PDF《彩色金相技术的浅析与应用》

第34 卷第3期河北工程大学学报(自 然科学版) Vol.

34 No.3

2017 年09 月Journal of Hebei University of Engineering (Natural Science Edition) Sep.2017 彩色金相技术的浅析与应用 李永德,张培,毛振宁,刘明艳,曹彩玉 (河北工程大学 材料科学与工程学院,河北 邯郸 056038) 摘要:利用 黑白衬度 金相和彩色金相技术研究五种铁碳合金(热轧态 37Mn

5、中温回火 65Mn、铸态 QT400-18L、热轧态 P92 超超临界钢和退火态

20 钢)和一种钛合金(热锻后淬火) 的金相组织.研究结果表明, 黑白衬度 金相仅能用来观察传统碳钢和低合金钢的金相组织, 试剂一(40 mL 水+1 mL 稀硝酸 +0.5 g 钼酸钠)、试剂二(盐酸(35%)+蒸馏水 =1:5 体积比 (共100 mL)+0.5 ~

1 g 的焦亚硫酸钾)和热染法三种彩色金相方法能够清晰地观察球墨铸铁材 料QT400-18L 的铁素体基体晶界,且三种方法在操作性方面均较容易实现.热染法也可用来观察 工业上批量化生产的碳钢和低合金钢的金相组织. 关键词:彩色金相;

铁碳合金;

铁素体;

珠光体;

钛合金 中图法分类号:TG142.1 文献标识码:A Brief analysis and application of color metallographic technology LI Yongde,ZHANG Pei,MAO Zhenning,LIU Mingyan,CAO Caiyu (College of Materials Science and Engineering, Hebei University of Engineering, Hebei Handan, 056038) Absract:The microscopic structures of ?ve iron-carbon alloys (including hot rolled 37Mn5, medium- temperature tempered 65Mn, as-cast QT400-18L, hot rolled P92 and annealed

20 steel) and one titanium alloy (quenched after hot forging) were investigated by using the color metallographic technology and black and white contrast metallography. It was shown that the black and white contrast metallography could only be used to observe the microstructure of conventional carbon steel and low alloy steel. Three color metallographic methods which were easily operated can be used to observe the ferrite grains in QT400-18L. Heat dyeing can be used to observe the metallurgical structures of carbon steel and low alloy steel in industrial mass production. Key words:color metallography;

iron-carbon alloy;

ferrite;

pearlite;

titanium alloy 收稿日期:2017-07-04 特约专稿 基金项目:国家自然科学基金资助项目 (51101094) ;

河北省科技计划项目 (13211035) ;

河北省高等学校科学技术研究项目 (ZD2015045) 作者简介:李永德(1981-),男,河北沧州人,博士,高级工程师,从事疲劳断裂及失效分析方面的研究. 传统光学金相 [1-5] , 是通过化学试剂的刻蚀作用, 使金属表面产生凸凹不平,从而产生反光能力的差 别,即通过所谓 黑白衬度 来显示微观组织的形 貌特征 [6-10] .对于钢铁材料而言,传统金相方法最 常用的刻蚀剂为 3% ~ 5% 的硝酸酒精溶液,但是 钢铁材料里的铁素体相和渗碳体相在用硝酸酒精刻 蚀后均呈现白亮色,不能辨别.彩色金相 [11] 是利用 化学法(电化学刻蚀沉积法、恒电位刻蚀沉积法、 热氧化法等) 或物理法 (真空镀膜法、 离子溅射法等) , 在试样表面形成一层具有特殊性质的薄膜,利用光 的薄膜干涉效应,使金属及合金的显微组织呈现不 同的颜色,从而通过所谓的 颜色衬度 去辨别显 微组织 [6] .本工作选取了五种常见的铁碳合金材料 和一种钛合金材料作为研究对象,分别采用传统的 金相技术和彩色金相技术对样品进行刻蚀并观察金 相组织,并对两种金相技术进行了对比研究.