[發明專利]一種用于熱作模具鋼H13的鑄態枝晶腐蝕劑

有效

• 申請號: 202110080865.3
• 申請日: 2021-01-21
• 公開（公告）號: CN112903402B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 李花兵;朱紅春;王劍飛;馮浩;姜周華;何志禹;張樹才
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;G01N1/28;G01N1/34;C23F1/28;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 張敏

本發明提供了一種用于熱作模具鋼H13的鑄態枝晶腐蝕劑，包括水、硝酸溶液、硫酸溶液、表面活性劑、氯化鎂、氯化鐵和氯化鋅。本發明以具有強腐蝕性的硝酸溶液和硫酸溶液為主要成分，能夠清晰有效地腐蝕枝晶組織；再添加一定量的氯化鎂、氯化鐵、氯化鋅，可以使熱作模具鋼H13中的Cr、Fe等元素優先脫溶，并且氯離子對金屬的腐蝕有顯著作用，有利于提高腐蝕劑的腐蝕效率；表面活性劑的使用可以減緩腐蝕速率，以避免腐蝕過快影響腐蝕效果。實施例的結果顯示，采用本發明提供的鑄態枝晶腐蝕劑腐蝕熱作模具鋼H13后，可清晰的觀測到模具鋼H13發達的交叉樹枝晶，而且可以測量二次枝晶間距。

技術領域

本發明涉及鋼坯枝晶組織金相分析技術領域，尤其是涉及一種用于熱作模具鋼H13的鑄態枝晶腐蝕劑及其使用方法。

背景技術

模具是工業生產中極其重要且十分特殊的基礎工藝裝備，素有“現代工業之母”之稱，模具制造是制造業的重要組成部分，是衡量國家制造水平的重要標志之一。H13作為第二代熱作模具鋼，綜合能優異，如優良的熱穩定性、高溫強度、高溫硬度、抗液態金屬沖刷性等，能夠用作制備熱擠壓和壓鑄模具等，是應用最廣泛的一種典型模具鋼種。隨著對模具成型件輕、薄、環保、性能優質以及美觀等的追求，對模具鋼的性能也提出了極為苛刻的要求。在實際生產中，鑄錠的枝晶組織形態直接影響著模具鋼的性能。因此，找到一種能用于熱作模具鋼H13鑄態組織質量評估的枝晶腐蝕方法，對于提高熱作模具鋼H13的質量控制具有重大意義。

目前，對于熱作模具鋼H13的枝晶腐蝕方法鮮有報道，并且已報道的相關枝晶腐蝕方法對于熱作模具鋼H13的枝晶腐蝕效果均不佳。例如，專利CN102023112A公開了一種顯示超低碳鋼凝固枝晶組織的腐蝕劑制備方法，腐蝕劑的組成配比為：苦味酸：氯化亞錫：氯化銅：鹽酸：無水乙醇：蒸餾水：烷基苯磺酸鈉＝(1.0～4.0)g：(1.2～1.5)g：(0.5～4.0)g：(20～40)mL：(30～100)mL：(800～1000)mL：(20～50)mL，將配好的腐蝕劑混勻后，經20～30小時鈍化后使用，可清楚的顯示枝晶，然而此腐蝕劑制備時間長，而且對于熱作模具鋼H13枝晶腐蝕效果不佳。又如，專利CN108693103A公開了一種用于高碳鋼鑄坯枝晶腐蝕與測量的方法，腐蝕劑的組成配比為：質量濃度為0.3％～0.5％的苦味酸，質量濃度為0.1％～0.2％的氯化亞銅，質量濃度為1％～2％的洗潔精，其余為蒸餾水，配成的腐蝕劑以浸蝕的方式腐蝕試樣檢測面，可以準確的顯示枝晶，但是對熱作模具鋼H13枝晶腐蝕效果不明顯。

因此，亟需提供一種能夠清晰顯示熱作模具鋼H13鑄態枝晶腐蝕的腐蝕劑，用于熱作模具鋼H13鑄態組織的質量評估，以達到豐富和完善H13熱作模具鋼生產過程中質量控制的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于熱作模具鋼H13的鑄態枝晶腐蝕劑及其使用方法，本發明提供的鑄態枝晶腐蝕劑能夠清晰有效地腐蝕枝晶組織，且腐蝕效率高，解決了其它腐蝕劑在使用時操作時間久、對熱作模具鋼H13枝晶腐蝕效果不明顯的問題。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種用于熱作模具鋼H13的鑄態枝晶腐蝕劑，包括水、硝酸溶液、硫酸溶液、表面活性劑、氯化鎂、氯化鐵和氯化鋅；

所述水的體積、硝酸溶液的體積、硫酸溶液的體積、表面活性劑的質量、氯化鎂的質量、氯化鐵的質量和氯化鋅的質量之比為(120～124)mL：(16.8～17.4)mL：(8.5～9.7)mL：(1.5～2.2)g：(2.1～2.4)g：(2.2～2.7)g：(2.2～4.2)g；

所述硝酸溶液的質量濃度為65～68％；所述硫酸溶液的質量濃度為70～75％。

優選地，所述表面活性劑包括十二烷基苯磺酸鈉和/或十二烷基硫酸鈉。

本發明還提供了上述技術方案所述用于熱作模具鋼H13的鑄態枝晶腐蝕劑的使用方法，包括以下步驟：