[发明专利]一种显示细晶粒奥氏体不锈钢晶界的腐蚀剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示细晶粒奥氏体不锈钢晶界的腐蚀剂及其制备方法，属于奥氏体不锈钢制造领域。

背景技术

金属晶粒的尺寸对其在室温及高温下的机械性能有决定性的影响。金属晶粒尺寸的大小直接关系到材料的力学和机械性能，所以在金相组织分析中，晶粒尺寸的评定十分重要。

超(超)临界机组的高温承压部件(过热热段管道、再热热段管道等)主要采用细晶粒奥氏体不锈钢制造，而这些高温承压部件常用的细晶粒奥氏体不锈钢主要是TP347HFG不锈钢、Super304H不锈钢等材料。其中，ASME SA213中要求TP347HFG不锈钢晶粒度为7～10级。但是在对原始态和热处理后的细晶粒奥氏体不锈钢进行金相检测时，现用腐蚀剂往往晶界模糊不清，且晶内污染严重，严重影响晶粒度的评级。这种现象在热处理后细晶粒奥氏体不锈钢检测中更为突出，给材料性能分析工作带来了许多不便。因此需要寻找一种在不同热处理状态下能够较好地显示细晶粒奥氏体不锈钢晶界的腐蚀剂。

查阅目前公开发表的文献资料和专利，未见显示细晶粒奥氏体不锈钢晶界的腐蚀剂的相关研究报道，而材料的晶粒度分析对金属材料的研究和失效分析起着重要的作用，因此本发明解决了显示原始态和热处理状态的细晶粒奥氏体不锈钢晶界的问题，对材料的性能分析工作有着重要的改进作用和现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：改善晶粒度评定的质量，提高金相组织的观察的效果，提供一种能够较好地显示原始态和热处理状态细晶粒奥氏体不锈钢晶界的腐蚀剂，该腐蚀剂适用于原始态和热处理状态的TP347HFG不锈钢和Super304H不锈钢。

为了达到上述目的，本发明提供了一种显示原始态和热处理状态的细晶粒奥氏体不锈钢晶界的腐蚀剂，其特征在于，包括按以下比例组成的组份：

H₂O：80-150mL；

盐酸：10-20mL；

FeCl₃：15-25g；

CuCl₂·2H₂O：10-15g；

冰醋酸：2.0-7.0mL；

新吉尔灭(别名：苯扎溴铵/溴化苄烷铵；化学名：十二烷基二甲基苄基溴化铵)：1-5滴。

优选地，所述盐酸的质量浓度为36％。

优选地，所述新吉尔灭的质量浓度为0.2％。

本发明还提供了上述腐蚀剂的制备方法，其特征在于，先将CuCl₂·2H₂O置于烧杯中，然后加入FeCl₃，再加入盐酸、H₂O之后，搅拌均匀；最后加入冰醋酸和新吉尔灭，混合均匀即可。

本发明中H₂O为溶剂，CuCl₂、HCl和FeCl₃为氧化剂；冰醋酸是一种弱酸，一方面可以增强试剂的腐蚀性，另一方面也更容易控制试剂的酸碱平衡；新吉尔灭是一种表面活性剂，延缓腐蚀剂对基体组织的腐蚀。

本发明提供的细晶粒奥氏体不锈钢腐蚀剂可以清晰地显示原始态和热处理状态的细晶粒奥氏体不锈钢的晶界，在100倍下容易进行晶粒度评级，晶界清晰，组织对晶界的干扰较小，腐蚀效果良好。

附图说明

图1为实施例1制备的腐蚀剂腐蚀原始态TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图2为实施例2制备的腐蚀剂腐蚀原始态TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图3为实施例2制备的腐蚀剂腐蚀经10分钟热处理的TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图4为实施例2制备的腐蚀剂腐蚀经20分钟热处理的TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图5为实施例3制备的腐蚀剂腐蚀原始态TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图6为实施例4制备的腐蚀剂腐蚀原始态Super304H不锈钢后放大100倍的

照片；

图7为CuSO₄腐蚀原始态TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图8为CuSO₄腐蚀经10分钟热处理的TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图9为CuSO₄腐蚀经20分钟热处理的TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；

图10为FeCl₃腐蚀原始态TP347HFG不锈钢后放大100倍的照片；