304不锈钢的金相制备与组织结构分析

一、304不锈钢的金相制备

 304不锈钢试样金相试样的制备步骤主要有：取样、磨制、抛光和腐蚀。

 1. 取样

 由于304不锈钢试样已线切割成形状规则，长、宽、高的尺寸为2mm·1.5mm·1mm的便于手持的试样，因此不需要进行镶嵌。把线切割后的304不锈钢试样放置于丙酮中除油后，用蒸馏水进行清洗，再用无水乙醇进行脱脂处理，用吹风机的冷风将试样吹干，用JJ-01型电动搅拌器进行搅拌5分钟，然后用镊子从烧杯中取出，再放入202-004B型台式干燥箱中烘干备用。

 2. 磨制

 本实验工序采取手工磨制的方法对304不锈钢试样进行磨制。在磨制过程中，压力要均匀，要反复单程磨制，即在回程时试样不要与砂纸接触，砂纸的磨制顺序依次为W80、1、0、01、02、03、04、05、06号，每换一号砂纸时，用镊子夹住试样在无水乙醇中冲洗304不锈钢试样的表面，再用吹风机的冷风状态将试样表面吹干，再将试样转动90度，重复刚才的磨样工序，直至试样表面用肉眼观察不到上一道磨光工序留下的划痕为止。

 3. 抛光

 本实验中采取机械抛光法对304不锈钢试样进行抛光。在MPD-2型金相磨抛机的抛光盘铺上干净且湿润的抛光布，然后在抛光布上均匀涂抹人造金刚石研磨膏。在抛光过程中，均匀的从水龙头中滴入适量的清水在抛光布表面，手持试样受力均匀与抛光布接触，抛光至镜面标准；对抛光之后的304不锈钢试样进行蒸馏水冲洗，吹风机的冷风吹干，再放入无水乙醇中备用。

 4. 腐蚀

  观察组织金相组织的实验采用化学腐蚀方法，根据金属显微组织检验的国标GB/T13298-1991，本论文实验选用4种不同的腐蚀液作为金相观察时的浸蚀剂：

  a. 30mlHCI+10mlHNO3+16mlC3HsO3；

  b. 5mlHCI+10gFeCl3+120mlH2O；

  c. 1mlHF+5mlHNO3+44mlH2O；

  d. 40mlHNO3+10mlHCI+10mlH3PO4+50mlCH3COOH

  分别用上述四种浸蚀剂腐蚀处理过的试样，来显示304不锈钢的金相组织，试样端放置于型号为XJP-6A金相显微镜下进行组织观察，并通过PC端的软件拍照并保存，图为304不锈钢在不同浸蚀剂腐蚀条件下的金相组织照片。

  由图可知，在这四种浸蚀剂中，第四种腐蚀剂的腐蚀效果最好，在其腐蚀下304不锈钢试样的金相组织与晶界清晰明了，因此本实验选用第四种浸蚀剂40mlHNO3+10mlHCI+10mlH3PO4+50mlCHsCOOH作为观察金相组织的实验药品。

二、304不锈钢的金相组织结构分析

  本论文从以下几个方面来分析304不锈钢的金相组织照片。

  1. 组织物的构成及分布的状态

   由前文的分析可知，304不锈钢原始组织的组织成分为奥氏体、铁素体，铁素体与碳化物的存在会影响材料的耐腐蚀性能。若经过固溶处理后金相组织为单相的奥氏体组织，则材料的耐蚀性较好；若金相组织中含有呈散状分布的铁素体，其耐蚀性次之，若铁素体呈网状分布，则材料的耐蚀性较差；

  2. 晶粒度的大小

   若金相组织晶粒越均匀、越细小，则材料的耐蚀性和力学性越好。

  3. 晶界线

  若晶界线附近碳化物和铁素体析出较多，那么随着腐蚀的深入将会出现腐蚀沟，则材料的耐晶间腐蚀性能较差。

  4. 另外根据金相组织图片中腐蚀后点蚀坑的多少、尺寸，来判断材料耐点蚀性能的优劣。