[发明专利]一种显示INVAR钢及其焊接接头金相组织的化学侵蚀剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学侵蚀剂，特别是涉及到一种显示INVAR钢及其焊接接头金相组织的化学侵蚀剂及其制备方法。

背景技术

金相检验是现代工业中常用的一种试验方法，是控制机械产品质量，新材料、新工艺、新产品研究开发中的重要手段。它是指通过显微镜对金属材料的金相组织进行观察并作出定性鉴别和定量测量的过程，如确定合金中各组成相的尺寸、形状和分布特征、晶粒度、夹杂物类型和数量，以及表面处理层的组织等。它能提供有关金属材料的基体组织、晶粒度、第二相等参数的定性或定量的试验结果，也能提供关于各种材料缺陷的信息。

金相检验技术的最基础要求是使金属材料显示出清晰、准确的金相组织，以便通过显微镜观察。应用最早和最广泛的金相组织显示方法是化学侵蚀法，也是目前显示金属金相组织的主要办法。化学侵蚀实际上是一个电化学反应过程，它是将抛光好的金相试样磨面浸入化学侵蚀剂中或用化学侵蚀剂擦拭试样磨面，使之显示出金相组织的一种方法。它的原理是：在化学侵蚀剂的作用下，试样表面有选择性地溶解掉某些部分，使金相试样表面上的不同部分和组织成分，具有不同的反光能力，在用金相显微镜观察时出现反差，从而显示出金相组织。因此，在金相检验时，要根据不同金属材料的类别以及检验目的选取最合适的化学侵蚀剂。

INVAR钢是一种含Ni 36％的特殊合金，是薄膜型液化天然气运输船液货舱专用内衬材料。其用于结构件的厚度＜1mm，工作温度为-196℃，具有从室温至工作温度范围内膨胀系数值小、膨胀系数变化小，低温强度高、不变脆，成型及焊接性能良好，能吸收冲击疲劳和振动等特点。

根据薄膜型液化天然气运输船液货舱建造规范要求，对INVAR钢焊接结构必须进行焊接接头金相组织的检测。由于INVAR钢材料特殊，常用化学侵蚀剂无法使之显示出金相组织；而国外技术文件GTT No.96Contatinment System for LNG Carrier(External document N^o1096-1))提供的INVAR钢浸蚀剂配方：50毫升蒸馏水、50毫升94％-95％酒精、50毫升盐酸、20克含5个结晶水的硫酸铜，在实际应用中存在着以下不足：1.侵蚀速度慢，侵蚀时间需十分钟以上甚至更长。2.侵蚀剂有效期短、无法久置使用，需始终使用新配置试剂。3.侵蚀结果不稳定，无法稳定获得能清晰观察的金相组织。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种显示INVAR钢及其焊接接头金相组织的化学侵蚀剂及其制备方法。该种新配方的化学侵蚀剂侵蚀速度快、有效期长、侵蚀效果良好稳定，适应企业生产中快速金相检验的需要。

为了达到上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种显示INVAR钢及其焊接接头金相组织的化学侵蚀剂，其特征在于，每一份该种化学侵蚀剂包括如下成份：

三氧化铬CrO₃                3～10g

盐酸HCL(分析纯)             30～100ml

水H₂O                       30～100ml。

所述的化学侵蚀剂包括如下优化成份：

三氧化铬CrO₃                5～8g

盐酸HCL(分析纯)              50～80ml

水H₂O                        30～80ml

一种制备上述的显示INVAR钢及其焊接接头金相组织的化学侵蚀剂的方法，该方法包括如下步骤：

①按照每份侵蚀剂的配方称量所需原料，包括三氧化铬、分析纯盐酸和水；

②先将所述的三氧化铬加入到水中，搅拌至其完全溶解，形成混合溶液；

③然后将分析纯盐酸缓慢地加入至上述混合溶液中，并搅拌均匀，制成所需的化学侵蚀剂。

当需要侵蚀时，只需将抛光好的金相试样检验面浸入该化学侵蚀剂中或用该化学侵蚀剂擦拭试样检验面，至试样检验面光泽变成灰暗即可，时间约为5～30秒，侵蚀温度15～25℃。

基于上述技术方案，本发明的化学侵蚀剂较现有技术具有如下技术优点：

①本发明是一种具有快速侵蚀速度的化学侵蚀剂，将其应用于INVAR钢及其焊接接头能够清晰地显示金相组织结构。

②本发明存放期限为六个月左右，期间内不会发生侵蚀剂失效的问题，能随时使用。

具体实施方式