Page 52 - 理化检验-物理分册2021年第八期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202108008

高温激光共聚焦动态观察用无腐蚀试样的制备

袁亚东,张义伟,吕金峄,袁晓敏

( 安徽工业大学 材料科学与工程学院,马鞍山 243032 )
摘 要: 采用传统金相试样制备方法制备出的试样在高温激光共聚焦显微镜中观察时, 由于相
界面的腐蚀不均匀, 图像会出现局部发黑情况。以 GCr15 钢为例, 采用一种新方法制备出了适合

用高温激光共聚焦显微镜观察的金相试样。结果表明: GCr15 钢经 3 μ m 抛光液抛光 20 min+

1 μ m 抛光液抛光 20min+50% ( 质量分数) 硅溶胶抛光 20min 的组合抛光, 在高温激光共聚焦显

微镜下可以清晰观察到 GCr15 钢原始组织中的珠光体, 扫描电镜可见其相界面连续、 无腐蚀产物。
该种制样方法适用于由两种或多种软硬相组成的材料。

关键词: 高温激光共聚焦显微镜; GCr15 钢;金相试样;试样制备

中图分类号: TG115 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 08-0036-04

Pre p arationofNon-corrosiveSam p leforHi g hTem p eratureLaser

ConfocalD y namicObservation

YUANYadon g ZHANGYiwei LÜJin y i YUANXiaomin

SchoolofMaterialsScienceandEn g ineerin g AnhuiUniversit yofTechnolo gy Maanshan243032 China

Abstract : Whenthe metallo g ra p hicsam p les p re p ared b ytraditional metallo g ra p hicsam p le p re p aration

methodswereobservedinhi g htem p eraturelaserconfocalmicrosco p e , theima g ewillblackenlocall yduetothe

unevencorrosionofthep haseinterface.Takin gGCr15steelasanexam p le , themetallo g ra p hicsam p lesuitablefor

hi g htem p eraturelaserconfocalmicrosco p eobservationwasp re p aredb yanew method.Theresultsshowthatthe

p earliteintheori g inalstructureofGCr15steelcanbeobservedclearl yunderthehi g htem p eraturelaserconfocal

microsco p ewhenGCr15steelwasp olishedwith3 μ m p olishin gsolutionfor20 min+1 μ m p olishin gsolutionfor

20min+50% ( massfraction ) silicasolfor20 min.Scannin gelectronmicrosco p eshowedthatthep haseinterface

wascontinuousandtherewasnocorrosionp roduct.Themetallo g ra p hicsam p lep re p arationmethodissuitablefor

materialscom p osedoftwoormorekindsofhardandsoft p hases.

Ke y words : hi g h tem p eraturelaserconfocal microsco p e ; GCr15 steel ; metallo g ra p hicsam p le ; sam p le
p re p aration
GCr15 钢 的 传 统 球 化 退 火 工 艺 耗 时 长、 耗 能 淬保留 GCr15 钢奥氏体化高温组织, 但快速冷却过
大, 球化效果不佳, 根据离异共析理论, 使奥氏体到 程中不可避免发生一部分组织变化。高温激光共聚
珠光体不经片层转变, 直接形成球状珠光体, 以此制 焦显微镜( LSCM ) 作为一种新的研究手段, 能够实
定 GCr15 钢快速球化退火工艺 [ 1-3 ] 。 GCr15 钢在奥 时、 动态地观察 GCr15 钢奥氏体化过程中片层渗碳
氏体化过程中, 有无足够的碳化物颗粒作为形核核 体的形貌变化。但是高温激光共聚焦显微镜对试样
心是球化效果好坏的关键。传统的研究手段使用水 表面的要求很高, 清晰平整的试样表面是良好观察
质量的基础 [ 4-7 ] 。
收稿日期: 2020-07-27 常规金相制样方法都是先将试样进行抛光, 再
作者简介: 袁亚东( 1996- ), 男, 硕士研究生, 主要从事金属材料
使用硝酸酒精溶液腐蚀出 GCr15 钢原始组织中的
热处理及性能的研究
通信作者: 袁晓敏( 1962- ), 男, 教授, 主要从事金属材料的组织 片层渗碳体, 该方法制备出的试样表面平整度不高,
且腐蚀出的渗碳体片在金相观察时效果较好, 但在
性能研究, y uan@ahut.edu.cn
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