一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法与流程

本发明涉及一种测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法，特别是一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法。

背景技术：

1、碳素钢及低合金钢是当前使用最广、用量最大的基本材料，世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。目前碳素钢及低合金钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80％以上，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。

2、正确合理利用碳素钢及低合金钢使其充分发挥最佳性能对提高产品使用寿命和经济效益的作用是不言而喻的，而晶粒度在很大程度上决定了材料自身强度和韧性等关键力学性能。

3、在较高温度下，碳素钢及低合金钢金相组织为奥氏体，在冷却至室温的过程中，奥氏体组织发生共析转变，在室温下，碳素钢的金相组织主要由铁素体、珠光体、渗碳体等构成，无法直接分辨原奥氏体晶粒的边界(如图1～图3所示)，但产品标准通常要求测量其原奥氏体晶粒度(如图4所示)，而奥氏体为高温状态组织，因此室温下不能直接测量。目前碳素钢及低合金钢原奥氏体晶粒度的测定，是根据现行国标gb/t 6394-2017《金属平均晶粒度测定方法》规定的方法进行的。这些方法对实验设备要求高，热处理过程复杂，工艺控制要求精准，不同制备工艺对原奥氏体晶粒度影响较大，其金相组织也很难达到预期要求，例如晶界不清晰甚至无法分辨晶界，增加测量难度，从而不利于实验室快速准确地开展大批量的测定工作。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法。本方法可以快速测定得到碳素钢或低合金钢中原奥氏体的晶粒度。

2、本发明的技术方案：一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法，包括有以下步骤：

3、s1：按照规定的方法测定某牌号碳素钢或低合金钢的原奥氏体晶粒度ga；

4、s2：将碳素钢或低合金钢进行脱碳处理，使其表层室温金相组织为铁素体，测定铁素体晶粒度gf；

5、s3：计算比例系数k，k＝ga/gf；

6、s4：在后续计算同牌号或元素含量相近的碳素钢或低合金钢奥氏体晶粒度的过程中，对同牌号或元素含量相近的碳素钢或低合金钢进行s2步骤的处理，然后根据公式ga＝kgf即可计算得到同牌号或元素含量相近的碳素钢或低合金钢奥氏体的晶粒度。

7、前述的一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法中，所述s2中的脱碳处理方法如下：

8、1)对于含碳量小于0.25％的碳素钢或低合金钢，其加热温度为890℃±10℃，保温时间为1.5h～2.0h，空气中冷却；

9、2)对于含碳量在0.25％～0.60％的碳素钢或低合金钢，其加热温度为860℃±10℃，保温时间为1.5h～2.0h，空气中冷却；

10、3)对于含碳量在0.60％～1.00％的碳素钢或低合金钢，其加热温度为840℃±10℃，保温时间为1.5h～2.0h，空气中冷却；

11、3)对于含碳量大于1.00％的碳素钢或低合金钢，其加热温度为820℃±10℃，保温时间为1.5h～2.0h，空气中冷却。

12、前述的一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法中，所述比例系数k为取多次测定的平均值。

13、本发明的有益效果：我方通过在实际工作中大量的研究分析发现，原奥氏体晶粒较大的碳素钢或低合金钢，其室温组织如铁素体、珠光体等的尺寸也较为粗大，且相互之间具有一定的比例关系。基于此，本发明以直接加热保温的方法对碳素钢或低合金钢进行脱碳处理，使室温下碳素钢或低合金钢的表层金相组织为单一的铁素体，室温下，铁素体晶粒边界非常清晰极易分辨，因此易于测量铁素体晶粒度，如图5所示。然后比较铁素体晶粒度与原奥氏体晶粒度的关系，得到比例系数k。在今后大批量的同牌号或元素含量相近的碳素钢或低合金钢奥氏体晶粒度测定工作中，可直接以该方法测算出铁素体晶粒度，再乘以相应的比例系数即为该碳素钢或低合金钢的原奥氏体晶粒度。

14、该方法不仅有利于缩短奥氏体晶粒度的检测时间，提高工作效率，同时对热处理设备要求简单且处理过程绿色环保，对节能减排也有一定的现实意义，同时也是对现有标准方法的有益补充。

技术特征：

1.一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法，其特征在于：包括有以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法，其特征在于：所述s2中的脱碳处理方法如下：

3.根据权利要求1所述的一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法，其特征在于：所述比例系数k为取多次测定的平均值。

技术总结
本发明公开了一种快速测定碳素钢或低合金钢原奥氏体晶粒度的方法，S1：按照规定的方法测定某牌号碳素钢或低合金钢的原奥氏体晶粒度G<subgt;A</subgt;；S2：将碳素钢或低合金钢进行脱碳处理，使其表层室温金相组织为铁素体，测定铁素体晶粒度G<subgt;F</subgt;；S3：计算比例系数k，k＝G<subgt;A</subgt;/G<subgt;F</subgt;；S4：在后续计算同牌号或元素含量相近的碳素钢或低合金钢奥氏体晶粒度的过程中，对同牌号或元素含量相近的碳素钢或低合金钢进行S2步骤的处理，然后根据公式G<subgt;A＝</subgt;kG<subgt;F</subgt;即可计算得到同牌号或元素含量相近的碳素钢或低合金钢奥氏体的晶粒度。该方法不仅有利于缩短奥氏体晶粒度的检测时间，提高工作效率，同时对热处理设备要求简单且处理过程绿色环保，对节能减排也有一定的现实意义。

技术研发人员：朱绍严,王昌金,余航,殷姝雅,谢静
受保护的技术使用者：贵州省分析测试研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23