一种大尺寸试样金相组织的检验方法技术

本发明专利技术提供一种大尺寸试样金相组织的检验方法，包括如下步骤：S1、试样准备，检测试样表面粗糙度Ra；S2、根据试样材质，配制电解液；S3、安装电解装置，将电解手柄与电源负极相连，将试样与电源正极相连，将阴极安装在电解手柄上，打开电解装置直流电源，选择电流模式，并调节电解参数，移动电解手柄使阴极移动至试样待测位置并固定，进行电解制样，制样完成后立即进行清洗，清洗后进行吹干；S4、对步骤S3中的试样进行化学或电解腐蚀，腐蚀后立即进行清洗，并吹干；S5、利用金相显微镜对步骤S4得到的试样进行组织检验。本发明专利技术所述的方法操作便捷，无需多次砂纸磨光，仅需粗磨即可，检验效率大大提升。大提升。大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸试样金相组织的检验方法


[0001]本专利技术涉及金属材料金相
，具体而言，涉及一种大尺寸试样金相组织的检验方法。

技术介绍

[0002]大厚板、大直径棒料等大尺寸零件在船舶、海洋工程、核能等行业有广泛应用，大尺寸零件微观组织的均匀性对材料性能有较大影响，为了检验其组织的均匀性，传统的做法是分别在不同位置取样、多道磨光(不同粒度砂纸)、抛光和腐蚀，检验过程复杂，尤其是对一些易形变的金属，如纯钛、纯铝等材料，制样难度大，并且为了便于磨光和抛光，试样尺寸一般较小(标准推荐试样面积S<400mm2)。另外，针对不能破坏取样的试样，无法实现现场快速检测。已公布的大尺寸试样制备技术中，一方面多采用机械磨抛方法，需要进行复杂的磨光和抛光过程，且制样效果较差，不利于高倍金相组织观察；另一方面，试样的待测面为整体制样，试样尺寸受机械磨抛设备磨盘尺寸限制。
[0003]中国专利CN103323310B公开了一种大规格钛及钛合金金相试样检验方法，括取样、磨光、抛光、清洗、腐蚀、吹干和组织观测步骤。取样是利用锯床锯切10～20mm的钛或钛合金薄片试样。磨光是将锯切的试样固定，利用装有PVA轮的角向磨光机对其表面进行打磨。抛光是将打磨后的试样用立式抛光机进行机械抛光，直至表面光亮；该现有技术中采用常规的金相取样、机械磨光和抛光进行制样，不仅费时费力，而且还会导致试样金相组织有较多划痕，制样效果不佳。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种大尺寸试样金相组织的检验方法。以解决现有技术中采用常规的金相取样、机械磨光和抛光进行制样，不仅费时费力，而且还会导致试样金相组织有较多划痕，制样效果不佳的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种大尺寸试样金相组织的检验方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0007]S1、试样准备，检测试样表面粗糙度Ra，若试样表面粗糙度Ra＜20μm，则直接进入步骤S2，若相反，将试样经过预处理至试样表面粗糙度Ra＜20μm；
[0008]S2、根据试样材质，配制电解液；
[0009]S3、安装电解装置，将电解手柄与电源负极相连，将试样与电源正极相连，将阴极安装在电解手柄上，打开电解装置直流电源，选择电流模式，并调节电解参数，移动电解手柄使阴极移动至试样待测位置并固定，进行电解制样，制样完成后立即进行清洗，清洗后进行吹干；
[0010]S4、对步骤S3所述试样进行化学腐蚀或电解腐蚀，腐蚀后立即进行清洗，并用吹风机吹干；
[0011]S5、利用金相显微镜对步骤S4得到的试样进行组织检验。
[0012]该设置中的检验方法简单，操作简便，且快速地实现大尺寸试样定点、多位置金相组织的检验。
[0013]进一步地，所述电解参数包括电解电流、电解液循环速度、电解时间，其中电解电流为1.0
‑
2.0A，电解液循环速度为100
‑
300mL/min，电解时间20
‑
90s。
[0014]该设置便于快速制样，提高试样金相组织的检测效率。
[0015]进一步地，步骤S3中所述待测位置的区域直径d1为10～20mm。
[0016]该设置可以快速制样，且能够提高制样质量。
[0017]进一步地，步骤S3中待测位置可为多个，其中任意两个相邻的待测位置的间距d2，其中，d2＝d1+5mm。
[0018]该设置可以一方面提高大尺寸试样的金相组织检测的全面性，另一方面可以避免制样时相互之间的影响，提高制样质量。
[0019]进一步地，步骤S1中试样准备包括锯切或线切割中的一种，所述预处理包括粗磨，所述粗磨采用磨床、砂纸、角磨机中的一种。
[0020]该设置可以降低试样的表面粗糙度，提高电解制样效率。
[0021]进一步地，所述电解液至少为水、高氯酸、乙醇的混合液或高氯酸、甲醇的混合液或高氯酸、乙醇的混合液中的一种。
[0022]进一步地，所述化学腐蚀中的溶液为硝酸、乙醇的混合液或氢氟酸、硝酸、水的混合液或氢氟酸、盐酸、硝酸、水的混合液或硝酸、乙醇混合液中的一种。
[0023]进一步地，步骤S3和S4中的所述清洗过程均为先采用去离子水冲洗，后采用无水乙醇清洗。
[0024]进一步地，所述阴极的材质为304不锈钢。
[0025]进一步地，所述试样为棒料、管材、板材中的一种。
[0026]相对于现有技术，本专利技术所述的一种大尺寸试样金相组织的检验方法，具有以下优势：
[0027]1.本专利技术的检验方法中，试样的金相组织制备快速，检测过程操作更便捷，实现大尺寸试样定点、多位置金相组织检验，制样过程无需复杂的磨光和抛光工序，并能够更加全面、快速的检验出大尺寸试样的组织均匀性；
[0028]2.本专利技术的检验方法对试样尺寸无限制，适用范围广，不仅适用于实验室检测，同样适用于不能破坏取样的现场金相检验；而且对于难腐蚀金属，采用本专利技术的电解方法进行腐蚀，腐蚀效果好，降低有害酸的使用，更环保。
附图说明
[0029]图1为本专利技术的一种大尺寸试样金相组织的检验方法的电解装置示意图；
[0030]图2为本专利技术的实施例1的试样的近表面的金相组织(100x)；
[0031]图3为本专利技术的实施例1的试样的1/2半径位置的金相组织(100x)；
[0032]图4为本专利技术的实施例1的试样的心部的金相组织(100x)；
[0033]图5为本专利技术的实施例2的试样的近表面的金相组织(100x)；
[0034]图6为本专利技术的实施例2的试样的1/2半径位置的金相组织(100x)；
[0035]图7为本专利技术的实施例2的试样的近表面的金相组织(100x)；
[0036]图8为本专利技术的实施例3的试样的近内表面的金相组织(100x)；
[0037]图9为本专利技术的实施例3的试样的近外表面的金相组织(100x)；
[0038]图10为本专利技术的实施例4的试样的焊缝的金相组织(500x)；
[0039]图11为本专利技术的实施例4的试样的热影响区的金相组织(500x)
[0040]图12为本专利技术的实施例4的母材的金相组织(500x)；
[0041]图13为本专利技术的实施例5的试样的近内表面的金相组织(100x)；
[0042]图14为本专利技术的实施例5的试样的近外表面的金相组织(100x)；
[0043]图15为本专利技术的对比例1的试样的近表面的金相组织(100x)；
[0044]图16为本专利技术的对比例1的试样的1/2半径位置的金相组织(100x)；
[0045]图17为本专利技术的对比例1的试样的心部的金相组织(100x)；
[0046]图18为本专利技术的对比例2的试样的近表面的金相组织(100x)；
[0047]图19为本专利技术的对比例2的试样的1/2半径位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸试样金相组织的检验方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、试样准备，检测试样表面粗糙度Ra，若试样表面粗糙度Ra＜20μm，则直接进入步骤S2，若相反，将试样经过预处理至试样表面粗糙度Ra＜20μm；S2、根据试样材质，配制电解液；S3、安装电解装置，将电解手柄与电源负极相连，将试样与电源正极相连，将阴极安装在电解手柄上，打开电解装置直流电源，选择电流模式，并调节电解参数，移动电解手柄使阴极移动至试样待测位置并固定，进行电解制样，制样完成后立即进行清洗，清洗后进行吹干；S4、对步骤S3中的试样进行化学腐蚀或电解腐蚀，腐蚀后立即进行清洗，并吹干；S5、利用金相显微镜对步骤S4得到的试样进行组织检验。2.根据权利要求1所述的检验方法，其特征在于，所述电解参数包括电解电流、电解液循环速度、电解时间，其中电解电流为1.0
‑
2.0A，电解液循环速度为100
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300mL/min，电解时间20
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90s。3.根据权利要求1所述的检验方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聪毅，刘岩，郭海霞，袁晓冬，张佳旗，刘攀，施卫博，张欣耀，
申请(专利权)人：洛阳船舶材料研究所中国船舶集团有限公司第七二五研究所，
类型：发明
国别省市：