[发明专利]用于显示中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀剂及腐蚀方法

说明书

本发明提供一种用于显示中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀剂及腐蚀方法，解决对中低碳钢腐蚀难以清晰显示初始奥氏体晶粒的问题。本发明提供的用于显示中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀剂，包括水、苦味酸和脂肪酸聚氧乙烯醚；其中，脂肪酸聚氧乙烯醚相对每100ml水的用量为5‑7g，苦味酸的用量以能溶解在所述水并形成苦味酸饱和水溶液为准。本发明的腐蚀剂所用化学试剂种类较少，制备简单；腐蚀方法操作简单；显示效果较好，且腐蚀剂还能够反复使用。

技术领域

本发明涉及理化检验中的金相试样样品制备技术领域，特别涉及一种用于显示中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀剂及腐蚀方法。

背景技术

钢的初始奥氏体晶粒的大小将直接影响到控轧控冷过程中组织的变化，从而对材料的力学性能有很大影响。因此准确显示钢的初始奥氏体晶粒有重要意义。此外，在失效分析时，初始奥氏体晶粒能够反映零件淬火或正火等热处理前的组织状态，有利于工程技术人员判断零件是否存在晶粒粗大，混晶等组织缺陷。显示奥氏体晶粒的方法很多：包括氧化法、网状铁素体法、网状珠光体法、网状渗碳体法、加热缓冷法、热化学侵蚀法、电化学侵蚀法等。其中因热化学侵蚀和电化学侵蚀法操作简便，应用最广；主要有以下几种：1)杜伟等人的“显示X70及以上强度级别管线钢原始奥氏体晶粒的方法”专利申请中采用了饱和苦味酸，雕牌洗洁精，2％硝酸的配方。2)张恒华等人的“一种显示高强度船板钢原始奥氏体晶粒的方法”专利申请中采用了饱和苦味酸，盐酸，十二烷基苯磺酸钠，海鸥牌洗发水，双氧水的配方。3)孙学娇在《电化学方法腐蚀原奥氏体晶界的研究》(《金属热处理》第39卷第1期)中提到使用饱和苦味酸，盐酸，十二烷基苯磺酸钠和硝酸钠的电解液，进行电化学腐蚀的方法成功腐蚀了多种钢的初始奥氏体晶粒。

然而，由于中低碳钢含碳量低，且合金含量较少，导致采用一般的腐蚀剂腐蚀难以清晰显示其初始奥氏体晶粒度。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于显示中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀剂及腐蚀方法，解决对中低碳钢腐蚀难以清晰显示初始奥氏体晶粒的问题。

本发明为达到其目的，采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种用于显示中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀剂，包括水、苦味酸和脂肪酸聚氧乙烯醚；其中，脂肪酸聚氧乙烯醚相对每100ml水的用量为5-7g，苦味酸的用量以能溶解在所述水并形成苦味酸饱和水溶液为准。

一些具体实施方式中，所述脂肪酸聚氧乙烯醚相对每100ml水的用量为5.5-6.5g，例如，所述脂肪酸聚氧乙烯醚相对每100ml水的用量为5.5g、6g、6.5g等。

在具体实施方式，将苦味酸溶于水配制苦味酸饱和水溶液时，其用量并无特别限定，只要能得到苦味酸饱和水溶液均可。例如，在一些优选实施方式中，所述苦味酸相对每100ml水的用量为5-8g，比如6g等。

本发明第二方面还提供上文所述的中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀剂的配制方法，主要包括如下步骤：向水中加入苦味酸搅拌溶解配成苦味酸饱和水溶液，之后加入脂肪酸聚氧乙烯醚进行搅拌溶解；

优选的一些实施方式中，将水在50-70℃的水浴中加热，向其中加入苦味酸，搅拌溶解，并使溶液底部存在部分未溶解的苦味酸颗粒以获得饱和苦味酸水溶液；之后加入脂肪酸聚氧乙烯醚并进行搅拌溶解。

本发明第三方面还提供一种用于显示中低碳钢初始奥氏体晶界的腐蚀方法，通过用上文所述的腐蚀剂或上文所述的配制方法制得的腐蚀剂对完全奥氏体化后淬火的待腐蚀样品进行腐蚀，以显示样品的初始奥氏体晶界。

在一些具体实施方式中，所述腐蚀方法具体包括如下步骤：

1)切割和镶嵌：将完全奥氏体化后淬火的试样进行切割制得样品，将样品进行镶嵌；

2)研磨：将镶嵌好的样品用砂纸进行研磨；

3)抛光：将磨制好的样品进行抛光处理；