[發(fā)明專利]一種顯示鑄態(tài)高氮奧氏體不銹鋼晶界的腐蝕方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611115495.8
• 申請(qǐng)日: 2016-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN107340170B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李花兵;朱紅春;姜周華;馮浩;祝君輝;王蓬勃;羅毅;丁偉;薛坤喜;柴曉星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N1/32
• 分類號(hào): G01N1/32
• 代理公司: 21109 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉曉嵐

一種顯示鑄態(tài)高氮奧氏體不銹鋼晶界的腐蝕方法，屬于金相顯示技術(shù)領(lǐng)域。該腐蝕方法為：1、配置一級(jí)腐蝕劑和二級(jí)腐蝕劑；2、以導(dǎo)電金屬材料作為陰極，拋光后的高氮奧氏體不銹鋼試樣檢測(cè)面作為陽極，采用直流穩(wěn)定電源，在5～10V電解，持續(xù)4～10s后，將試樣沖洗吹干；3、將一次電解后的試樣檢測(cè)面作為陽極，導(dǎo)電金屬材料作為陰極，采用直流穩(wěn)定電源，在5～10V電解，電解40～70s后；將試樣進(jìn)行沖洗吹干，得到腐蝕的高氮奧氏體不銹鋼試樣檢測(cè)面，該檢測(cè)面即可在金相顯微鏡下進(jìn)行晶界觀察。該方法通過兩階段電解腐蝕，可以清晰、準(zhǔn)確地顯示出高氮奧氏體不銹鋼的晶界，重現(xiàn)性好，可應(yīng)用于高氮奧氏體不銹鋼鑄態(tài)組織的質(zhì)量評(píng)估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金相顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種顯示鑄態(tài)高氮奧氏體不銹鋼晶界的腐蝕方法。

背景技術(shù)

氮作為一種重要的合金化元素加入奧氏體不銹鋼中，可顯著地提高其力學(xué)性能和耐腐蝕性能等，同時(shí)通過與其它合金元素(如Cr、Mo等)的共同作用，進(jìn)一步提升奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性等。因此，高氮奧氏體不銹鋼作為一種重要的工程材料，已廣泛應(yīng)用于電力、造船、鐵路、石油化工、醫(yī)用人工骨骼材料等領(lǐng)域。在高氮奧氏體不銹鋼制備過程中，鑄態(tài)晶粒尺寸的大小對(duì)后續(xù)的加工效果和最終產(chǎn)品的機(jī)械性能、耐腐蝕性能等有著顯著的影響。但是，高氮奧氏體不銹鋼具備出眾的耐腐蝕性能，給晶界的腐蝕和晶粒尺寸的檢測(cè)帶來了很大的難度，因而找到一種能夠有效顯示高氮奧氏體不銹鋼晶界的腐蝕檢測(cè)方法對(duì)鑄態(tài)組織的質(zhì)量控制具有重要意義。

專利CN201410255299公開了“一種清晰顯示9～12％Cr耐熱鋼原始奧氏體晶界的金相腐蝕方法”，該發(fā)明采用55～65％的硝酸水溶液腐蝕可十分清晰地顯示原始奧氏體晶界，解決了9～12％Cr耐熱鋼原始奧氏體晶粒顯示困難腐蝕效率低等問題。專利CN201110438846公開了“一種顯示9％Cr鋼原奧氏體晶界的腐蝕劑及其應(yīng)用”，該發(fā)明通過HCl和FeCl₃、苦味酸配成腐蝕液，可清晰地顯示試樣的大晶粒、大小混晶晶粒和小晶粒的原始奧氏體晶界。然而，目前關(guān)于Cr≥16％，Mo≥2.5％，N≥0.7％高氮奧氏體不銹鋼的晶界腐蝕方法鮮有報(bào)道，且現(xiàn)有的腐蝕方法對(duì)該類鋼種的晶界腐蝕效果不佳。

本發(fā)明旨在提供一種快速、有效地顯示鑄態(tài)高氮奧氏體不銹鋼(Cr≥16％，Mo≥2.5％，N≥0.7％)晶界的腐蝕方法，用于鑄態(tài)組織晶粒尺寸的測(cè)量評(píng)定，進(jìn)而有效評(píng)估高氮奧氏體不銹鋼鑄態(tài)組織的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供的一種顯示鑄態(tài)高氮奧氏體不銹鋼晶界的腐蝕方法，該腐蝕劑能夠清晰、完整地顯示高氮奧氏體不銹鋼的晶界，用于鑄態(tài)組織晶粒尺寸的測(cè)量評(píng)定。

本發(fā)明的一種顯示鑄態(tài)高氮奧氏體不銹鋼晶界的腐蝕方法，包括以下步驟：

步驟1，腐蝕劑配制

按固液比，CuCl₂∶無水乙醇∶鹽酸＝(5～10)g∶(90～110)mL∶(90～110)mL，將CuCl₂、無水乙醇和鹽酸均勻混合，靜置5～15min，得到一級(jí)腐蝕劑；其中，鹽酸為質(zhì)量百分濃度為36～38％的濃鹽酸；

按固液比，草酸∶去離子水＝(7～12)g∶(80～100)mL，將草酸和去離子水均勻混合，靜置10～15min，得到二級(jí)腐蝕劑；

步驟2，一次電解腐蝕

以導(dǎo)電金屬材料作為陰極，拋光后的高氮奧氏體不銹鋼試樣檢測(cè)面作為陽極，采用直流穩(wěn)定電源，在5～10V電壓下進(jìn)行電解，電解過程中陽極和陰極浸沒在一級(jí)腐蝕劑中，并搖動(dòng)陽極，持續(xù)4～10s后，將高氮奧氏體不銹鋼試樣進(jìn)行沖洗并吹干，得到一次電解后的高氮奧氏體不銹鋼試樣；

其中，高氮奧氏體不銹鋼，含有的組分及質(zhì)量百分比為：C：≤0.15％，Si：≤1.0％，Mn：12.0～18.0％，Cr：16.0～20.0％，Mo：2.5～4.5％，N：0.7～1.2％，F(xiàn)e：余量。