[發(fā)明專利]一種顯示超低碳鋼凝固枝晶組織的腐蝕劑及制備方法

有效

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• 申請日: 2009-09-18
• 公開（公告）號: CN102023112A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 隋曉紅;張鵬遠;謝廣群;李平
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明專利涉及冶金分析領域，特別涉及一種用于顯示冶金連鑄鋼坯凝固枝晶組織形態(tài)的腐蝕檢驗試劑，具體是一種顯示超低碳鋼凝固枝晶組織的腐蝕劑及制備方法。

背景技術

樹枝晶是金屬凝固過程中形成的一種初始金相組織，它的形態(tài)直接影響到材料性能。因此，冶金分析領域對枝晶組織的檢驗越來越引起重視。目前鋼鐵金相分析手段中，對連鑄坯凝固組織的檢驗有低倍熱酸蝕法、冷酸蝕法等。熱酸蝕法是采用1∶1鹽酸水溶液腐蝕、顯示鋼的低倍組織缺陷，對有些低碳鋼也會隱約顯示出粗大的枝晶形態(tài)。而冷酸蝕法是顯示鋼的枝晶組織的主要方法。

傳統(tǒng)的含有氯化銅的腐蝕低碳鋼、合金鋼、鑄鐵枝晶形態(tài)的腐蝕劑的優(yōu)點是顯示低碳鋼、合金鋼、鑄鐵的枝晶組織，缺點是容易在腐蝕試面上形成沉淀膜，需用氨水破膜后觀察，成功率低，近年來有人研制了苦味酸試劑，用于低碳鋼等枝晶腐蝕，但該腐蝕劑的腐蝕能力弱，反映過于緩慢，不適合工業(yè)生產(chǎn)中連鑄坯大尺寸試樣的腐蝕檢驗。

冷酸蝕方法屬于選擇性腐蝕，鋼的缺陷越嚴重、偏析越厲害，腐蝕效果越好，而對超低碳鋼而言，由于C、S、P元素含量都較低，幾乎沒有什么偏析，因此目前尚無有效的顯示超低碳鋼凝固枝晶組織的腐蝕劑。

專利及文獻的檢索中，CN00123293.2，“連鑄鋼坯凝固組織顯示技術”公開了含有氯化銅的腐蝕劑及其顯示方法。是一種冶金領域中連鑄坯凝固組織顯示技術，是將試樣放入配好的藥劑中浸蝕，且腐蝕后也形成表面沉淀膜。去膜之后水洗、吹干。運用數(shù)碼圖像處理方法獲得圖像。對超低碳鋼，由于C、S、P元素含量都較低，無偏析，用該技術腐蝕，難以按凝固枝晶形態(tài)形成表面沉淀膜，因此，該技術不能顯示超低碳鋼的凝固枝晶組織形態(tài)。

CN200610047773.0“一種顯示硅鋼凝固組織的腐蝕劑及其配制方法”所公開的技術只適用于硅鋼。從專利文獻的查詢中，未見適于顯示超低碳鋼連鑄坯枝晶組織腐蝕劑的報導。

所檢文獻所涉及的腐蝕劑都是適用合金鋼或有色金屬的凝固枝晶組織顯示的藥劑。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對超低碳鋼連鑄坯原始大尺寸試樣凝固組織形態(tài)的檢驗進行了研究開發(fā)，發(fā)明了一種顯示超低碳鋼凝固枝晶組織的腐蝕劑及制備方法，解決了超低碳鋼連鑄坯凝固組織中枝晶形態(tài)的顯示問題。

本發(fā)明的組成成分有苦味酸、氯化亞錫、氯化銅、鹽酸、表面活性劑，用無水乙醇及蒸餾水配制而成。具體的配備比例為：

本發(fā)明的配制方法為：

將苦味酸、氯化亞錫、氯化銅固體藥劑按規(guī)定量混合放于一玻璃容器中，取蒸餾水800～1000毫升，均分成兩份，一份加入到固體混合藥劑中，另一份備用。取規(guī)定量的無水乙醇加入到備用的蒸餾水中。取規(guī)定量的鹽酸溶液加入到乙醇水溶液中。將乙醇+鹽酸水溶液倒入含有固體藥劑的水溶液中混合，充分攪拌。取規(guī)定量的表面活性劑與配好的溶劑混合，完成試劑的配制，即可使用。

配制過程中的要點是；必須首先用規(guī)定量的蒸餾水的1/2量將固體藥劑溶化：將含酸、酒精的水溶液加入到溶化的固體藥劑中，充分攪拌；表面活性劑最后加入到上述混合藥劑中。

配好的藥劑混勻、經(jīng)20～30小時鈍化后使用，可獲得最佳效果。本腐蝕劑同現(xiàn)有技術相比具有如下特點：

本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比，增加了苦味酸(三硝基苯酚)、氯化亞錫的用量。這主要是因為本腐蝕劑是專門用于腐蝕超低碳鋼凝固組織的。由于超低碳鋼中碳含量極低(＜0.03％)，且鋼中硫、磷含量也很低，成分偏析及其微弱。因此，原有藥劑的腐蝕能力不足以在相界面間形成腐蝕微電池，腐蝕效果不佳。增加苦味酸(三硝基苯酚)的量，加劇枝晶間界的腐蝕反應程度。在此基礎上，增加氯化亞錫量，使枝晶間界參與反應的鐵離子盡可能得到還原，不會形成沉淀膜，在其它藥劑的共同作用下，就能清晰地顯現(xiàn)出凝固枝晶組織形態(tài)。表面活性劑的應用，主要是活化試樣表面的金屬原子，促進整個試面的腐蝕反應，改善枝晶組織形態(tài)的顯示效果。

所用化學試劑的功效直接針對低碳、輕微偏析的連鑄坯表面，腐蝕時間短，不形成沉淀膜，免除了除膜藥劑的反應和操作，使枝晶形態(tài)更清晰、完整、真實。

本腐蝕劑同現(xiàn)有技術相比具有如下效果

能清晰地顯示出超低碳[w(c)＜0.03％]，且S.P含量都較低的連鑄鋼坯凝固的枝晶組織形態(tài)。

使用本試劑腐蝕時，無須對銑、磨后的連鑄坯試樣表面再施拋光操作，降低了對試樣表面的光潔度要求。簡化了試樣制備工序，大大降低操作者的勞動強度。

附圖說明