一种钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法技术

本发明专利技术涉及低倍组织检测领域，具体为一种钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法。该方法包括以下步骤：(1)去除由于切取试样造成的加工缺陷，加工后试样的表面粗糙度不大于0.8μm，肉眼不得观察到可见的加工痕迹；(2)配制盐酸水溶液，调节溶液温度为60‑70℃；(3)将试样浸入上述溶液中，取出后利用碳酸氢钠或硫代硫酸钠溶液擦拭表面腐蚀产物，随后酒精吹干；(4)将热酸腐蚀后的试样进行砂纸磨制并抛光，留下表面疏松痕迹，利用硝酸酒精溶液进行侵蚀后，进行观察和检验。本发明专利技术通过热侵蚀与冷侵蚀相结合的方法，加快腐蚀速度，提高腐蚀能力，能够真实反应试样表面的疏松缺陷，同时使缺陷较多的材料能够获得比较理想的低倍组织形貌。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及低倍组织检测领域，具体为一种钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，适用于多缺陷(一般疏松或中心级别大于等于3级)的钢的低倍组织检验。
技术介绍
钢的低倍组织及缺陷表征方法所采用的酸蚀试验法是宏观检验的方法之一，该方法检验面积较大，操作方便，设备简单，能够快速的对金属材料中的各种冶金缺陷进行表征，因此，钢的酸蚀试验是金属材料、材料科研及失效分析工作普遍采用的重要检测手段。检验方法通常采用的标准为GB/T226-2015《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》，该标准中规定了三种试样的检验方法：热酸侵蚀法、冷酸侵蚀法、电解腐蚀法。其中热酸侵蚀法是利用1:1的工业盐酸水溶液作为腐蚀剂，加热到60℃-80℃后进行腐蚀。这种方法若在实验室加热条件下腐蚀，试样大小受限，溶液采用玻璃器皿加热，试样太大易压碎玻璃器件；多缺陷试样在加热条件下腐蚀时速率较快，特别是当试样中疏松较多时，极易发生过腐蚀现象，若侵蚀过深，必须将试样面重新加工，除去1mm以上再进行侵蚀；冷酸侵蚀是试样在10％-20％的过硫酸铵水溶液或10％-40％(溶剂比)硝酸水溶液中，在室温下侵蚀10-20min，但是冷酸腐蚀对材料中不同的相的腐蚀速度均比热酸慢，特别是当在北方地区冬季腐蚀多缺陷试样时，工作间温度只有几度，试样腐蚀速率较慢，腐蚀后组织反差小，低倍组织形貌不清晰，尤其是合金含量相对较高时，低倍腐蚀效果较差；电解腐蚀方法需要专业设备，限制条件较多。基于上述情况，对于腐蚀多缺陷样品的低倍组织，在采用国家标准的基础之上时，力图找到一种效率高、成本低、组织显示清晰的低倍试验方法，解决多缺陷试样冷酸腐蚀能力差、热酸腐蚀过深等问题，并能在金属材料检验、失效分析等工作中得到应用。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，利用热酸和冷酸结合的特定方法腐蚀多缺陷低合金钢低倍组织，利用该方法解决多缺陷试样冷酸腐蚀能力差、热酸腐蚀过深等问题，并能在金属材料检验、失效分析等工作中得到应用。本专利技术的技术方案是：一种钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，包括以下步骤：(1)制备试样，去除由于切取试样造成的加工缺陷，加工后试样的表面粗糙度不大于0.8μm，肉眼不得观察到可见的加工痕迹；(2)选择合适大小的恒温水浴槽，配制40wt％-60wt％的盐酸水溶液，调节溶液温度为60-70℃；(3)将制备好的试样浸入上述调配好的溶液中，侵蚀10-20min，取出后利用5wt％-10wt％的碳酸氢钠或硫代硫酸钠溶液擦拭表面腐蚀产物，随后酒精吹干；(4)将热酸腐蚀后的试样进行800#、1000#、1200#、2000#砂纸磨制并抛光，留下表面疏松痕迹，利用4-6wt％的硝酸酒精溶液进行侵蚀，即可进行观察和检验。所述的钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，步骤1)中，为了确保试样表面光滑，没有切割加工痕迹，粗糙度不大于0.8μm，制备时试样进行抛光。所述的钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，步骤2)中，配制完盐酸水溶液时，搅拌后静止5-10min，随后以5℃-10℃/min的速率进行缓慢加热。所述的钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，热酸腐蚀后的试样进行再次磨制，采用800-2000#砂纸磨制，去掉多余的腐蚀产物，并保留试样原始缺陷，随后再进行冷酸腐蚀。本专利技术的设计思想是：1.与GB/T226-2015《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》相比，采用40wt％-60wt％的盐酸水溶液，调节溶液温度为60-70℃，再将制备好的试样浸入上述调配好的溶液中，侵蚀10-20min，取出后再利用5wt％-10wt％的碳酸氢钠或硫代硫酸钠溶液擦拭表面腐蚀产物，可以将试样中的原始缺陷全部显示出来，同时去掉部分多余的腐蚀产物；2.与GB/T226-2015《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》相比，采用腐蚀后的试样进行800#、1000#、1200#、2000#砂纸磨制并抛光，并利用4wt％-6wt％的硝酸酒精溶液进行侵蚀，可以全部去掉多余的腐蚀产物，并保留试样原始缺陷，同时能够显示出钢的低倍组织形貌。本专利技术具有如下优点和有益效果：1.本专利技术工艺方法设计合理，通过热酸侵蚀与冷酸侵蚀相结合的方法进行低倍实验，防止了试样过深腐蚀后重新磨制试样，缩短实验时间，并降低了劳动成本。2.本专利技术设计酸液成分合理，操作简单，安全性高，可操作性强，科研人员和普通实验人员容易掌握。3.利用本专利技术进行低倍组织实验具有组织显示清晰的特点，很容易得到广大研究机构和高校认可，一旦被广泛采用，则可大大提高检验效果。附图说明图1为本专利技术实施例中的φ13mm50CrVA钢的低倍组织。图2为本专利技术实施例中的φ20mm30CrMnSiA钢的低倍组织。具体实施方式在具体实施过程中，本专利技术有效显示多缺陷低合金钢低倍组织的方法如下：(1)切取并制备低倍试样：试样加工时，去掉由于取样造成的变形或热影响区及加工缺陷等，加工后试样的表面粗糙度不大于0.8μm，试样不得有油污和加工痕迹。(2)选择合适大小的恒温水浴，配制浓度为40wt％-60wt％的盐酸水溶液，调节溶液温度为60-70℃。(3)将步骤(1)制备好的试样浸入上述步骤(2)调配好的溶液中，侵蚀10-20分钟，取出后利用浓度为5wt％-10wt％的碳酸氢钠水溶液或硫代硫酸钠水溶液擦拭表面腐蚀产物，随后酒精吹干。(4)热酸腐蚀后进行再次磨制，采用800-2000#砂纸磨制，去掉多余的腐蚀产物，并保留试样原始缺陷，随后再进行冷酸腐蚀。其具体过程如下：将热酸腐蚀后的试样进行800#、1000#、1200#、2000#砂纸磨制并抛光，留下表面疏松痕迹，利用浓度为4wt％-6wt％的硝酸酒精溶液(常温下作为冷酸使用)进行侵蚀30-90秒，即可进行观察和检验。下面结合实施例详述本专利技术。实施例1本实施例中，切取并制备φ13mm尺寸的50CrVA的低倍试样，试样缺陷一般疏松为4级。选择50ml的烧杯容器，配制50wt％的盐酸水溶液，调节溶液温度为65℃，将制备好的试样浸入上述调配好的溶液中，侵蚀15min，取出后利用10wt％的碳酸氢钠溶液擦拭表面腐蚀产物，随后酒精吹干。将腐蚀后的试样进行800#、1000#、1200#、2000#砂纸磨制并抛光，留下表面疏松痕迹，利用5wt％的硝酸酒精溶液进行侵蚀30s，低倍组织形貌图如图1所示。实施例2本实施例中，切取并制备φ20mm尺寸的30CrMnSiA的低倍试样，试样缺陷一般疏松为4级。选择50ml的烧杯容器，配制50wt％的盐酸水溶液，调节溶液温度为65℃，将制备好的试样浸入上述调配好的溶液中，侵蚀15min，取出后利用10wt％的碳酸氢钠溶液擦拭表面腐蚀产物，随后酒精吹干。将腐蚀后的试样进行800#、1000#、1200#、2000#砂纸磨制并抛光，留下表面疏松痕迹，利用5wt％的硝酸酒精溶液进行侵蚀40s，低倍组织形貌图如图2所示。实施例结果表明，本专利技术通过热侵蚀与冷侵蚀相结合的方法，加快了腐蚀速度，提高了腐蚀能力，能够真实反应试样表面的疏松缺陷，同时使缺陷较多的材料能够获得比较理想的低倍组织形貌。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备试样，去除由于切取试样造成的加工缺陷，加工后试样的表面粗糙度不大于0.8μm，肉眼不得观察到可见的加工痕迹；(2)选择合适大小的恒温水浴槽，配制40wt％‑60wt％的盐酸水溶液，调节溶液温度为60‑70℃；(3)将制备好的试样浸入上述调配好的溶液中，侵蚀10‑20min，取出后利用5wt％‑10wt％的碳酸氢钠或硫代硫酸钠溶液擦拭表面腐蚀产物，随后酒精吹干；(4)将热酸腐蚀后的试样进行800#、1000#、1200#、2000#砂纸磨制并抛光，留下表面疏松痕迹，利用4‑6wt％的硝酸酒精溶液进行侵蚀30‑90s，即可进行观察和检验。

【技术特征摘要】
1.一种钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备试样，去除由于切取试样造成的加工缺陷，加工后试样的表面粗糙度不大于0.8μm，肉眼不得观察到可见的加工痕迹；(2)选择合适大小的恒温水浴槽，配制40wt％-60wt％的盐酸水溶液，调节溶液温度为60-70℃；(3)将制备好的试样浸入上述调配好的溶液中，侵蚀10-20min，取出后利用5wt％-10wt％的碳酸氢钠或硫代硫酸钠溶液擦拭表面腐蚀产物，随后酒精吹干；(4)将热酸腐蚀后的试样进行800#、1000#、1200#、2000#砂纸磨制并抛光，留下表面疏松痕迹，利用4-6wt％的硝酸酒精溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：高金柱，盖秀颖，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21