[發明專利]一種沉淀強化馬氏體不銹鋼原奧氏體晶界腐蝕方法

有效

• 申請號: 202010525380.6
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111638113B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 李紅梅;霍潔;趙帥
• 申請（專利權）人: 天津重型裝備工程研究有限公司;中國第一重型機械股份公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/48;C23F1/28
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 程虹

本發明公開了一種沉淀強化馬氏體不銹鋼原奧氏體晶界腐蝕方法，屬于金相分析技術領域，解決了現有馬氏體不銹鋼的腐蝕劑及腐蝕方法不能很好地顯示沉淀強化馬氏體不銹鋼的原奧氏體晶界的問題。包括如下步驟：制備試樣，將試樣粗磨、細磨、兩步拋光并吹干；其中，試樣的數量為多個，一個作為待檢測試樣，其他作為相關試樣；制備晶界腐蝕液；將相關試樣和待檢測試樣放入盛有晶界腐蝕液的容器中，待檢測試樣的檢測面朝上，室溫靜置；取出試樣，檢測面朝上放入草酸溶液中靜置，去除由于浸泡產生的黑色沉淀物；依次用水、酒精沖洗待檢測試樣的檢測面并立即吹干，得到可行金相觀察的試樣。本發明的方法腐蝕出的晶界清晰，適用性廣。

技術領域

本發明屬于金屬材料金相分析技術領域，具體地涉及一種沉淀強化馬氏體不銹鋼原奧氏體晶界腐蝕方法。

背景技術

沉淀強化馬氏體不銹鋼通常是在馬氏體狀態下供應，經過簡單的回火處理進行沉淀硬化。沉淀強化馬氏體不銹鋼的性能可以通過馬氏體形成與沉淀硬化機理中的一種或兩種共同作用來獲得，它是沉淀硬化不銹鋼中應用最廣的鋼種。與傳統的依靠碳強化的馬氏體鋼不同，碳是作為馬氏體型沉淀硬化不銹鋼的雜質被嚴格限制，質量分數≤0.07％。沉淀強化馬氏體不銹鋼因其具有良好的耐蝕性能以及高強度等特性，可用來制造大型艦船推進軸、耐蝕超高壓容器閥體、核廢物貯運桶、核電汽輪機末級長葉片、海工平臺/直升機甲板等設備或部件。

目前，馬氏體不銹鋼的金相組織腐蝕劑主要有高氯化鐵+鹽酸水溶液、王水或近似王水的鹽酸硝酸溶液、苦味酸+鹽酸+酒精溶液，以及氫氟酸+硝酸水溶液。現有的馬氏體不銹鋼的腐蝕方法通常需要加熱。申請人經過長期深入研究發現現有的馬氏體不銹鋼的腐蝕劑及腐蝕方法不能很好地顯示沉淀強化馬氏體不銹鋼的原奧氏體晶界，無法清晰評定其晶粒尺寸，且適用范圍窄，受材料狀態限制，適用度不夠廣。例如，目前常用的腐蝕劑濃硝酸+濃鹽酸，使用該腐蝕劑時晶界顯示的同時組織也會顯示，組織顏色為黑灰色或棕黑色，易掩蓋住晶界輪廓；組織形貌為位向明顯的板條狀，平直的板條與多邊形的晶界易混淆，有時晶界還會顯示不完整或難以顯示；例如使用氫氟酸+硝酸+水的腐蝕劑腐蝕也是同時腐蝕出了馬氏體組織和晶界，不容易對晶粒度進行統計，且氫氟酸是一種腐蝕性很強的酸，對人體非常有害，實驗室配置過程不小心就會產生危險；目前還有采用高錳酸鉀、硫酸和水的腐蝕劑采用加熱腐蝕的方法，腐蝕效果均不夠理想，且現有的腐蝕劑多是只適用某一種特定的處理狀態，例如熱壓縮態或鍛態，普適性差。因此，找到一種能夠清楚顯示各狀態(例如熱壓縮態、鍛態或熱處理態)的沉淀強化馬氏體不銹鋼晶界的腐蝕方法具有重要的意義，清楚的顯示各狀態的沉淀強化馬氏體不銹鋼晶界能夠為此類鋼種鍛件品質評定，及制定合理的熱處理制度提供依據，從而有效地控制晶粒大小并獲得優異的組織和性能。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種沉淀強化馬氏體不銹鋼原奧氏體晶界腐蝕方法，至少能夠解決以下問題之一：(1)解決了現有的馬氏體不銹鋼的腐蝕劑及腐蝕方法不能很好地顯示沉淀強化馬氏體不銹鋼的原奧氏體晶界；(2)現有的馬氏體不銹鋼的腐蝕方法通常需要加熱，安全性差；(3)適用范圍窄。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

本發明提供了一種沉淀強化馬氏體不銹鋼原奧氏體晶界腐蝕方法，包括如下步驟：

步驟一：制備沉淀強化馬氏體不銹鋼試樣，將試樣粗磨、細磨、兩步拋光并吹干；其中，試樣的數量為多個，其中一個作為待檢測試樣，其他作為相關試樣；

步驟二：制備用于沉淀強化馬氏體不銹鋼的晶界腐蝕液；

步驟三：將相關試樣和待檢測試樣共同放入盛有晶界腐蝕液的容器中，待檢測試樣的檢測面朝上，室溫靜置；

步驟四：取出試樣，將待檢測試樣的檢測面朝上放入草酸溶液中靜置，去除由于浸泡產生的黑色沉淀物；

步驟五：依次用水、酒精沖洗待檢測試樣的檢測面并立即吹干，得到可進行金相觀察的試樣。