一种双相不锈钢金相刻蚀液配方及其使用方法组成比例

本发明专利技术涉及金相腐蚀技术领域，具体涉及一种双相不锈钢金相刻蚀液配方及其使用方法。本发明专利技术的金相刻蚀液配方包括硫酸、硝酸、十二烷基硫酸钠和水，具体金相刻蚀方法为将双相不锈钢浸入所述金相刻蚀液中，在保温下刻蚀2～4分钟，侵蚀面出现显著的铁素体和奥氏体组织。本发明专利技术的金相刻蚀液为无色透明液体，避免影响金相组织的观察，可调整硝酸和硫酸的比例从而控制刻蚀速率和刻蚀时间。本发明专利技术的刻蚀析出相方法工艺操作简便且效率高，刻蚀得到的奥氏体和铁素体金相组织清晰，能方便有效地检验焊接后的双相钢母材，热影响区，焊缝中心的形貌，有利于后续分析研究。于后续分析研究。于后续分析研究。

【技术实现步骤摘要】
一种双相不锈钢金相刻蚀液配方及其使用方法


[0001]本专利技术涉及金相腐蚀
，具体涉及一种双相不锈钢金相刻蚀液配方及其使用方法。

技术介绍

[0002]双相不锈钢(Duplex Stainless Steels，DSS)因结合了铁素体不锈钢抗离子刻蚀、高强度的特性以及奥氏体不锈钢优良韧性和易焊接的优点，被广泛应用于酸性石油天然气的开采平台、输氢气的管道等复杂服役环境中。此外，双相不锈钢的强度远高于普通的奥氏体不锈钢，常被用于金属设备的减重。
[0003]为了准确地了解双相钢的焊接质量，首先就要制备能准确显示出焊接区域的金相组织。常用的侵蚀双相不锈钢的方法为：将10～15g铁氰化钾、10～30g氢氧化钠和100mL水混合作为侵蚀剂，将侵蚀剂煮沸后侵蚀试样5～10分钟。这种方法操作复杂，容易过度侵蚀，侵蚀得到的金相图像效果不好，部分情况下不能应用。专利CN103123318A公开了一种双相不锈钢金相刻蚀液，使用盐酸、苦味酸、无水乙醇体积比为5:1:100的混合溶液进行侵蚀；专利CN106248460A公开了一种双相不锈钢金相刻蚀方法，用0.05
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0.3wt％、pH≤2的三氯化铁的盐酸水溶液对试样进行侵蚀，再经450
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550℃加热、保温、冷却。以上两种方法所得到图像两相区分度不高，且被刻蚀相为黑色，与不锈钢中常出现的碳化物等无法区分。另外，这两种方法容易出现过度刻蚀的情况。专利CN107976459A公开了一种双相不锈钢金相刻蚀方法，用体积分数为10％～20％的高氯酸酒精溶液中电解抛光20s～30s，电压10V～20V，电流1A～2A；专利CN103924246A公开了一种双相不锈钢金相刻蚀方法，刻蚀溶液含盐酸0.065g/mL～0.125g/mL，偏重亚硫酸钾0.017～0.029g/mL，在保温条件下刻蚀10～20分钟。以上两种方法操作复杂，所用高氯酸、偏重亚硫酸钾危险性较高。特别是高氯酸，有强氧化性和刻蚀性，与有机物、还原剂、易燃物等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。因此，需要研发一种不含高危物质和刻蚀效果好的刻蚀液及其对应的工艺简单的刻蚀方法。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种双相不锈钢金相刻蚀液配方及其使用方法，金相刻蚀液配方包括硫酸、硝酸、十二烷基硫酸钠和水，将双相不锈钢浸入该金相刻蚀液中进行刻蚀，侵蚀面会出现清晰的铁素体和奥氏体组织，能方便有效地检验焊接后的双相钢母材，热影响区，焊缝中心的金相组织形貌。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供了一种双相不锈钢金相刻蚀液，所述金相刻蚀液包括硫酸、硝酸、十二烷基硫酸钠和水。
[0007]优选地，所述金相刻蚀液的配方为：每100mL水溶液中含有4～6mL硝酸、3～4mL硫酸和5～8g十二烷基硫酸钠。
[0008]更优选地，所述硝酸的质量分数为60～80％，所述硫酸的质量分数大于95％，所述
十二烷基硫酸钠的质量分数大于99％。
[0009]本专利技术还提供了一种双相不锈钢的金相刻蚀方法，包括以下步骤：
[0010]S1、配置刻蚀液：按照上述的配方，将硝酸和硫酸加入到一定量的水中并混合均匀，再将十二烷基硫酸钠和余量的水加入混合溶液中，制得双相不锈钢金相刻蚀液；
[0011]S2、金相刻蚀：将双相不锈钢浸入S1的双相不锈钢金相刻蚀液中进行刻蚀2～4min，即在双相不锈钢析出金相。
[0012]优选地，步骤S2中，所述双相不锈钢刻蚀前做打磨处理：将待刻蚀试样先使用砂纸打磨，再用金刚石研磨膏抛光，最后经清洗和吹干处理。
[0013]优选地，步骤S2中，所述双相不锈钢和双相不锈钢金相刻蚀液于刻蚀前在80～90℃下预热5～10min。
[0014]优选地，S2的刻蚀温度为80～90℃。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术的金相刻蚀液配方包括硫酸、硝酸、十二烷基硫酸钠和水，具体金相刻蚀方法为将双相不锈钢浸入该金相刻蚀液中，在保温下刻蚀2～4分钟，侵蚀面出现显著的铁素体和奥氏体组织。本专利技术的金相刻蚀液为无色透明液体，避免影响金相组织的观察，可调整硝酸和硫酸的比例从而控制刻蚀速率和刻蚀时间，另外十二烷基硫酸钠有助于提高刻蚀效率。本专利技术的刻蚀析出相方法工艺操作简便且效率高，使用上述刻蚀液进行刻蚀可得到清晰的铁素体和奥氏体组织，能方便有效地检验焊接后的双相钢母材，热影响区，焊缝中心的金相组织形貌，有利于后续分析研究。
附图说明
[0017]图1为实施例1处理后所获得的试样显微组织图片；
[0018]图2为实施例1处理后所获得的试样的焊缝中心金相图；
[0019]图3为对比例1处理后所获得的试样显微组织图片。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0021]下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为可通过常规的商业途径购买得到的。
[0022]实施例1双相不锈钢的金相刻蚀
[0023]本实施例的试样为2205双相钢，尺寸为30mm
×
15mm
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1mm，试样母材的化学成分(wt％)：Cr：22.90％、Ni：5.30％、Mo：2.76％、N：0.14％、C：0.03％、Si：0.82％、余量为Fe；试样焊缝区域的化学成分(wt％)：Cr：22.50％、Ni：5.20％、Mo：2.93％、N：0.31％、C：0.03％、Si:1.15％、O：6.00％、余量为Fe。本实施例使用的试剂为：质量分数为69.2％的硝酸、质量分数为98.3％的硫酸和质量分数为99.5％的十二烷基硫酸钠。具体刻蚀工艺如下：
[0024]1、试样预处理：将待刻蚀试样先用400、800、100、2000#砂纸逐级打磨后，再用3.5μm和1.5μm的金刚石研磨膏抛光，抛光结束后，使用去离子水进行超声清洗，取出用吹风机吹
干待用；
[0025]2、刻蚀液的配制：先将3mL硫酸和6mL硝酸加入到60mL去离子水中，并搅拌均匀，再称量8g的十二烷基硫酸钠倒入混合溶液中，搅拌至十二烷基硫酸钠充分溶解，最后倒入滴定瓶中，加入去离子水清洗烧杯中残留的混合液，滴定至100mL；
[0026]3、金相刻蚀：将预处理后的试样和刻蚀液分别装在烧杯容器中，并在烧杯口封上保鲜膜，防止水蒸气冷却在试样表面，再将试样和刻蚀液在水浴加热90℃下预热5min；预热结束后，将试样浸入刻蚀液的烧杯中并密封，在90℃下刻蚀2min，刻蚀结束后迅速取出样件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，最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双相不锈钢金相刻蚀液，其特征在于，所述金相刻蚀液包括硫酸、硝酸、十二烷基硫酸钠和水。2.根据权利要求1所述的一种双相不锈钢金相刻蚀液，其特征在于，所述金相刻蚀液的配方为：每100mL水溶液中含有4～6mL硝酸、3～4mL硫酸和5～8g十二烷基硫酸钠。3.根据权利要求2所述的一种双相不锈钢金相腐蚀液，其特征在于，所述硝酸的质量分数为60～80％，所述硫酸的质量分数大于95％，所述十二烷基硫酸钠的质量分数大于99％。4.一种双相不锈钢的金相刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、配置刻蚀液：按照权利要求1
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3任一项所述的配方，将硝酸和硫酸加入到一定量的水中并混合均匀，再将十二...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓宇，黎树有，曾志敏，钟先煌，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：