[发明专利]一种沉淀强化马氏体不锈钢原奥氏体晶界腐蚀方法

说明书

本发明公开了一种沉淀强化马氏体不锈钢原奥氏体晶界腐蚀方法，属于金相分析技术领域，解决了现有马氏体不锈钢的腐蚀剂及腐蚀方法不能很好地显示沉淀强化马氏体不锈钢的原奥氏体晶界的问题。包括如下步骤：制备试样，将试样粗磨、细磨、两步抛光并吹干；其中，试样的数量为多个，一个作为待检测试样，其他作为相关试样；制备晶界腐蚀液；将相关试样和待检测试样放入盛有晶界腐蚀液的容器中，待检测试样的检测面朝上，室温静置；取出试样，检测面朝上放入草酸溶液中静置，去除由于浸泡产生的黑色沉淀物；依次用水、酒精冲洗待检测试样的检测面并立即吹干，得到可行金相观察的试样。本发明的方法腐蚀出的晶界清晰，适用性广。

技术领域

本发明属于金属材料金相分析技术领域，具体地涉及一种沉淀强化马氏体不锈钢原奥氏体晶界腐蚀方法。

背景技术

沉淀强化马氏体不锈钢通常是在马氏体状态下供应，经过简单的回火处理进行沉淀硬化。沉淀强化马氏体不锈钢的性能可以通过马氏体形成与沉淀硬化机理中的一种或两种共同作用来获得，它是沉淀硬化不锈钢中应用最广的钢种。与传统的依靠碳强化的马氏体钢不同，碳是作为马氏体型沉淀硬化不锈钢的杂质被严格限制，质量分数≤0.07％。沉淀强化马氏体不锈钢因其具有良好的耐蚀性能以及高强度等特性，可用来制造大型舰船推进轴、耐蚀超高压容器阀体、核废物贮运桶、核电汽轮机末级长叶片、海工平台/直升机甲板等设备或部件。

目前，马氏体不锈钢的金相组织腐蚀剂主要有高氯化铁+盐酸水溶液、王水或近似王水的盐酸硝酸溶液、苦味酸+盐酸+酒精溶液，以及氢氟酸+硝酸水溶液。现有的马氏体不锈钢的腐蚀方法通常需要加热。申请人经过长期深入研究发现现有的马氏体不锈钢的腐蚀剂及腐蚀方法不能很好地显示沉淀强化马氏体不锈钢的原奥氏体晶界，无法清晰评定其晶粒尺寸，且适用范围窄，受材料状态限制，适用度不够广。例如，目前常用的腐蚀剂浓硝酸+浓盐酸，使用该腐蚀剂时晶界显示的同时组织也会显示，组织颜色为黑灰色或棕黑色，易掩盖住晶界轮廓；组织形貌为位向明显的板条状，平直的板条与多边形的晶界易混淆，有时晶界还会显示不完整或难以显示；例如使用氢氟酸+硝酸+水的腐蚀剂腐蚀也是同时腐蚀出了马氏体组织和晶界，不容易对晶粒度进行统计，且氢氟酸是一种腐蚀性很强的酸，对人体非常有害，实验室配置过程不小心就会产生危险；目前还有采用高锰酸钾、硫酸和水的腐蚀剂采用加热腐蚀的方法，腐蚀效果均不够理想，且现有的腐蚀剂多是只适用某一种特定的处理状态，例如热压缩态或锻态，普适性差。因此，找到一种能够清楚显示各状态(例如热压缩态、锻态或热处理态)的沉淀强化马氏体不锈钢晶界的腐蚀方法具有重要的意义，清楚的显示各状态的沉淀强化马氏体不锈钢晶界能够为此类钢种锻件品质评定，及制定合理的热处理制度提供依据，从而有效地控制晶粒大小并获得优异的组织和性能。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种沉淀强化马氏体不锈钢原奥氏体晶界腐蚀方法，至少能够解决以下问题之一：(1)解决了现有的马氏体不锈钢的腐蚀剂及腐蚀方法不能很好地显示沉淀强化马氏体不锈钢的原奥氏体晶界；(2)现有的马氏体不锈钢的腐蚀方法通常需要加热，安全性差；(3)适用范围窄。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种沉淀强化马氏体不锈钢原奥氏体晶界腐蚀方法，包括如下步骤：

步骤一：制备沉淀强化马氏体不锈钢试样，将试样粗磨、细磨、两步抛光并吹干；其中，试样的数量为多个，其中一个作为待检测试样，其他作为相关试样；

步骤二：制备用于沉淀强化马氏体不锈钢的晶界腐蚀液；

步骤三：将相关试样和待检测试样共同放入盛有晶界腐蚀液的容器中，待检测试样的检测面朝上，室温静置；

步骤四：取出试样，将待检测试样的检测面朝上放入草酸溶液中静置，去除由于浸泡产生的黑色沉淀物；

步骤五：依次用水、酒精冲洗待检测试样的检测面并立即吹干，得到可进行金相观察的试样。