低温对应变强化后奥氏体不锈钢性能影响规律的研究报告之三

低温对应变强化后奥氏体不锈钢性能影响规律的研究报告之三——金相实验方案低温对应变强化后奥氏体不锈钢性能影响规律的研究报告之三——金相实验方案1实验意义应变强化技术使得材料的屈服强度得到了较大的提高，塑性和韧性有一定的降低。应变强化后的试样在低温拉伸后，应力-应变曲线随温度会由较大的变化，从抛物线向S型曲线转变，拉伸实验只能得到温度对宏观力学的影响。然而，拉伸试验中只考虑了材料宏观性能随温度变化的影响，并没有对材料微观组织在低温下随拉伸变形的变化进行研究。材料的微观组织构成及变化可以从微观上解释应变强化后材料随拉伸变形的变化；但是反过来，材料宏观性能的改变并不能准确地反映出其微观组织的变化。因此，对材料的微观组织进行研究，对于应变强化技术的深入阐述是很有必要的。参考文献可知，形变或热处理可能会诱导奥氏体向马氏体转变，即发生马氏体相变。以下为书写方便，以A表示奥氏体，M表示马氏体，F表示铁素体。2实验目的检测预拉伸9%的304母材试样在低温下拉伸变形的A、F和M组织的含量变化，观察其中的晶孪现象，并研究这些变化对材料性能的影响。由于没有关于钢材中各组织含量指标的标准，只能通过分析其组织含量的变化来解释其宏观性能的变化。3实验内容不同温度下，以定应变速率拉伸(10^-3/s)，测量拉伸实验开始和结束后微观组织的变化，比较微观组织的含量变化及行为差异。4实验材料用具4.1试样要求1）应满足GB/T13298-91《金属显微组织检验方法》的试样要求，另外，还要参考检测机构设备对试样规格的要求；2）要选用相应的腐蚀试剂来处理试样表面4.2实验设备电子金相显微镜；打磨机；铁素体测量仪5实验步骤1）镶嵌试样，在叶老师那有相应的镶嵌料，并附有使用说明；2）手工砂纸磨，磨的时候，交换方向时，注意角度呈90度；3）用打磨机抛光，抛光一段时间后，就到显微镜下观察是否有大的划痕；4）腐蚀试样(甘油，盐酸，硝酸的配比试样，具体请教肖师兄)；5）显微镜观察微观组织6预期结果和结论1）在流变阶段，发现晶界附近由于位错难以通过晶界而被堵塞在晶界附近，从而形成位错塞积。此时应该会形成一簇簇方向各异的滑移带，应该只观察到少量的马氏体。2）拉断试样后，由于变形的不断增加，位错密度的不断增殖，应该会观察到孪晶层片；此外还应有大量的马氏体相产生和一些渗碳体产生7.1样品的磨制和抛光7.1.1磨制切取(镶嵌)后的样品通常预先在砂轮机上打平，选取中等粒度、中软硬度的砂轮。热处理后的样品打磨厚度一般≥0.5mm。打磨时必须用水冷却，以免摩擦热引起组织变化，非镶嵌样品的边缘需倒角。(1)手工磨手持样品在砂纸上磨平，按金相砂纸粒度由0.号至05号依次打磨，更换砂纸后磨削方向应与上道砂纸的磨痕垂直，把上道工序的磨痕去除。每种砂纸磨制结束后，必须清洗样品，不允许把上道工序的残留磨料带到下道工序去，以免划伤样品的表面。(2)机械磨光为了加快磨制效率，可采用水砂纸机械抛光，水砂纸按粗细分为200号至900号，把水砂纸贴在抛光盘上，按顺序逐盘磨光。磨制时不断加水冷却，每更换一号砂纸，样品需用水清洗干净，不允许把上道工序的残留磨料带到下道工序去，并且转换磨制方向，与前道磨痕垂直，把上道工序的磨痕去除。7.1.2抛光常用的抛光方法主要有机械抛光、电解抛光和化学抛光。(1)机械抛光在机械抛光中抛光盘由电动机带动，上面铺以抛光布。粗抛采用帆布或粗呢，精抛用绒布、细呢或丝绸。抛光液为在水中加入粒度为0.3～1.0μm的Al2O3、MgO或Cr2O3细粉配制的悬浮液，如Al2O3悬浮液，配比为5～10g/L。对于一些高硬度样品，采用金刚石膏作为抛光剂。抛光时间不宜过长，以磨痕全部消除呈镜面即可停止，清洗干燥后备用。抛光样品可进行如夹杂物、疏松等项目的观察，其余项目需进行侵蚀，以便观察相关的组织。(2)电解抛光电解抛光是把磨光的样品侵入电解液中，在样品和阴极(不锈钢或铅板)间加上直流电源，当电流密度适当时，样品表面发生选择性溶解，磨制表面的微小凸出部分通过的腐蚀电流大，溶解较快。最后，样品表面的微小凸出变平，形成镜面。(3)化学抛光化学抛光是将样品直接侵入某种合适的抛光液中，搅动几秒到几分钟，除去表面的不平整度，形成无变形的表面。化学抛光液大都含有硝酸、硫酸、铬酸或双氧水等氧化剂，由于化学抛光具有一定的局限性，在实践中应用不多。