一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂以及金相显示方法技术

本发明专利技术属于金相检测技术领域，具体涉及一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂以及金相显示方法。所述金相腐蚀剂包含：水、甲醇、氯化铜和盐酸；其中，所述水的体积、所述甲醇的体积、所述氯化铜的质量与所述盐酸的体积的比例为：(25～35)ml:(25～35)ml:(20～30)g:(1～3)ml。本发明专利技术所述金相腐蚀剂以及金相显示方法主要适用于经过轧制变形后的热轧钢材产品，也可用于轧后热处理过的钢材产品，操作方便，腐蚀效果稳定，可清晰地显示钢材试样的一次带状组织，可用于评价钢材产品的质量和性能。

【技术实现步骤摘要】
一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂以及金相显示方法
本专利技术属于金相检验
，具体涉及一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂以及金相显示方法。
技术介绍
一般而言，带状组织是由于钢锭的枝晶偏析所导致。由于钢水在凝固时选择性结晶，因此其在枝干上的成分较为纯净，而在枝晶间则富集了较多的碳、合金元素、磷和硫等杂质。钢锭在锻轧变形时，其干和枝晶间被压延而伸长为纤维组织，从而形成所谓的一次带状组织，它是由枝晶偏析沿热加工方向延伸所形成的原始带状。而二次带状组织产生的根本原因是连铸坯在凝固过程中碳和其他合金元素发生偏析而富集在枝间，在热轧加热时由于元素偏析，钢中各区域的Ar3点温度不一致。亚共析钢从终轧时的奥氏体状态冷却时，首先在Ar3点温度开始析出先共析铁素体，当冷却到Ar1时才开始形成珠光体，从而形成了铁素体+珠光体的带状组织。由固态相变所产生的显微组织带状为二次带状，通常经硝酸酒精腐蚀后看到的带状组织为二次带状。一次带状组织是指钢液在凝固过程中形成的枝晶偏析,它具有相对的稳定性,加热后初生晶粒消失，但枝晶偏析仍然会保留下来，后经轧制变形延伸，形成纤维带状。用普通硝酸酒精不能显示出一次带状组织。在一次带状组织的基础上能形成二次带状组织，但具有一次带状组织的钢材不一定会出现二次带状组织，这与轧制时控轧控冷等工艺有密切关系。带状组织将使钢的力学性能产生方向性，使得钢的横向韧性指标降低，并使钢的被切削加工性能变坏。通常，我们会把二次带状组织视为钢的显微组织缺陷，但二次带状组织是固态相变的产物，在本质上对材料使用性能造成负面影响是一次带状组织，因此，如何从冶金工艺上改善一次带状组织的形貌与分布才是至关重要的。但是，一次带状组织的腐蚀和显示一直是个难题，目前尚无法腐蚀并显示出清晰的一次带状组织。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂以及金相显示方法。本专利技术所述金相腐蚀剂以及金相显示方法主要适用于经过轧制变形后的热轧钢材产品，也可用于轧后热处理过的钢材产品，操作方便，腐蚀效果稳定，可清晰地显示钢材试样的一次带状组织，可用于评价钢材产品的质量和性能。本专利技术用于实现上述目的的技术方案如下：本专利技术提供一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂包含：水、甲醇、氯化铜和盐酸；其中，所述水的体积、所述甲醇的体积、所述氯化铜的质量与所述盐酸的体积的比例为：(25～35)ml:(25～35)ml:(20～30)g:(1～3)ml。在一些优选实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相腐蚀剂中，所述水的体积、所述甲醇的体积、所述氯化铜的质量与所述盐酸的体积的比例为：30ml:30ml:25g:2ml。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相腐蚀剂中，所述盐酸的质量百分比浓度为36～38w％。在一些实施方式中，本专利技术所述一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂的制备步骤为：按本专利技术所述比例将所述水、甲醇、氯化铜和盐酸混合均匀，得到所述钢材一次带状组织金相腐蚀剂。本专利技术还提供一种钢材一次带状组织金相显示方法，所述方法包括以下步骤：将钢材试样经抛光处理(也可以在抛光处理前进行磨制)，得到钢材试样的抛光面；采用如本专利技术所述的钢材一次带状组织金相腐蚀剂，对所述钢材试样的抛光面进行腐蚀处理，得到金相腐蚀试样；将所述金相腐蚀试样经冲洗、干燥，得到金相观察试样；将所述金相观察试样放在金相显微镜下进行观察，采集图片。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述方法包括以下步骤：将钢材试样经抛光处理，得到钢材试样的抛光面；将所述钢材试样的抛光面浸入如本专利技术所述的钢材一次带状组织金相腐蚀剂中，进行腐蚀处理，得到金相腐蚀试样；将所述金相腐蚀试样经冲洗、干燥，得到金相观察试样；将所述金相观察试样放在金相显微镜下进行观察，采集图片。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述将所述钢材试样的抛光面浸入如本专利技术所述的钢材一次带状组织金相腐蚀剂中，包括：所述钢材试样的抛光面与所述钢材一次带状组织金相腐蚀剂的液面垂直。在一些实施方式中，本专利技术所述腐蚀处理还可以是本领域技术人员所公知的各种金相腐蚀处理方法，如浸蚀法、擦蚀法、滴蚀法。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述钢材试样为平行于轧制方向的纵截面试样。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述将钢材试样经抛光处理，包括：将所述钢材试样经镶嵌、磨制和抛光，直至所述钢材试样的抛光面光洁并无明显的划痕、污点。在一些实施方式中，所述抛光处理，可以是电化学抛光、机械抛光和化学抛光；经过所述抛光处理后，在所述钢材试样上获得一个平整的抛光面。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述腐蚀处理的时间为1～10秒。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述腐蚀处理的方法包括：浸蚀法、擦蚀法或滴蚀法。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述钢材试样的抛光面经所述腐蚀处理后，所述钢材试样的抛光面呈现棕红色。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述冲洗包括：先经水冲洗3～8秒，后经无水乙醇冲洗3～8秒。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述金相显微镜采用50～200倍放大视场。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，将所述金相观察试样放在金相显微镜下(采用50～200倍放大视场)进行观察，采集得到的图片中出现明显的白色条带，即所述钢材一次带状组织。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述钢材为轧制钢材；在一些优选实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述钢材为轧制后经热处理的钢材。在一些实施方式中，本专利技术所述的钢材一次带状组织金相显示方法中，所述钢材为20CrMnTi钢材或Q420钢材。本专利技术所述的一个或多个技术实施方式，至少具有如下技术效果或优点：(1)本专利技术所述金相腐蚀剂的制备方法简便，室温下即可使用，不需加热处理；所述金相腐蚀剂的腐蚀效果好，可清晰地显示钢材试样的一次带状组织，解决了轧制钢材的一次带状组织显示困难和难以显示清晰的问题；(2)相比于现有技术，本专利技术所述金相腐蚀剂以及金相显示方法可以使轧制钢材中的一次带状组织容易辨别，有利于评价轧制钢材产品的质量。(3)为了证明本方法侵蚀出的白色条带为一次带状组织，本专利技术进行了显微硬度和电子探针元素面扫描试验。将本专利技术所述金相观察试样进行显微硬度试验，该方法腐蚀出的条带硬度明显偏高，一般元素偏聚区域会比基体硬度高，说明条带处为元素铸坯凝固时元素偏析处；同时由于电子探针设备进行元素面扫描时，会根据合金元素的含量用不同颜色把元素含量高低区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂包含：水、甲醇、氯化铜和盐酸；/n其中，所述水的体积、所述甲醇的体积、所述氯化铜的质量与所述盐酸的体积的比例为：(25～35)ml:(25～35)ml:(20～30)g:(1～3)ml。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢材一次带状组织金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂包含：水、甲醇、氯化铜和盐酸；
其中，所述水的体积、所述甲醇的体积、所述氯化铜的质量与所述盐酸的体积的比例为：(25～35)ml:(25～35)ml:(20～30)g:(1～3)ml。


2.根据权利要求1所述的钢材一次带状组织金相腐蚀剂，其特征在于，所述水的体积、所述甲醇的体积、所述氯化铜的质量与所述盐酸的体积的比例为：30ml:30ml:25g:2ml。


3.一种钢材一次带状组织金相显示方法，所述方法包括以下步骤：
将钢材试样经抛光处理，得到钢材试样的抛光面；
采用如权利要求1或2所述的钢材一次带状组织金相腐蚀剂，对所述钢材试样的抛光面进行腐蚀处理，得到金相腐蚀试样；
将所述金相腐蚀试样经冲洗、干燥，得到金相观察试样；
将所述金相观察试样放在金相显微镜下进行观察，采集图片。


4.根据权利要求3所述的钢材一次带状组织金相显示方法，其特征在于，所述钢材试样为平行于轧制方向的纵截面试样。

【专利技术属性】
技术研发人员：温娟，来萍，贾惠平，鞠新华，严春莲，张莉霞，
申请(专利权)人：首钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11