一种QP钢中各相体积含量的定量分析方法，该方法用100％减去彩色金相法得到的QP钢的马氏体体积含量，再减去X射线衍射法得到的QP钢的残余奥氏体体积含量，即可得到QP钢中的铁素体体积含量，进而得到QP钢中各相体积含量。该方法的新型染色剂不含苦味酸，溶液性能稳定、安全性高，配方简单、易操作，对QP钢中的马氏体相有非常好的染色作用，能够使得金相组织复杂、残余奥氏体比较细小的QP钢中的马氏体相与其它相具有较明显的衬度，轮廓清晰，易于识别，进而可以根据彩色金相法和X射线衍射法对QP钢中各相体积含量进行准确的定量分析，最终为QP钢中微观组织的识别及定量检测提供保证，促进产品研究开发并取得显著经济效益和社会效益。益和社会效益。益和社会效益。
【技术实现步骤摘要】
一种QP钢中各相体积含量的定量分析方法
[0001]本专利技术属于金相显微组织定量分析领域，具体涉及一种QP钢中各相体积含量的定量分析方法。
技术介绍
[0002]QP(Quenching and Partitioning，淬火和配分)钢是近年为了满足汽车行业对高强度、高塑性及高成形性能而开发的一种新型钢板。QP钢的优越性能主要在于应变过程中组织中的残余奥氏体发生相变，转变为马氏体而产生相变强化和塑性的提高(形变诱发相变，QP效应)，其显微组织一般是有铁素体、马氏体和残余奥氏体构成。
[0003]目前关于先进高强钢彩色金相用腐蚀剂主要是Lepera试剂以及以Lepera试剂为基础的变种试剂，中国专利ZL200810048973.7公开了TRIP钢中残余奥氏体或岛状马氏体
‑
奥氏体的显示和定量检测方法，其主要内容为利用彩色金相法对TRIP钢各相组织进行鉴别和定量分析。中国专利ZL201010287988.6公开了双相钢中贝氏体彩色金相染色剂，能区分贝氏体产品中的岛状马氏体与贝氏体组织。以上专利配方中很重要的化学试剂是苦味酸，而苦味酸有毒易爆，属于受管制的危化品。也有专利尝试在先进高强钢彩色金相技术中避开苦味酸，中国专利ZL201810068253.0公开了一种用于先进高强钢残余奥氏体染色的金相腐蚀剂及其使用方法，所用腐蚀剂为硫酸3.5
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15％，盐酸12
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15％，FeCl
3 7
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10％，余量为无水酒精，但对于复杂金相组织，该方法各相之间的衬度通常不够明显，很难进行准确的定量分析，特别是QP钢中的残余奥氏体通常比较细小，很多分布于马氏体板条之间，很难通过金相识别出来。
技术实现思路
[0004]本专利技术解决的技术问题是提供一种QP钢中各相体积含量的定量分析方法，该方法采用了一种不含苦味酸的新型染色剂，该染色剂配方简单、易操作、对QP钢中的马氏体相有非常好的染色作用，使得金相组织复杂、残余奥氏体比较细小的QP钢中的马氏体相与其它相具有较明显的衬度，进而能够根据彩色金相法和X射线衍射法对QP钢中各相体积含量进行准确的定量分析。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种QP钢中各相体积含量的定量分析方法，所述方法包括：
[0007](1)配置彩色金相腐蚀剂：将40
‑
60mL水和40
‑
60mL乙醇混合后加入3
‑
5mL浓盐酸，然后将5
‑
10g焦亚硫酸钠粉末加入混合液中，用玻璃棒快速搅拌，使焦亚硫酸钠粉末完全溶解后，在通风橱中静置2
‑
5min，得到所述彩色金相腐蚀剂；
[0008](2)试样预处理：试样选取工业生产的QP钢，切块并冷镶嵌后进行磨制、抛光，采用所述彩色金相腐蚀剂腐蚀试样，腐蚀时间为10
‑
30秒，边腐蚀边观察；当试样表面由明亮转为灰暗时停止腐蚀，然后用大量水冲洗试样表面，并用棉花用力擦拭至表面无有染色剂残留后，用酒精冲洗并吹干，得到预处理后的QP钢；
[0009](3)采用彩色金相法测得QP钢中马氏体体积含量：在激光共聚焦显微镜下观察所述预处理后的QP钢的显微组织；其中，马氏体相为深棕色，采集大量金相照片后，利用金相分析软件对深棕色相进行定量，得到所述QP钢的马氏体体积含量；
[0010](4)检测QP钢的X射线衍射图谱，并依据《钢中残余奥氏体定量测定X射线衍射仪法》得到所述QP钢的残余奥氏体体积含量；
[0011](5)用100％减去彩色金相法得到的所述QP钢的马氏体体积含量，再减去X射线衍射法得到的所述QP钢的残余奥氏体体积含量，即可得到QP钢的铁素体体积含量，进而得到QP钢中各相体积含量。
[0012]作为本专利技术的一个实施例，步骤(4)中，试样QP钢大小选择狭缝确保X射线不照射到试样外部。
[0013]作为本专利技术的一个实施例，步骤(4)中，所述QP钢的X射线衍射图谱采用X射线衍射仪，设置测试条件为Cu靶Kα辐射，工作电压35
‑
40kV，工作电流35
‑
45mA，步长0.01
°‑
0.04
°
，扫描范围为40
°‑
110
°
，根据试样大小选择狭缝确保X射线不照射到试样外部，得到所述QP钢的X射线衍射图谱。
[0014]作为本专利技术的一个实施例，步骤(5)中，所述QP钢中各相体积含量包括所述QP钢的马氏体体积含量、所述QP钢的残余奥氏体体积含量和所述QP钢的铁素体体积含量。
[0015]本专利技术提供的上述技术方案至少带来的有益效果：
[0016]该方法的新型染色剂不含苦味酸，构思新颖，染色剂溶液性能稳定，安全性高，配方简单、易操作，对QP钢中的马氏体相有非常好的染色作用，能够使得金相组织复杂、残余奥氏体比较细小的QP钢中的马氏体相与其它相具有较明显的衬度，轮廓清晰，易于识别，进而可以根据彩色金相法和X射线衍射法对QP钢中各相体积含量进行准确的定量分析，最终为QP钢中微观组织的识别及定量检测提供保证，促进产品研究开发并可取得显著的经济效益和社会效益。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例1中QP钢彩色金相照片；
[0018]图2为本专利技术实施例1中QP钢X射线衍射图谱。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。
[0020]实施例1
[0021]采用以下步骤检测QP钢各相体积含量：
[0022](1)配制彩色金相腐蚀剂：将50mL水和50mL乙醇混合后加入3mL浓盐酸，最后将5g焦亚硫酸钠粉末加入混合液中，紧接着用玻璃棒快速搅拌，使焦亚硫酸钠粉末完全溶解，之后在通风橱中静置2
‑
5min；
[0023](2)试样预处理：选取大工业生产的QP980钢(马氏体体积含量约60％，铁素体体积含量约30％，残余奥氏体体积含量约10％)为研究对象，将QP钢切块并冷镶嵌，然后进行磨制和抛光；采用步骤(1)配制的彩色金相腐蚀剂腐蚀试样10
‑
30秒，边腐蚀边观察，当试样表
面由明亮转为灰暗即可，然后用大量水冲洗试样表面，并用棉花用力擦拭，表面不可有染色剂残留，最后用酒精冲洗并吹干；
[0024](3)在金相显微镜下观察QP钢显微组织，如图1所示，马氏体为深色区域(彩色金相图中为深棕色)，然后利用金相分析软件对深色区域相进行定量分析，得到马氏体总体积含量为62％(体积比，下同)；
[0025](4)将金相试样采用X射线衍射仪进行衍射图谱分析，确定组织中的残余奥氏体体积含量，测试条件为Cu靶Kα辐射，工作电压40kV，工作电流40mA，步长0.02
°
，扫描范围为47
°‑
94
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种QP钢中各相体积含量的定量分析方法，其特征在于，所述方法包括：(1)配置彩色金相腐蚀剂：将40
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60mL水和40
‑
60mL乙醇混合后加入3
‑
5mL浓盐酸，然后将5
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10g焦亚硫酸钠粉末加入混合液中，用玻璃棒快速搅拌，使焦亚硫酸钠粉末完全溶解后，在通风橱中静置2
‑
5min，得到所述彩色金相腐蚀剂；(2)试样预处理：试样选取工业生产的QP钢，切块并冷镶嵌后进行磨制、抛光，采用所述彩色金相腐蚀剂腐蚀试样，腐蚀时间为10
‑
30秒，边腐蚀边观察；当试样表面由明亮转为灰暗时停止腐蚀，然后用大量水冲洗试样表面，并用棉花用力擦拭至表面无有染色剂残留后，用酒精冲洗并吹干，得到预处理后的QP钢；(3)采用彩色金相法测得QP钢中马氏体体积含量：在激光共聚焦显微镜下观察所述预处理后的QP钢的显微组织；其中，马氏体相为深棕色，采集大量金相照片后，利用金相分析软件对深棕色相进行定量，得到所述QP钢的马氏体体积含量；(4)检测QP钢的X射线衍射图谱，并依据《钢中残...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪水泽，王胜伟，毛新平，吴桂林，杨明岳，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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