一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂及其显示方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂及其显示方法，该侵蚀剂包括侵蚀剂1和侵蚀剂2，侵蚀剂1为水溶液，其中100mL溶液中含有2

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂及其显示方法


[0001]本专利技术涉及钢铁材料金相检验，具体涉及一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂及其显示方法。

技术介绍

[0002]奥氏体晶粒度影响着钢最终产物的组织和力学性能：奥氏体的晶粒细化，可以提高钢的屈服强度和抗拉强度，特别是能提升钢的塑性和冲击性能。因此，奥氏体晶粒度是钢在热处理生产过程中需检验的一个重要技术指标。
[0003]奥氏体晶粒的显示方法有多种，针对低碳低合金钢，最常用的方法为氧化法和直接淬硬法。氧化法要求将经氧化后的试样倾斜10
°‑
15
°
轻轻研磨和抛光，倾斜角度和磨抛力度均不好把握，操作较为复杂。直接淬硬法是将试样加热到奥氏体状态，之后完全淬透，经研磨抛光和腐蚀后，即可显示奥氏体晶界，其操作简单，是最理想的奥氏体晶粒显示方法。目前直接淬火法所使用的化学腐蚀剂多数以苦味酸水溶液为主体，然而苦味酸有毒且易制爆，近年来属于国家严格管控药品之一，为此，寻找一种可替代苦味酸溶液的侵蚀剂以显示低碳低合金钢奥氏体晶粒已成为当前亟待解决的问题。
[0004]目前已有若干专利公开了可替代苦味酸溶液的侵蚀剂：公布号为CN 102221495A的专利专利技术了一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界方法，其腐蚀剂组分及配方为：2g高锰酸钾，4ml浓度98％的硫酸，96ml蒸馏水，腐蚀方法为将试样磨面置于60
‑
70℃腐蚀液中，热腐蚀10
‑
15min。公布号为CN 105738184A的专利专利技术了一种锰钢奥氏体晶界显示侵蚀剂的使用方法，其腐蚀剂组分及配比为：20
‑
40g黄基水杨酸，100mL水，0.1
‑
1.5mL洗洁精，腐蚀方法为试样抛面朝上侵泡15
‑
30min。公告号为CN 109187152A的专利专利技术了一种用于显示耐热钢原始奥氏体晶界的腐蚀剂及显示方法，其腐蚀剂组分及配比为：每1L腐蚀剂包括：8
‑
12g高锰酸钾、100
‑
150ml浓硫酸、850
‑
900mL蒸馏水，腐蚀方法为将试样磨面朝上置于65
‑
70℃的腐蚀液中20
‑
30min，取出后在草酸溶液中侵洗5
‑
15秒。
[0005]上述专利存在如下的不足之处：(a)腐蚀剂适用范围较窄，仅适用于某种特定钢，且大多针对含大量Cr、Ni等元素的高合金钢，对低碳低合金钢并不适用；(b)侵蚀剂一般需要在加热条件下应用，操作麻烦，效率低，且腐蚀剂加热后的挥发会造成空气污染。

技术实现思路

[0006]专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种无需加热、操作简单、效率高且适用于低碳低合金钢奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，以此来代替常用的苦味酸溶液，为低碳低合金钢奥氏体晶粒度的检测和评定提供便利。
[0007]本专利技术还提供了一种简单快速的低碳低合金钢奥氏体晶粒显示的方法。
[0008]技术方案：为了实现上述目的，本专利技术所述一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，包括侵蚀剂1和侵蚀剂2，所述侵蚀剂1为水溶液，其中100mL溶液中含有2
‑
4mL硝酸，2
‑
4mL氢氟酸，4
‑
6ml双氧水，6
‑
10g十二烷基苯磺酸钠；所述侵蚀剂2为含硝酸的乙醇溶液，其中硝酸的体积分数为1％
‑
2％。
[0009]其中，所述侵蚀剂1中使用的硝酸质量分数为65
‑
70％的水溶液，氢氟酸质量分数为38
‑
42％的水溶液，双氧水的质量分数为25
‑
35％的水溶液，十二烷基苯磺酸钠的纯度为85
‑
90％。
[0010]作为优选，所述侵蚀剂1中使用的硝酸质量分数为68％的水溶液，氢氟酸质量分数为40％的水溶液，双氧水的质量分数为30％的水溶液，十二烷基苯磺酸钠的纯度为85％。
[0011]其中，所述侵蚀剂2中使用的硝酸质量分数为65
‑
70％的水溶液，所述乙醇为无水乙醇。
[0012]作为优选，所述侵蚀剂2中使用的硝酸质量分数为68％的水溶液。
[0013]进一步地，所述侵蚀剂1的制备为：倒入少量的去离子水于塑料烧杯中，量取并加入2
‑
4ml硝酸、2
‑
4ml氢氟酸，混合均匀；再称量6
‑
10g的十二烷基苯磺酸钠倒入塑料烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，直至十二烷基苯磺酸钠充分溶解；继续加入去离子水至液面与塑料烧杯94
‑
96ml刻度线平齐，使用时量取并倒入4
‑
6ml双氧水，混合均匀即可。
[0014]进一步地，所述侵蚀剂2的制备为：烧杯中先倒入少量的无水乙醇，再量取0.5
‑
1ml硝酸于烧杯中，最后继续倒入无水乙醇至液面与烧杯50ml刻度线平齐，用玻璃棒搅拌，混合均匀即可。
[0015]本专利技术所述适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的方法，包括以下步骤：
[0016](1)试样制备：
[0017]将试样进行奥氏体化，随后淬水得到马氏体，使试样保留原奥氏体晶界，之后对试样进行粗磨、细磨和抛光；
[0018](2)侵蚀剂配制，包括侵蚀剂1和侵蚀剂2的配制；
[0019](3)金相腐蚀：
[0020](Ⅰ)使用侵蚀剂1擦拭试样的抛光面，冲洗试样最后吹干；
[0021](Ⅱ)在金相显微镜下观察步骤(Ⅰ)处理后的试样侵蚀面，显微镜下有轻微的不连续的晶界出现，进行步骤(Ⅲ)；
[0022](Ⅲ)使用侵蚀剂2擦拭试样经步骤(Ⅰ)试样的侵蚀面，冲洗试样，最后吹干，在金相显微镜下观察并拍取金相照片。
[0023]其中，步骤(1)的试样为低碳低合金钢，其化学成分按质量百分比为：C：0.145
‑
0.194％；Si：0.078
‑
0.542％；Mn：1.13
‑
1.55％；P：0.0066
‑
0.0131％；S：0.0019
‑
0.0065％；Al：0.0018
‑
0.067％；Cu：0.0087
‑
0.0168％；Cr：0.012
‑
1.010％；Ni：0.012
‑
0.017％；Nb：≤0.064％；余量为Fe。
[0024]其中，步骤(Ⅰ)中使用侵蚀剂1轻轻擦拭试样的抛光面3
‑
5s，并及时用水冲洗试样，并用无水乙醇对侵蚀过的表面进行清洗，最后用吹风机吹干。
[0025]其中，步骤(Ⅱ)中在金相显微镜下观察步骤(Ⅰ)后的试样侵蚀面，若显微镜下有轻微的不连续的晶界出现，则进行步骤(Ⅲ)；若显微镜下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，其特征在于，包括侵蚀剂1和侵蚀剂2，所述侵蚀剂1为水溶液，其中100mL溶液中含有2
‑
4mL硝酸，2
‑
4mL氢氟酸，4
‑
6mL双氧水，6
‑
10g十二烷基苯磺酸钠；所述侵蚀剂2为含硝酸的乙醇溶液，其中硝酸的体积分数为1％
‑
2％。2.根据权利要求1所述的适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，其特征在于，所述侵蚀剂1中使用的硝酸质量分数为65
‑
70％的水溶液，氢氟酸质量分数为38
‑
42％的水溶液，双氧水的质量分数为25
‑
35％的水溶液，十二烷基苯磺酸钠的纯度为85
‑
90％。3.根据权利要求1所述的适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，其特征在于，所述侵蚀剂2中使用的硝酸质量分数为65
‑
70％，所述乙醇为无水乙醇。4.根据权利要求1所述的适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，其特征在于，所述侵蚀剂1的制备为：倒入少量的去离子水于塑料烧杯中，量取并加入2
‑
4mL硝酸、2
‑
4mL氢氟酸，混合均匀；再称量6
‑
10g的十二烷基苯磺酸钠倒入塑料烧杯中，用玻璃棒不断搅拌，直至十二烷基苯磺酸钠充分溶解；继续加入去离子水至液面与塑料烧杯94
‑
96mL刻度线平齐，使用时量取并倒入4
‑
6mL双氧水，混合均匀即可。5.根据权利要求1所述的适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，其特征在于，所述侵蚀剂2的制备为：烧杯中先倒入少量的无水乙醇，再量取0.5
‑
1mL硝酸于烧杯中，最后继续倒入无水乙醇至液面与烧杯50mL刻度线平齐，用玻璃棒搅拌，混合均匀即可。6.一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)试样制备：将试样进行奥氏体化，随后淬水得到马氏体，使试样保留原奥氏体晶界，之后对试样进行粗磨...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锋，滕赛楠，刘朗，许朝阳，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：