專利名稱：一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法
技術領域：
本發明屬于材料表面結構測定技術領域，具體涉及一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法。
背景技術：
異種材料連接既實現了特殊的功能，又節約了制造成本，被廣泛應用于工業生產的各個領域，堆焊已成了異種材料連接的重要方式，利用堆焊技術在工件表面堆焊C-276哈氏合金，使普通金屬材料獲得耐腐蝕的特殊性能。C-276哈氏合金屬于鎳-鑰-鉻-鐵-鎢系鎳基合金，是現代金屬材料中最耐蝕的一種。主要耐蝕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。在苛刻的腐蝕環境中有著 相當廣泛的應用。由于C-276哈氏合金與鋼有較大的物理性能差異，堆焊時，如果過量的鐵進入堆焊層時，會造成應力集中形成滲透裂紋，因此掌握堆焊層中Fe元素的分布、微觀組織的形成，具有重要意義。在現有的C-276哈氏合金/鋼堆焊文獻中，由于侵蝕的問題很難獲得界面清晰的界面組織。選用C-276哈氏合金材料常規化學侵蝕劑會嚴重侵蝕鋼材料，這些問題都使得我們不能得到理想的C-276哈氏合金/鋼界面的微觀組織。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種能有效解決現有C-276哈氏合金/鋼堆焊界面金相樣品很難獲得清晰的界面組織的問題，使C-276哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織清晰可見的哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法。為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、在C-276哈氏合金/鋼堆焊界面處機械加工出金相觀測平面，然后將機械加工出的金相觀測平面在金相研磨機上研磨，研磨后沖洗掉金相觀測平面上的砂粒；步驟二、將步驟一中沖洗掉砂粒的金相觀測平面置于拋光機上進行機械拋光，直至金相觀測平面表面無劃痕和拖拽；步驟三、采用不銹鋼板作為陰極，硫酸溶液作為電解液，對步驟二中經機械拋光后的金相觀測平面進行電解，使金相觀測平面中C-276哈氏合金表面無光澤，然后用硝酸酒精溶液擦拭金相觀測平面中鋼的部分，使鋼表面變為灰白色；所述硫酸溶液的體積百分比濃度為O. 5% I. 5% ;所述電解過程中控制直流電源的電壓為IOV 15V，電流密度為I. OA/cm2 I. Tkfcm2 ;所述硝酸酒精溶液由質量百分比濃度為65% 68%的硝酸與無水乙醇按照2 4 96 98的體積比混合而成；步驟四、將步驟三中經電解和擦拭后的金相觀測平面置于顯微鏡下進行金相組織的觀測。上述的一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法，步驟一中所述研磨過程為依次用150#和700#的金相水砂紙逐級研磨，在每一次更換粒度砂紙研磨時研磨方向轉動90°，以確保完全消除上一次研磨痕跡。上述的一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法，步驟二中所述機械拋光的拋光劑為Cr2O3溶液和粒度為2. 5 μ m的金剛粉。本發明與現有技術相比具有以下優點本發明采用硫酸溶液對c-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相觀測平面進行電解，避免了侵蝕劑對鋼的嚴重侵蝕影響，又能使C-276哈氏合金堆焊層的組織結構層次清晰，然后采用硝酸酒精溶液擦拭金相觀測平面中鋼的部分，得到清晰的鋼側結構。本發明方法易于操作，不需任何特殊設備，能清晰地觀測出C-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相組織，堆焊界面的界線、界面金相組織清晰可見，有效解決了現有C-276哈氏合金/鋼堆焊界面金相樣品很難獲得清晰組織的問題。下面結合附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖I為本發明實施例I的C-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相組織圖。
具體實施例方式實施例I厚度為35mm的Q235鋼板堆焊厚度5mm的C-276哈氏合金的界面金相組織觀測步驟一、在C-276哈氏合金/鋼堆焊界面處機械加工出金相觀測平面，然后將機械加工出的金相觀測平面在金相研磨機上依次用150#和700#的金相水砂紙逐級研磨，在每一次更換粒度砂紙研磨時研磨方向轉動90°，以確保完全消除上一次研磨痕跡，研磨后沖洗掉金相觀測平面上的砂粒；步驟二、將步驟一中沖洗掉砂粒的金相觀測平面置于拋光機上，采用Cr2O3溶液和粒度為2. 5 μ m的金剛粉進行機械拋光，直至金相觀測平面表面無劃痕和拖拽；步驟三、采用不銹鋼板作為陰極，硫酸溶液作為電解液，對步驟二中經機械拋光后的金相觀測平面進行電解，使金相觀測平面中C-276哈氏合金表面無光澤，然后用硝酸酒精溶液擦拭金相觀測平面中鋼的部分，使鋼表面變為灰白色；所述硫酸溶液的體積百分比濃度為I. 0% ;所述電解過程中控制直流電源的電壓為10V，電流密度為I. 5A/cm2 ;所述硝酸酒精溶液由質量百分比濃度為67%的硝酸與無水乙醇按照4 96的體積比混合而成；步驟四、將步驟三中經電解和擦拭后的金相觀測平面置于顯微鏡下進行金相組織的觀測。本實施例觀測到的C-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相組織圖如圖1，觀測到的圖像清晰，堆焊界面的界線、界面金相組織清晰可見。 實施例2厚度為40mm的Q235鋼板堆焊厚度6mm的C-276哈氏合金的界面金相組織觀測步驟一、在C-276哈氏合金/鋼堆焊界面處機械加工出金相觀測平面，然后將機械加工出的金相觀測平面在金相研磨機上依次用150#和700#的金相水砂紙逐級研磨，在每一次更換粒度砂紙研磨時研磨方向轉動90°，以確保完全消除上一次研磨痕跡，研磨后沖洗掉金相觀測平面上的砂粒；步驟二、將步驟一中沖洗掉砂粒的金相觀測平面置于拋光機上，采用Cr2O3溶液和粒度為2. 5 μ m的金剛粉進行機械拋光，直至金相觀測平面表面無劃痕和拖拽；步驟三、采用不銹鋼板作為陰極，硫酸溶液作為電解液，對步驟二中經機械拋光后的金相觀測平面進行電解，使金相觀測平面中C-276哈氏合金表面無光澤，然后用硝酸酒精溶液擦拭金相觀測平面中鋼的部分，使鋼表面變為灰白色；所述硫酸溶液的體積百分比濃度為I. 5% ;所述電解過程中控制直流電源的電壓為15V，電流密度為I. OA/cm2 ;所述硝酸酒精溶液由質量百分比濃度為65%的硝酸與無水乙醇按照2 98的體積比混合而成；步驟四、將步驟三中經電解和擦拭后的金相觀測平面置于顯微鏡下進行金相組織的觀測。本實施例觀測到的C-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相組織像清晰，堆焊界面的界線、界面金相組織清晰可見。實施例3厚度為30mm的Q235鋼板堆焊厚度5mm的C-276哈氏合金的界面金相組織觀測步驟一、在C-276哈氏合金/鋼堆焊界面處機械加工出金相觀測平面，然后將機械加工出的金相觀測平面在金相研磨機上依次用150#和700#的金相水砂紙逐級研磨，在每一次更換粒度砂紙研磨時研磨方向轉動90°，以確保完全消除上一次研磨痕跡，研磨后沖洗掉金相觀測平面上的砂粒；步驟二、將步驟一中沖洗掉砂粒的金相觀測平面置于拋光機上，采用Cr2O3溶液和粒度為2. 5 μ m的金剛粉進行機械拋光，直至金相觀測平面表面無劃痕和拖拽；步驟三、采用不銹鋼板作為陰極，硫酸溶液作為電解液，對步驟二中經機械拋光后的金相觀測平面進行電解，使金相觀測平面中C-276哈氏合金表面無光澤，然后用硝酸酒精溶液擦拭金相觀測平面中鋼的部分，使鋼表面變為灰白色；所述硫酸溶液的體積百分比濃度為O. 5% ;所述電解過程中控制直流電源的電壓為12V，電流密度為I. Ikfcm2 ;所述硝酸酒精溶液由質量百分比濃度為68%的硝酸與無水乙醇按照3 97的體積比混合而成；步驟四、將步驟三中經電解和擦拭后的金相觀測平面置于顯微鏡下進行金相組織的觀測。本實施例觀測到的C-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相組織像清晰，堆焊界面的界線、界面金相組織清晰可見。以上所述，僅是本發明的較佳實施例，并非對本發明做任何限制，凡是根據發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本發明技術方案的保護范圍內。
權利要求
1.一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、在C-276哈氏合金/鋼堆焊界面處機械加工出金相觀測平面，然后將機械加工出的金相觀測平面在金相研磨機上研磨，研磨后沖洗掉金相觀測平面上的砂粒； 步驟二、將步驟一中沖洗掉砂粒的金相觀測平面置于拋光機上進行機械拋光，直至金相觀測平面表面無劃痕和拖拽； 步驟三、采用不銹鋼板作為陰極，硫酸溶液作為電解液，對步驟二中經機械拋光后的金相觀測平面進行電解，使金相觀測平面中C-276哈氏合金表面無光澤，然后用硝酸酒精溶液擦拭金相觀測平面中鋼的部分，使鋼表面變為灰白色；所述硫酸溶液的體積百分比濃度為O. 5% I. 5% ;所述電解過程中控制直流電源的電壓為IOV 15V，電流密度為I. OA/ cm2 I. Tkfcm2 ;所述硝酸酒精溶液由質量百分比濃度為65% 68%的硝酸與無水乙醇按照2 4 96 98的體積比混合而成； 步驟四、將步驟三中經電解和擦拭后的金相觀測平面置于顯微鏡下進行金相組織的觀測。
2.根據權利要求I所述的一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法，其特征在于，步驟一中所述研磨過程為依次用150#和700#的金相水砂紙逐級研磨，在每一次更換粒度砂紙研磨時研磨方向轉動90°，以確保完全消除上一次研磨痕跡。
3.根據權利要求I所述的一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法，其特征在于，步驟二中所述機械拋光的拋光劑為Cr2O3溶液和粒度為2. 5 μ m的金剛粉。
全文摘要
本發明公開了一種哈氏合金/鋼堆焊界面金相組織的觀測方法，該方法為一、在C-276哈氏合金/鋼堆焊界面處機械加工出金相觀測平面，研磨，沖洗掉砂粒；二、機械拋光；步驟三、采用不銹鋼板作為陰極，硫酸溶液作為電解液，對金相觀測平面進行電解，然后用硝酸酒精溶液擦拭鋼部分；四、在顯微鏡下觀測。本發明采用硫酸溶液對C-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相觀測平面進行電解，避免了侵蝕劑對鋼的嚴重侵蝕影響，又能使C-276哈氏合金堆焊層的組織結構層次清晰。本發明方法易于操作，不需任何特殊設備，能清晰地觀測出C-276哈氏合金/鋼堆焊界面的金相組織，堆焊界面的界線、界面金相組織清晰可見。
文檔編號G01N1/32GK102721591SQ201210233970
公開日2012年10月10日 申請日期2012年7月7日 優先權日2012年7月7日
發明者惠曉原, 李進軍, 汪洋, 王虎年, 馬紅征 申請人:西部金屬材料股份有限公司