[发明专利]一种显示高碳钢盘条中凝固遗传枝晶组织的侵蚀剂及显示方法

说明书

技术领域

本发明属于金相检验分析技术领域，尤其涉及一种显示高碳钢盘条中凝固遗传枝晶组织的侵蚀剂及显示方法。

背景技术

连铸坯凝固组织和性能情况对高碳钢盘条的组织和性能有较大的影响。当高碳钢连铸坯中心存在较严重偏析时，容易在盘条中心形成网状渗碳体和马氏体等缺陷；当连铸坯表面出现重叠、裂纹等缺陷时，则容易在盘条表面形成结疤、翘皮等缺陷。如果能把盘条与连铸坯的组织性能相对应，不仅能获得盘条缺陷对应连铸坯的位置等信息，还有利于盘条缺陷形成原因的判断，从而进行盘条缺陷的分析与改善。

现阶段，研究学者们对盘条组织的观察分析主要集中于组织晶粒度、网状渗碳体、芯部马氏体等方面，对凝固枝晶组织的观察分析也仅限于连铸坯上。一些研究学者们通过盘条带状组织的观察和盘条中心碳含量的测量来表征连铸坯中心偏析情况，但这些方法只能间接地表征连铸坯的性能，并不能获得盘条对应的连铸坯真实凝固组织情况，也就无法获得连铸坯的凝固条件，指导连铸坯工艺的优化。目前，还没有见到通过盘条侵蚀的方法来获得连铸坯原始凝固枝晶组织的相关专利或文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示盘条中凝固遗传枝晶组织的侵蚀剂及显示方法，主要针对高碳钢盘条开发的一种侵蚀剂，利用该侵蚀剂能够快速清晰地显示盘条对应的凝固枝晶组织。

高碳钢盘条中凝固遗传枝晶组织侵蚀剂由蒸馏水、苦味酸和含有烷基磺酸钠或脂肪醇醚硫酸钠表面活性剂的洗洁精组成，各组织成分比例为[以溶液体积（ml）和质量（g）计]：蒸馏水100ml：苦味酸5-8g：洗洁精5-30ml。

本发明的技术方案是这样实现的：

具体步骤为：1）配制侵蚀剂：先在100ml的蒸馏水中加入5-8g的苦味酸，搅拌均匀，再在溶液中加入5-30ml的洗洁精，通过水浴加热锅加热至60～85℃后保持恒温；2）制备试样：在成品盘条上截取样品，通过砂轮打磨、水砂纸研磨和抛光，直到样品表面光滑，无明显划痕为止，然后用酒精冲洗表面，吹风机吹干；3）热侵蚀显示：将处理好的样品放入恒温侵蚀液中，待10-30s后取出，通过酒精冲洗试样表面，吹干即可。

连铸坯在凝固过程中溶质元素容易在枝晶间富集和偏聚，形成枝晶偏析，苦味酸溶液由于侵蚀能力较弱，在缓慢侵蚀过程中能够显示出枝晶偏析，从而获得枝晶组织，由于盘条中的凝固枝晶组织是连铸坯遗传的结果，故采用苦味酸溶液也可以侵蚀出相应的枝晶组织。由于苦味酸水溶液在腐蚀试样时易产生一层难溶的侵蚀产物，形成粘附膜，引起钝化，形成组织假象，导致侵蚀效果不佳，所以在侵蚀剂中加入含有表面活性剂的洗洁精，活化试样表面的金属原子，促进试样的腐蚀反应，改善枝晶组织形态的显示效果。侵蚀液在恒温水浴锅加热至一定温度并保持恒温，是为了在提高侵蚀效果的同时，铸坯枝晶组织能够均匀地显示出来。

该发明技术的必要性和意义，主要体现在：1）能够方便快速显示盘条中凝固遗传枝晶组织形貌，从而可以通过枝晶形貌观察和枝晶间距的测量等分析方法，获得盘条连铸的凝固条件，进行连铸工艺的优化；2）可以把盘条表面缺陷与连铸坯角部、边部等位置特征相对应，分析缺陷形成的原因，进行盘条表面缺陷的分析与改善。

附图说明

图1为实施例1中SWRH82B钢盘条整体凝固遗传枝晶组织形貌；

图2为实施例1中SWRH82B钢盘条中对应连铸坯角部位置凝固遗传枝晶组织形貌；

图3为实施例1中SWRH82B钢盘条对应连铸坯中心为等轴晶的凝固遗传枝晶组织形貌；

图4为实施例2中SWRH82B钢盘条整体凝固遗传枝晶组织形貌；

图5为实施例2中SWRH82B钢盘条表面结疤缺陷对应的连铸坯角部位置两侧的凝固遗传枝晶组织形貌；

图6为实施例2中SWRH82B钢盘条对应连铸坯中心为细小树枝晶的凝固遗传枝晶组织形貌；

具体实施方式

实施例1

本实施例分析的为某钢厂生产的SWRH82B钢盘条，碳含量为0.82wt%。