[发明专利]一种用于热作模具钢H13的铸态枝晶腐蚀剂

说明书

本发明提供了一种用于热作模具钢H13的铸态枝晶腐蚀剂，包括水、硝酸溶液、硫酸溶液、表面活性剂、氯化镁、氯化铁和氯化锌。本发明以具有强腐蚀性的硝酸溶液和硫酸溶液为主要成分，能够清晰有效地腐蚀枝晶组织；再添加一定量的氯化镁、氯化铁、氯化锌，可以使热作模具钢H13中的Cr、Fe等元素优先脱溶，并且氯离子对金属的腐蚀有显著作用，有利于提高腐蚀剂的腐蚀效率；表面活性剂的使用可以减缓腐蚀速率，以避免腐蚀过快影响腐蚀效果。实施例的结果显示，采用本发明提供的铸态枝晶腐蚀剂腐蚀热作模具钢H13后，可清晰的观测到模具钢H13发达的交叉树枝晶，而且可以测量二次枝晶间距。

技术领域

本发明涉及钢坯枝晶组织金相分析技术领域，尤其是涉及一种用于热作模具钢H13的铸态枝晶腐蚀剂及其使用方法。

背景技术

模具是工业生产中极其重要且十分特殊的基础工艺装备，素有“现代工业之母”之称，模具制造是制造业的重要组成部分，是衡量国家制造水平的重要标志之一。H13作为第二代热作模具钢，综合能优异，如优良的热稳定性、高温强度、高温硬度、抗液态金属冲刷性等，能够用作制备热挤压和压铸模具等，是应用最广泛的一种典型模具钢种。随着对模具成型件轻、薄、环保、性能优质以及美观等的追求，对模具钢的性能也提出了极为苛刻的要求。在实际生产中，铸锭的枝晶组织形态直接影响着模具钢的性能。因此，找到一种能用于热作模具钢H13铸态组织质量评估的枝晶腐蚀方法，对于提高热作模具钢H13的质量控制具有重大意义。

目前，对于热作模具钢H13的枝晶腐蚀方法鲜有报道，并且已报道的相关枝晶腐蚀方法对于热作模具钢H13的枝晶腐蚀效果均不佳。例如，专利CN102023112A公开了一种显示超低碳钢凝固枝晶组织的腐蚀剂制备方法，腐蚀剂的组成配比为：苦味酸：氯化亚锡：氯化铜：盐酸：无水乙醇：蒸馏水：烷基苯磺酸钠＝(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，将配好的腐蚀剂混匀后，经20～30小时钝化后使用，可清楚的显示枝晶，然而此腐蚀剂制备时间长，而且对于热作模具钢H13枝晶腐蚀效果不佳。又如，专利CN108693103A公开了一种用于高碳钢铸坯枝晶腐蚀与测量的方法，腐蚀剂的组成配比为：质量浓度为0.3％～0.5％的苦味酸，质量浓度为0.1％～0.2％的氯化亚铜，质量浓度为1％～2％的洗洁精，其余为蒸馏水，配成的腐蚀剂以浸蚀的方式腐蚀试样检测面，可以准确的显示枝晶，但是对热作模具钢H13枝晶腐蚀效果不明显。

因此，亟需提供一种能够清晰显示热作模具钢H13铸态枝晶腐蚀的腐蚀剂，用于热作模具钢H13铸态组织的质量评估，以达到丰富和完善H13热作模具钢生产过程中质量控制的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于热作模具钢H13的铸态枝晶腐蚀剂及其使用方法，本发明提供的铸态枝晶腐蚀剂能够清晰有效地腐蚀枝晶组织，且腐蚀效率高，解决了其它腐蚀剂在使用时操作时间久、对热作模具钢H13枝晶腐蚀效果不明显的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种用于热作模具钢H13的铸态枝晶腐蚀剂，包括水、硝酸溶液、硫酸溶液、表面活性剂、氯化镁、氯化铁和氯化锌；

所述水的体积、硝酸溶液的体积、硫酸溶液的体积、表面活性剂的质量、氯化镁的质量、氯化铁的质量和氯化锌的质量之比为(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；

所述硝酸溶液的质量浓度为65～68％；所述硫酸溶液的质量浓度为70～75％。

优选地，所述表面活性剂包括十二烷基苯磺酸钠和/或十二烷基硫酸钠。

本发明还提供了上述技术方案所述用于热作模具钢H13的铸态枝晶腐蚀剂的使用方法，包括以下步骤：