[发明专利]一种检测奥氏体不锈钢表面铁素体污染的溶液及方法

说明书

技术领域

本发明属于材料表面检测技术领域，涉及一种检测奥氏体不锈钢表面铁素体污染的溶液及方法。

背景技术

奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性能、抗高温氧化性能、较好的低温力学性能、优良的机械加工性能 以及外观的精美性，近年来广泛地应用于原子能、航空、化工、食品、海洋等行业。

不锈钢表面的铁素体污染是一种非常普遍的现象，铁素体污染破坏了表面钝化膜的完整性，存在污染 的不锈钢材料表面会出现黄色锈斑或锈点，不仅破坏了材料的外表美观性，而且对材料的耐腐蚀性能以及 其它性能产生不利的影响。在奥氏体不锈钢零部件加工、热处理、装配以及储运过程中，制造环境，刀具 与工装夹具等可能在不锈钢表面引起铁素体污染。目前，检测奥氏体不锈钢表面铁素体污染的方法主要有： 水浸测试、湿度测试、盐雾测试、硫酸铜法、铁氰化钾一硝酸测试等。其中，铁氰化钾一硝酸测试法和硫 酸铜法具有较高的灵敏性及操作简便的特点，能满足核工业、航空、化工等行业的严格要求，成为目前主 要关注的测试方法，但是，从测试效率和环境友好的角度，上述两种方法存在严重不足。

硫酸铜法反应产物为微小的铜颗粒，当产物较少时，在粗糙的表面很难用肉眼直接分辨；同时测试过 程中要求样品表面保持润湿状态6分钟，其测试效果易受零部件的尺寸限制；硫酸铜法仅适用于检测奥氏 体不锈钢表面的游离铁，然而在切削加工过程中，嵌入在不锈钢表面微小的铁粒子在潮湿环境中易发生氧 化，所形成的氧化铁会明显降低测试灵敏度。

铁氰化钾一硝酸测试简称为蓝点法，目前该方法因检测灵敏度高而被广泛使用，但存在潜在的毒性和 环境污染等问题。虽然铁氰化钾溶液本身无毒性，但是在加热或光照条件下，容易挥发出剧毒性的氰化氢 气体，对周围的人和环境有严重的危害，因此蓝点测试具有潜在的毒性，同时对检测人员技术水平的要求 相当高。重要的是，废液未经处理而排放将对环境产生污染，而目前的检测标准以及文献中没有提出蓝点 测试废液的处理方法。蓝点测试溶液还存在保存周期较短，需要现配现用，使用不方便的问题。因此，蓝 点法并不适合在企业中普及和推广。

因此，针对奥氏体不锈钢表面铁素体污染的检测，研究一种绿色环保的测试溶液以及高效、高灵敏度、 操作方便的奥氏体不锈钢表面铁素体污染的测试方法对实现零部件表面的高洁净度和高完整性具有重要 意义。

发明内容

本发明为检测奥氏体不锈钢表面铁素体污染提供一种无毒无味、保存周期长、对基体表面破坏作用小 的溶液以及灵敏度高、快速、准确、成本低、便于操作的方法。

本发明的技术解决方案如下：

一种检测奥氏体不锈钢表面铁素体污染的溶液，测试溶液包括下列溶质成分以及百分比：

原料                           质量百分比

①柠檬酸(C₆H₈O₇·H₂O)          28.7％～82.3％

②柠檬酸钠(C₆H₅O₇Na₃·2H₂O)    8.2％～62.1％

③还原剂                       5.2％～10.4％

④邻菲罗啉(C₁₂H₈N₂·H₂O)       1.7％～6.3％。

上述的测试溶液中所用的还原剂，可以采用盐酸羟胺(HONH₃Cl)、抗败血酸(C₆H₈O₆)一种或两种组 合。

使用上述测试溶液检测奥氏体不锈钢表面铁素体污染的方法，它包括下列步骤：

(1)用清洁水冲洗奥氏体不锈钢表面，用磷酸三钠(Na₃PO₄·12H₂O)对试样表面除油，最后用清洁 水清洗表面并干燥。