[发明专利]一种低碳钢晶界腐蚀剂及其制备方法和使用方法

说明书

本发明涉及金属材料技术领域，特别是涉及一种低碳钢晶界腐蚀剂及其制备方法和使用方法，所述低碳钢晶界腐蚀剂由饱和苦味酸水溶液和洗洁精组成，所述饱和苦味酸水溶液与所述洗洁精的体积之比是15～30：1，该腐蚀剂能够直接腐蚀出抛光后的低碳钢晶界和能提高低碳钢晶粒度的测量准确性；所述低碳钢晶界腐蚀剂的制备方法具有容易操作的优点；所述低碳钢晶界腐蚀剂的使用方法具有容易操作的优点。

技术领域

本发明涉及金属材料技术领域，特别是涉及一种低碳钢晶界腐蚀剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

实际生产中对金属材料进行晶粒度测量时，常常存在晶界难以显示的问题，特别是低碳钢为正火或退火态时，由于低碳钢析出铁素体量过多而遮掩了原奥氏体晶粒，严重影响低碳钢晶粒度的测量。

测量低碳钢晶粒度的传统方法是根据GB/T 6394-2002《金属平均晶粒度测定方法》推荐的铁素体与奥氏体体晶粒度形成及显示规范，对于碳含量(质量分数)≤0.25％的碳素钢和合金钢，尤其是渗碳钢，推荐采用渗碳法显示奥氏体晶粒度，对于这类低碳钢也可采用模拟渗碳法显示原奥氏体晶界。而在渗碳法的过共析层冷却形成奥氏体晶粒时，由沉积在晶粒边界上的渗碳体显现出奥氏体晶粒度，常用的浸蚀剂有：3％-4％硝酸酒精溶液、50％苦味酸溶液或沸腾的碱性苦味酸钠水溶液。然而，上述渗碳法和模拟渗碳法采用的浸蚀剂不可直接腐蚀出晶界，其还需要对低碳钢试样进行渗碳预处理或模拟渗碳预处理，这些渗碳预处理或模拟渗碳预处理是先将试样高温处理，然后保温，获得渗碳层，渗碳后将试样炉冷到下临界温度以下，在渗碳层中的过共析区的奥氏体晶界上析出渗碳体网，经磨制和浸蚀后才显示出奥氏体晶粒边界。可见，渗碳预处理或模拟渗碳预处理不但工序繁琐、周期长，而且受加热气氛、加热温度、冷却方式都会影响低碳钢试样晶粒的长大，以致影响晶粒度的测量准确性。

发明内容

本发明的第一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能够直接腐蚀出抛光后的低碳钢晶界的低碳钢晶界腐蚀剂，该腐蚀剂能提高低碳钢晶粒度的测量准确性。

本发明的第一目的通过以下技术方案实现：

提供一种低碳钢晶界腐蚀剂，其由饱和苦味酸水溶液和洗洁精组成，所述饱和苦味酸水溶液与所述洗洁精的体积之比是15～30：1。将饱和苦味酸水溶液与所述洗洁精的体积之比设为15～30：1，能够有效地保证了饱和苦味酸水溶液的腐蚀效果，而洗洁精不应占比太高，否则占比太高的洗洁精会导致低碳钢的表面过于粘稠，难以后续清洗低碳钢的表面。

进一步地，所述饱和苦味酸水溶液与所述洗洁精的体积之比是20：1，这个体积比例能较好地发挥出饱和苦味酸水溶液的作用和所述洗洁精的作用。

进一步地，所述洗洁精包括阴离子表面活性剂和软化水，所述洗洁精的pH＜7。阴离子表面活性剂能较好地与低碳钢的金属表面接触，可增加表面活性；软化水与非软化水相较，软化水能够防止其他硬质物填充在晶界间隙中，避免影响晶粒度观察；选用pH＜7的洗洁精，酸性的洗洁精容易与铁素体结合，提高腐蚀效果。

本发明的一种低碳钢晶界腐蚀剂的有益效果：

本发明的低碳钢晶界腐蚀剂利用饱和苦味酸水溶液来腐蚀铁素体，与此同时结合洗洁精中阴离子表面活性剂的活性作用，因此饱和苦味酸水溶液与洗洁精结合使用能及时地将低碳钢中的铁素体从间隙中清洗出来，使得无需渗碳预处理或模拟渗碳预处理即可快速地腐蚀出晶界，有效简化了低碳钢的晶粒度测量操作，且避免了渗碳预处理或模拟渗碳预处理影响低碳钢晶粒长大的问题，提高了低碳钢晶粒度的测量准确性。

本发明的第二目的在于提供一种低碳钢晶界腐蚀剂的制备方法，该制备方法能够直接腐蚀出抛光后的低碳钢晶界，且该制备方法具有容易操作的优点。

本发明的第二目的通过以下技术方案实现：

提供一种低碳钢晶界腐蚀剂的制备方法，制备上述低碳钢晶界腐蚀剂，所述制备方法包括以下步骤，