理化检验.物理分册2010年第1期部分文章评价

MYG

《理化检验》是我国一本权威的杂志，是我喜爱的杂志。
但我发现物理分册2010年第1期部分文章有问题，如下面的文章是介绍检验奥氏体晶粒度的新方法，我读后认为该方法得到的是铁素体晶粒度。
如果你有兴趣，请仔细读读文章，看看照片，谈谈看法。

huangwei

个人从事专业知识受限，但认为即能形成文章，肯定是建立在实际实验中得出，
除文中提及的20CrMnTiH外，其余钢种本人未曾涉及，如果MYG确实认为结论可能有误，何不通过杂志联系作者，以讨论机理，摆出观点！
即能学习交流，又能交上朋友，何乐不为呢！技术贵在交流、讨论，方能不断进步！

MYG

楼上朋友既然熟悉20CrMnTiH，应知道图3的显微组织是铁素体+珠光体（或其他组织--原图不太清晰），并未出现奥氏体晶界。

fengfeng

经过相变了，怎么能说是奥氏体晶粒？第2种是氧化法。空冷晶粒也会细化。
第一种感觉是异想天开，搞不懂干嘛要保温2次？最后还要水淬，水淬能够保持奥氏体晶粒？我看只能抑制3次渗碳体析出。 感觉还是对奥氏体到铁素体之间的相变过程，认识上的问题。
呵呵，但杂志能够发表，也许自有道理，希望能够看到使用此种方法机理的表述。

MYG

fengfeng 朋友，欢迎回来！
认定为铁素体晶粒的理由是：
经过磨制抛光的金相试样，在加热过程中产生氧化脱碳，淬火时表面全脱碳层并未发生相变。
稍加磨制，实际的检测面是表面的全脱碳层（原文：试样表面残留一部分氧化层）。
图1~2反映的是全脱碳层中的铁素体晶粒。

又：用3%硝酸酒精溶液能显示淬火状态的奥氏体晶界吗？

fengfeng

楼主好，还在诲人不倦啊？呵呵
先说第一种：看他的方法，应该是测定奥氏体本质晶粒度。如是，那应该看930保温一小时的实际晶粒度。为什么要保温2次，另930保温表面氧化后，水淬就能把奥氏体晶粒保存下来么？又不是不锈钢固溶处理，母相保持不变。930度保温，铁素体也会变成奥氏体，冷却又会发生相变，是相变就会有行核和长大的过程，怎么保证原奥氏体晶粒内自产生一个铁素体核心？假如原1个奥氏体内有n个铁素体核心在冷却中形成，那最后照片上的还是奥氏体晶粒么？

fengfeng

我觉得在强氧化气氛中，比如碳硫仪内通氧气，直接把表面晶界氧化，最好能够形成内氧化，而后轻抛光，看到的才是实际的　奥氏体晶粒。只是想法，没有经过实践检验，呵呵
一般做，还是靠苦味酸来显示的，前人已经总结了，很难有突破的.......

fengfeng

这篇文章错在：把高温低碳奥氏体和铁素体相变之间的关系给忽略了。以为快冷形成的铁素体能够把原奥氏体晶粒给显示出来。其实只要看看扩散型相变的形核率公式就明白。呵呵......

yiryouni

国家标准规定，对c%《0.35%的钢置于900度+-10度加热，以保证试样完全淬透的冷却速度进行淬火，从而获得马氏体组织，经磨制和适当侵蚀后，即可显示完全淬硬为马氏体的原奥氏体晶粒形貌。
在保证淬透的前提下，接下来进行侵蚀剂的试验，即可如何选择较理想地侵蚀剂，使经淬火后的钢晶粒度能完全清晰显示出来。
   饱和苦味酸溶液+洗涤剂10滴
为提高显示奥氏体晶界的清晰度，腐蚀前试样可在230度+-10度下回火，以增加奥氏体晶界的清晰度。

dangen

回复 1# MYG
楼主，你好，经常听同行说奥氏体晶粒度和铁素体晶粒度，今天看到你的帖子也发现这个问题，但是如何区别奥氏体和铁素体晶粒度呢，他们的显示方法有什么不一样吗？

MYG

我的理解：
1-过共析钢均为奥氏体晶粒。
2-亚共析钢有奥氏体晶粒或铁素体晶粒之分。铁素体数量较少时，分布在晶界上，可把铁素体构成的网络视为奥氏体晶界，此时评的是奥氏体晶粒度（图1）；铁素体数量较多时，不可能在晶界上构成网络，可根据块状铁素体的大小评晶粒度，此时评的是铁素体晶粒度（图2）（通过热处理可得到奥氏体晶粒度）。
图1
图2

新鲜空气

我是金相新手，来凑个热闹，有什么说的不对的地方望大家海涵
理化检验里介绍的两种材料对应方法其实都是氧化法的改进
在这里注意到两个问题：1.文中作者的氧化温度比国标的高（国标中碳质量分数小于0.35，温度为900度，大于0.35，温度为860度）；2.文中对于前两种材料用了两次热处理（国标中只有一次）
因为没有实验过，所以只能在这里猜测原因了：对于第一个问题，因为合金元素高的材料抗氧化性能好，提高温度能是晶界氧化程度，更容易观察，还有就是在这个温度下，能全部奥氏体化，没有国标中的碳含量大于0.35时对应温度因脱碳产生相变的情况。2.对于第二个问题，正常情况下，一次氧化已经形成了氧化晶界，但是在缓冷的情况下，会析出先共析铁素体，这种情况下，直接腐蚀，可能显示出原奥氏体晶界和铁素体晶界，但是增加了一次快冷，加热时原氧化晶界没法消除，晶内因为冷速的问题形成马氏体，这样再腐蚀，是不是就能消除铁素体晶界引起的混淆了？
希望那位高手能验证下这种方法的可行性与准确性

MYG

答新鲜空气：
我认为这两种方法与氧化法无关。
图1图2，试样抛光面在热处理过程中发生了氧化脱碳，检测面位于全脱碳层，全脱碳层的组织全部为铁素体，所以这2张图片反映的是脱碳层中的铁素体晶粒。磨去脱碳层，才能显示出基体的奥氏体晶界。
关于图3，我在3楼已作答复。

新鲜空气

楼主所说的就是脱碳的影响，一般钢的抗氧化性能越强，脱碳倾向性越大，所以对应这几种钢氧化层区域应该都在全部脱碳层区域，但是即使脱碳，因为温度在912度以上，不会发生因为碳含量降低发生奥氏体向铁素体的转变，也就说，即使脱碳，在这个温度，依然是奥氏体，所以氧化的晶界也是奥氏体的晶界。
但是脱碳后，心部和脱碳层是否因为含碳量的不同而影响奥氏体的长大速度，因为不是很了解，不敢断言。

dhzhou888

我对楼主的钻研精神表示钦佩，再权威的杂志、书籍都有问题和不足。

MYG

谢谢周先生的夸奖。
答新鲜空气：
全脱碳层相当于纯铁，高温奥氏体晶界与室温铁素体晶界不是一回事，请看下图。

表面与基体晶粒大小是否有差异，请看国标的说法。

新鲜空气

现在大家达成了共识，即奥氏体晶界氧化在高温时一定能形成，现在考虑的问题就是在冷却过程中，会不会形成新的铁素体晶粒，形成的话，会对分析结果有混淆作用。
先看一下脱碳，根据扩散理论，碳含量从基体到表面会有一个减少趋势，最后稳定的碳含量可能比较小，但不一定是零，这几种金属，有一定的合金含量，现在考虑的是这么样的冷却速度下，能不能使奥氏体直接转化为马氏体，而不是析出先共析铁素体，因为脱碳层在表面，其冷却速度应该非常快，按我的理解，应该可以抑制先共析铁素体的形成，也就是说最后应该不会在冷却过程中形成新的铁素体晶粒，那么最后腐蚀显示的应该是高温氧化形成奥氏体的晶粒。
个人观点，仅供讨论。