鑒別鐵素體與碳化物的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鑒別鐵素體與碳化物的方法，包括如下步驟：步驟1，制取金屬材料試樣并進(jìn)行磨制、拋光和腐蝕；步驟2，采用掃描電鏡對金屬材料試樣進(jìn)行掃描，并將采集到的信號傳輸?shù)斤@示屏；步驟3，根據(jù)顯示屏上顯示的顏色的亮度來判斷金屬材料試樣的凹凸，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為亮色時則判斷該亮色部分為金屬材料試樣的凸形部分，則該金屬材料試樣的凸形部分為碳化物，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為暗色時則判斷該暗色部分為金屬材料試樣的凹形部分，則該金屬材料試樣的凹形部分為鐵素體。該方法通過掃描電鏡觀察其基體組織，根據(jù)其表面的凹凸來判斷基體組織中存在的是鐵素體還是碳化物，鑒別快速，結(jié)果準(zhǔn)確。
【專利說明】鑒別鐵素體與碳化物的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金相分析領(lǐng)域，特別涉及一種鑒別鐵素體與碳化物的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]工程中使用的鋼件，大多要通過熱處理來改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而改善其工藝性能和使用性能，延長其使用壽命，提高產(chǎn)品質(zhì)量。在鋼件不同的熱處理過程中，基體組織中常會析出網(wǎng)狀、塊狀、片狀或針狀的白色相(鐵素體或碳化物)，而準(zhǔn)確鑒別出基體組織中存中的白色相是鐵素體還是碳化物，才能對材料的組織、工藝、性能等進(jìn)行下一步分析和研究。所以在金相分析時，準(zhǔn)確鑒別出基體組織中析出的白色相至關(guān)重要。
[0003]目前，現(xiàn)有的金相分析方案有:
[0004](I)金相顯微鏡觀察法(金相法)，制備好的金相試樣，用4%的硝酸酒精腐蝕，在金相顯微鏡下觀察，從試樣腐蝕后的組織形態(tài)及各相的腐蝕程度進(jìn)行區(qū)分。
[0005](2)顯微硬度法輔助判定(硬度法)，因為鐵素體很軟，一般在200HV以下，碳化物具有很高的硬度，約為800HB，通過測量基體組織中的白色相硬度值來判定。
[0006]但是，采用金相法和硬度法來鑒別基體組織中析出的白色相都存在缺點。對于金相顯微鏡觀察法，樣件經(jīng)腐蝕后，在金相顯微鏡下觀察其基體組織，因為鐵素體和碳化物均為白色，且形態(tài)比較相近，參見圖1和圖2所示，區(qū)分困難，而且不夠準(zhǔn)確。對于顯微硬度輔助判定法，其首先要滿足顯微硬度測試的條件，即要求所檢測白色相的面積必須足夠大，但是實際檢測的樣品無法滿足這一條件。
[0007]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種鑒別鐵素體與碳化物的方法，通過掃描電鏡觀察其基體組織，根據(jù)其表面的凹凸來判斷基體組織中存在的是鐵素體還是碳化物，鑒別快速，結(jié)果準(zhǔn)確。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鑒別鐵素體與碳化物的方法，包括如下步驟:步驟1，制取金屬材料試樣并進(jìn)行磨制、拋光和腐蝕；步驟2，采用掃描電鏡對金屬材料試樣進(jìn)行掃描，并將采集到的信號傳輸?shù)斤@示屏；步驟3，根據(jù)顯示屏上顯示的顏色的亮度來判斷金屬材料試樣的凹凸，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為亮色時則判斷該亮色部分為金屬材料試樣的凸形部分，則該金屬材料試樣的凸形部分為碳化物，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為暗色時則判斷該暗色部分為金屬材料試樣的凹形部分，則該金屬材料試樣的凹形部分為鐵素體。
[0010]優(yōu)選地，在步驟I中，金屬材料試樣用4%的硝酸酒精腐蝕。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:采用掃描電鏡對金屬材料試樣進(jìn)行相的形貌分析，不需要其他輔助信息，就能鑒別基體組織中的白色相是鐵素體還是碳化物，分析方法精準(zhǔn)，不受檢測相尺寸、樣件附加信息的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有的金相顯微鏡觀察到的基體組織的金相示意圖，示出鐵素體呈白色；
[0013]圖2是現(xiàn)有的金相顯微鏡觀察到的基體組織的金相示意圖，示出碳化物呈白色；
[0014]圖3是根據(jù)本發(fā)明的鑒別鐵素體與碳化物的方法中采用電鏡掃描得到的基體組織的放大400倍的顯示圖，示出鐵素體區(qū)域呈暗色；
[0015]圖4是根據(jù)本發(fā)明的鑒別鐵素體與碳化物的方法中采用電鏡掃描得到的基體組織的放大1600倍的顯示圖，示出鐵素體區(qū)域呈暗色；
[0016]圖5是根據(jù)本發(fā)明的鑒別鐵素體與碳化物的方法中采用電鏡掃描得到的基體組織的放大800倍的顯示圖，示出碳化物區(qū)域呈亮色；
[0017]圖6是根據(jù)本發(fā)明的鑒別鐵素體與碳化物的方法中采用電鏡掃描得到的基體組織的放大1600倍的顯示圖，示出碳化物區(qū)域呈亮色。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0019]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0020]根據(jù)本發(fā)明【具體實施方式】的一種鑒別鐵素體與碳化物的方法，包括如下步驟:
[0021]第一步，制取金屬材料試樣并進(jìn)行磨制、拋光和腐蝕；
[0022]第二步，采用掃描電鏡對金屬材料試樣進(jìn)行掃描，并將采集到的信號傳輸?shù)斤@示屏；
[0023]第三步，根據(jù)顯示屏上顯示的顏色的亮度來判斷金屬材料試樣的凹凸，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為亮色時則判斷金屬材料試樣為凸形，凸形部分則認(rèn)為其為碳化物，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為暗色時則判斷金屬材料試樣為凹形，凹形部分則認(rèn)為其為鐵素體。
[0024]上述方案中，金屬材料試樣的磨制、拋光和腐蝕采用現(xiàn)有技術(shù)中的金相顯微鏡觀察法，其中，金屬材料試樣采用4%的硝酸酒精腐蝕。
[0025]當(dāng)采用掃描電鏡掃描時，電子槍發(fā)出高能量的電子束流，經(jīng)兩級聚光鏡和物鏡到達(dá)試樣表面，當(dāng)高能量的電子束流在試樣上進(jìn)行掃描運(yùn)動時，在試樣上發(fā)出的各種信號，通過信號收集、放大，最后將同步信號傳輸?shù)斤@示屏。因為，掃描電鏡的二次電子和背射電子信號就是用來分析形貌的，由于二次電子作用范圍靠近表面，所以表面凸出部分，呈現(xiàn)在顯示屏上很亮，反之，凹下去的部分就會相對暗。另外，理論上來說，對于腐蝕后的基體組織，由于鐵素體容易腐蝕而略凹下去，鐵素體區(qū)域相對基體組織就比較暗(參見圖3和圖4)。碳化物因難以腐蝕而略顯凸出，呈現(xiàn)在顯示屏上就是亮的地方(參見圖5和圖6)。
[0026]總之，采用掃描電鏡對金屬材料試樣進(jìn)行相的形貌分析，不需要其他輔助信息，就能鑒別基體組織中的白色相是鐵素體還是碳化物，分析方法精準(zhǔn)，不受檢測相尺寸、樣件附加信息的限制。
[0027]前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對示例性實施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種鑒別鐵素體與碳化物的方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1，制取金屬材料試樣并進(jìn)行磨制、拋光和腐蝕；步驟2，采用掃描電鏡對金屬材料試樣進(jìn)行掃描，并將采集到的信號傳輸?shù)斤@示屏；步驟3，根據(jù)顯示屏上顯示的顏色的亮度來判斷金屬材料試樣的凹凸，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為亮色時則判斷該亮色部分為金屬材料試樣的凸形部分，則該金屬材料試樣的凸形部分為碳化物，當(dāng)顯示屏上顯示的顏色為暗色時則判斷該暗色部分為金屬材料試樣的凹形部分，則該金屬材料試樣的凹形部分為鐵素體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑒別鐵素體與碳化物的方法，其特征在于，在所述步驟I中，金屬材料試樣用4%的硝酸酒精腐蝕。
【文檔編號】G01N23/22GK104297275SQ201410488104
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】岑舉, 戚元霞, 劉振, 王勁松, 王文鳳 申請人:廣西玉柴機(jī)器股份有限公司