[发明专利]显示钢坯内部低倍树枝晶的冷酸腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢领域，具体涉及一种炼钢生产中显示钢坯内部 低倍枝晶的方法。

背景技术

在现有技术的钢材生产中，在检验钢坯内部结晶情况时，通常 只是将钢坯经过低倍偏析腐蚀，以观察中心偏析及中心疏松的程 度。这种方法只能观察到钢坯的中心偏析和中心疏松，但是对于钢 坯裂纹、夹杂等缺陷的观察则很困难，更重要的是无法看清钢坯的 低倍结晶组织形貌分布。在钢厂的样品检测中，还需要观察钢坯的 低倍结晶组织分布形貌分布及裂纹、夹杂等缺陷，目前的离线试验 显示低倍树枝晶的方法还比较少。

现有技术中的冷酸腐蚀法一般采用浸蚀槽和吊装装置专用设 备，将试样放入浸蚀槽中腐蚀，这样既耗费大量的设备投资和酸液 成本，同时易造成酸液污染环境。

发明内容

本发明的目的是提出一种用于显示出钢坯中的树枝晶以及它 的次级组织的方法，这在现有技术中实现是比较困难的。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种显示钢坯内部低倍枝晶组织及缺陷的冷酸腐蚀方法，其特 征在于将钢坯试样表面加工至表面粗糙度不大于1.25μm后，用冷 酸腐蚀法在低倍偏析腐蚀的基础上进行低倍枝晶腐蚀，然后观察钢 坯试样表面所显现的树枝晶及缺陷。

在本发明的一种具体实施方式中，所述钢材是碳素结构钢、合 金钢。

本发明的用于显示钢坯内部低倍树枝晶的冷酸腐蚀法包括以 下步骤：

a)将钢坯试样表面加工至表面粗糙度不大于1.25μm；

b)用低倍偏析腐蚀液浸蚀钢坯试样；

c)用低倍枝晶腐蚀液浸蚀所述钢坯试样。

在一种具体实施方式中，低倍偏析腐蚀液包括第一腐蚀液和第 二腐蚀液，所述第一腐蚀液是质量百分比浓度为10～30％的过硫酸 铵溶液，第二腐蚀液是选自硫酸、盐酸、硝酸和磷酸的无机酸溶液， 其质量百分比浓度在8～30％之间。

其中，第一腐蚀液优选质量百分比浓度为10～20％的过硫酸 铵溶液，第二腐蚀液为选自硫酸、盐酸、硝酸的无机酸溶液，其质 量百分比浓度优选在15～30％之间。

在一种具体实施方式中，低倍枝晶腐蚀液为氯化铜氨的酸性溶 液，其质量百分比浓度可以在5～25％之间，优选在8～15％之间， 溶液的pH值在1～6之间。

作为优选，通过擦拭法将所述低倍偏析腐蚀液施加在钢坯试样 的表面。

作为优选，在钢坯试样受检面被低倍偏析腐蚀后，进一步用氨 水-乙醇溶液中和受检面的冷腐蚀液，然后用清水冲洗去除冷腐蚀 液。

在一种具体实施方式中，低倍枝晶腐蚀的操作步骤为：①取做 过低倍偏析腐蚀的试样，将氯化铜氨腐蚀液均匀地浇在钢坯的受检 面上，或者用耐腐蚀的喷淋设备将氯化铜氨腐蚀液均匀地喷在钢坯 受检面上，②腐蚀时间约为20分钟，在受检面上观察树枝晶分布 及铸坯缺陷。

在钢坯试样进行低倍枝晶腐蚀后，用1000目或2000目砂纸轻 微打磨试样受检面，直到试样受检面腐蚀产物除去。

本发明与现有技术相比较，具有如下突出特点和显著优点： 本发明采用冷腐蚀液对试样受检面擦拭、浇蚀，比现有的浸蚀法用 酸液少得多，既节省酸液成本，亦避免酸液污染环境；无需浸蚀槽 和吊装装置专用设备，则大为节省设备投资；操作简单、方便；在 腐蚀后用砂纸稍微打磨后可直接由裸眼观察，也可用拍照方式进行 拍摄记录。由于本发明提供的实验方法操作简单、方便、快速，又 安全可靠，基本上没有废液排放污染环境，所以不仅适用于实验室 实验，而且适用于炼钢生产现场实验。

附图说明

图1为经过实施例1操作处理后的钢坯试样的照片；

图2为经过实施例2操作处理后的钢坯试样的照片。

具体实施方式

本发明的目的在于采用低倍树枝晶腐蚀的实验方法显示出树 枝晶以及它的次级组织，准确测量凝固组织中检验项目，即细小等 轴晶(激冷层)、柱状晶、交叉树枝晶和中心等轴晶的面积，定量 测定树枝晶二次枝干间距，从而研究钢液凝固中的问题。本发明提 供的显示铸坯低倍枝晶实验的操作方法简单、方便、快速，不会引 起环保问题，安全可靠、成本低。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：