[發明專利]一種奧氏體不銹鋼表面鐵污染分級的方法

有效

• 申請號: 201110123285.4
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN102364331A
• 公開（公告）日: 2012-02-29
• 發明（設計）人: 程從前;趙杰;曹鐵山;宋冠宇;雷明凱
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明屬于材料表面檢測技術領域，涉及一種奧氏體不銹鋼表面鐵污染分級的方法。?

背景技術

奧氏體不銹鋼因其優異的耐蝕性、良好的抗高溫氧化性能及綜合的力學性能，成為原子能、航空航天、石油化工、食品加工、海洋作業等行業中重要的結構材料。奧氏體不銹鋼具有優良耐蝕性的主要原因是不銹鋼表面具有可自修復的完整的鈍化膜。然而奧氏體不銹鋼表面的鐵污染容易破壞鈍化膜完整性，使不銹鋼表面產生銹跡、降低奧氏體不銹鋼的耐蝕性乃至抗應力腐蝕性能。?

針對奧氏體不銹鋼鐵污染的測試方法主要有：藍點法和硫酸銅法。早在1984年，我國航空工業部就頒布了利用硫酸銅法檢測奧氏體不銹鋼表面鈍化膜的方法。但是當不銹鋼在潮濕環境下因鐵污染而產生銹跡時，該方法對鈍化膜完整性的測量不靈敏。鐵氰化鉀-硝酸測試簡稱為藍點法，因檢測靈敏度高而被廣泛使用。但藍點溶液中因鐵氰化鉀在加熱或光照條件下，溶液揮發出劇毒的氰化氫氣體，故藍點法存在潛在的毒性和環境污染問題。同時藍點溶液保存周期短，需現配現用，使用不方便。我們針對鐵污染破壞不銹鋼鈍化膜完整性問題，曾在專利CN101825574A中公開了一種檢測奧氏體不銹鋼表面鐵污染的溶液及方法。新的測試溶液及方法在檢測奧氏體不銹鋼表面鐵污染時具有操作方便、靈敏度高、溶液保存周期長等一系列優點。但目前為止，上述方法還僅局限在通過肉眼觀察不銹鋼表面顏色的變化來進行人工檢測。人工肉眼檢測存在的缺點有：工人長時間工作容易產生視覺疲勞，無法保證檢測質量；無法量化檢測結果，因全憑人工估計，檢測人員很難準確判斷出不銹鋼零部件不同位置、不同批次之間鐵污染程度的差異，故檢測精度低。隨著奧氏體不銹鋼在核電和化工等行業中的迅速應用，對高溫、高壓及高速流體沖刷等極端環境下服役的奧氏體不銹鋼表面潔整度提出了極高的要求，如何對奧氏體不銹鋼鐵污染用數值進行定量表征，進而建立合理的鐵污染的定量評估方法，成為不銹鋼表面鐵污染檢測技術的難點。?

因此，研究一種靈敏度高、操作方便、并能對奧氏體不銹鋼表面鐵污染進行數值檢測的方法，對于實現奧氏體不銹鋼零部件表面高潔凈度制造具有重要意義。?

發明內容

針對上述問題，本發明在基于公開專利CN101825574A中的測試溶液基礎上，提供一種快速、操作方便的奧氏體不銹鋼表面鐵污染的檢測方法，該方法可明顯提高檢測精度，并且可依據該方法對不同鐵污染程度的奧氏體不銹鋼進行分級。?

本發明的技術解決方案如下：?

一種奧氏體不銹鋼表面鐵污染分級的方法，即利用色差計測量奧氏體不銹鋼表面顯色過程中的顏色與標準色卡之間的色差值，并將其色差值作為判斷鐵污染程度的依據，具體包括如下操作步驟：?

(1)配置測試溶液，將檸檬酸、檸檬酸鈉、鄰菲羅啉和鹽酸羥胺分別以28.7％～82.3％，8.2％～62.1％、1.7％～6.3％和5.2％～10.4％的質量百分比溶解到去離子水中，制成測試溶液；?

(2)將上述測試溶液用濾紙浸漬后，貼于待測奧氏體不銹鋼樣品表面，保持表面潤濕，對不銹鋼表面的鐵污染進行顯色測試；?

(3)選取標準色卡系列中某一編號的色卡作為參考基準，用色差計測量樣品表面顯色濾紙與基準色卡之間的色差值；?

(4)根據所得色差值中的da值來表征奧氏體不銹鋼鐵污染程度；?

(5)將da值帶入預先建立的與鈍化膜完整度等級相關的da^*值范圍，確認待測樣品鐵污染程度的等級。?

所述鐵污染程度與da^*值分級范圍，采取以下方法建立：(1)選取具有代表性的鐵污染不同程度的樣品集，上述測試溶液對所述樣品集的每個樣品進行顯色測試，并用色差計測量各個樣品表面濾紙與標準色卡之間的色差值；(2)分析所測色差值中的da^*值與鐵污染等級之間的聯系，列出所述樣品鐵污染等級的da^*值范圍。?

所述的預先建立的da^*值判別范圍，在以編號為1797U的國際標準色卡作為色差測量基準時，至少包括三個等級的鐵污染：?

da^*值小于-44的不銹鋼表面幾乎沒有鐵污染，為第一等級；?

da^*值在-44～-30之間的不銹鋼表面有微量鐵污染，為第二等級；?

da^*值大于-30的不銹鋼表面有大量鐵污染，為第三等級。?