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)

GCr15钢的传统球化退火工艺耗时长、耗能大，球化效果不佳，根据离异共析理论，使奥氏体到珠光体不经片层转变，直接形成球状珠光体，以此制定GCr15钢快速球化退火工艺[1-3]。GCr15钢在奥氏体化过程中，有无足够的碳化物颗粒作为形核核心是球化效果好坏的关键。传统的研究手段使用水淬保留GCr15钢奥氏体化高温组织，但快速冷却过程中不可避免发生一部分组织变化。高温激光共聚焦显微镜(LSCM)作为一种新的研究手段，能够实时、动态地观察GCr15钢奥氏体化过程中片层渗碳体的形貌变化。但是高温激光共聚焦显微镜对试样表面的要求很高，清晰平整的试样表面是良好观察质量的基础[4-7]。

常规金相制样方法都是先将试样进行抛光，再使用硝酸酒精溶液腐蚀出GCr15钢原始组织中的片层渗碳体，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，但在高温共聚焦显微镜下观察时，由于相界面的腐蚀不均，图像会表现出局部发黑现象。试样表面残留的腐蚀产物，在加热时可能会挥发，影响动态观察效果，因此制备出原始组织无腐蚀的GCr15钢试样显得尤为重要。

1 试验方法

将GCr15钢试样切割成φ7 mm×2.5 mm的圆形薄片，在打磨抛光前，将试样与制样辅具通过松香黏连。

1.1 传统硝酸酒精金相腐蚀法

手持试样在砂纸上打磨平整，依次进行3 μm及1 μm的抛光液抛光，再使用2%(质量分数)的硝酸酒精腐蚀相界面，得到所需的片层渗碳体。……