[發(fā)明專利]一種顯示連鑄坯半宏觀偏析的腐蝕劑及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910056780.0
• 申請日: 2009-08-21
• 公開（公告）號: CN101995350A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉自立;鄭慶;沈建國
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;G01N23/225
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發(fā)明涉及冶金技術領域，具體地說，本發(fā)明涉及一種用于顯示連鑄坯半宏觀偏析缺陷的腐蝕劑及其使用方法。

背景技術

連鑄坯的偏析問題，尤其是連鑄坯的C、Mn、S、P等元素的中心偏析問題是影響連鑄坯質量的一個重要的因素。根據(jù)偏析范圍的不同，連鑄坯的偏析一般分為宏觀偏析和微觀偏析。微觀偏析是指微小范圍(約一個晶粒范圍，即幾個微米到數(shù)百微米)內的化學成分不均勻現(xiàn)象，按位置不同又可分為晶內偏析和晶界偏析。宏觀偏析是指宏觀凝固斷面上各部位的化學成分不均勻現(xiàn)象(其尺度可以毫米、厘米計)，按其表現(xiàn)形式可分為正常偏析、逆偏析、重力偏析等，常見的V型偏析和A型偏析即屬于宏觀偏析范疇。同時，還存在一種范圍介于宏觀偏析和微觀偏析之間的偏析現(xiàn)象，即該種偏析的尺度大于微觀偏析的一個晶粒，但是又小于宏觀偏析的范圍，被稱為半宏觀偏析，通常半宏觀偏析點狀蝕坑的直徑為幾百個微米到幾個毫米。具體來說，半宏觀偏析特指在鑄坯凝固前沿由于溶質元素在剩余鋼液和先凝固鑄坯中不能進行平衡分配，使得剩余未凝固鋼液中富含Mn、P等元素，而這些鋼液在凝固前沿的流動聚集在樹枝晶搭橋處凝固，就形成了Mn、P元素的點狀半宏觀偏析。所以一般半宏觀偏析指的是Mn和P元素的偏析，而無論何種偏析都會降低連鑄坯的塑性、韌性，易產生各種裂紋、氣孔，造成產品的力學性能不均勻、抗腐蝕能力下降、韌性下降等質量問題。

隨著煉鋼精煉技術的不斷進步，鋼中S、P等雜質元素的含量不斷降低，同時電磁攪拌、輕壓下等防止偏析的各種技術也不斷的應用到實際生產中來，使得連鑄坯質量不斷得到提高，厚板連鑄坯的偏析情況有所改善，宏觀偏析的危害有所減弱，但是另一方面，隨著市場對鋼材的質量要求越來越高，尤其是大線能量焊接鋼、高等級管線鋼及壓力容器鋼等對焊接接頭韌性要求比較嚴格的產品，當存在半宏觀偏析時，局部合金元素Mn或者P的富集導致鋼在焊接以后，中溫轉變時產生脆性組織，大幅降低接頭韌性。所以對這些鋼種，連鑄坯半宏觀偏析的問題成為了連鑄坯偏析問題的核心。而選擇合適的腐蝕劑，可以簡單、快速的顯示出連鑄坯的半宏觀偏析缺陷，對其科學地進行評定，是提高連鑄坯質量的前提條件。

經專利文獻檢索，未發(fā)現(xiàn)有針對連鑄坯Mn、P半宏觀偏析的腐蝕劑的相關專利技術。而對于連鑄坯偏析缺陷的顯示，傳統(tǒng)方法主要是熱酸侵蝕法和低倍硫印法。熱酸侵蝕檢驗技術的腐蝕劑是容積比為1∶1的工業(yè)鹽酸水溶液，該種腐蝕劑一般只適用于對連鑄坯的宏觀偏析的檢驗，對于半宏觀偏析而言，由于其偏析程度相對于宏觀偏析程度較弱，使得使用該種腐蝕劑侵蝕后，連鑄坯的半宏觀偏析缺陷難以清晰的顯示，從而不能夠對連鑄坯的質量進行科學的評價；同時熱酸侵蝕時由于要加熱稀酸，使得一些鹽酸揮發(fā)到空氣中，環(huán)境污染嚴重，易對人體造成傷害。硫印法使用的腐蝕劑是硫酸溶液，原理是鋼中的硫元素與硫酸作用生成硫化氫，硫化氫再與相紙上的溴化銀反應生成硫化銀褐色沉淀，在相紙上反映出硫的偏析程度。而隨著純凈鋼技術的發(fā)展，鋼中硫含量控制的已經很低使得硫印法的顯示效果不太好。而且由于半宏觀偏析一般是由Mn、P兩種元素的偏析造成的，而硫印檢驗的方法通常只是針對S元素的偏析，所以硫印難以用來檢驗半宏觀偏析缺陷。

由以上分析可知，這些傳統(tǒng)的腐蝕劑都不能很好的顯示連鑄坯的半宏觀偏析特征，不能科學評價連鑄坯的質量。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于顯示連鑄坯半宏觀偏析缺陷(Mn、P元素的點狀偏析)的腐蝕劑及使用方法。使用該種腐蝕劑可以簡單、快速的顯示傳統(tǒng)腐蝕劑難以清晰顯示的半宏觀偏析缺陷，并方便的對連鑄坯的偏析程度進行客觀評價，以科學評定連鑄坯質量，并為優(yōu)化連鑄工藝，改善連鑄坯的質量提供技術依據(jù)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的第一個方面提供一種顯示連鑄坯半宏觀偏析的腐蝕劑，其特征在于，所述100ml腐蝕劑中含有苦味酸：1～3g，氯化銅：0.3～0.7g，鹽酸：30～50ml，肥皂水活性劑：1～4ml，其余為水。

本發(fā)明的第二個方面提供上述顯示連鑄坯半宏觀偏析的腐蝕劑的使用方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在連鑄坯上待定檢測位置取厚度為20～30mm，一定高度和寬度的連鑄坯試樣，并對檢測面進行精磨加工，使其表面光潔度不小于

(2)將所述試樣表面的異物清除干凈，并用純度99.7％以上的酒精將所述試樣表面的油污洗干凈，將試樣吹干，待用；

(3)將所述腐蝕劑和試樣放入腐蝕槽中，使所述試樣表面完全浸入所述腐蝕劑中，攪拌10～20分鐘，可見明顯的偏析圖像；