[发明专利]一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂及其显示方法

说明书

本发明公开了一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂及其显示方法，该侵蚀剂包括侵蚀剂1和侵蚀剂2，侵蚀剂1为水溶液，其中100mL溶液中含有2‑4ml硝酸，2‑4ml氢氟酸，4‑6ml双氧水，6‑10g十二烷基苯磺酸钠；侵蚀剂2为含硝酸的乙醇溶液，其中硝酸的体积分数为1％‑2％。本发明提供一种无需加热、操作简单、效率高且适用于低碳低合金钢奥氏体晶粒显示的侵蚀剂方法，以此来代替常用的苦味酸溶液，为低碳低合金钢奥氏体晶粒度的检测和评定提供便利。本发明的侵蚀剂中不含苦味酸，溶液配制方便；并且整个显示过程无需加热，操作简单，侵蚀时间短，效率高，重复性好。

技术领域

本发明涉及钢铁材料金相检验，具体涉及一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂及其显示方法。

背景技术

奥氏体晶粒度影响着钢最终产物的组织和力学性能：奥氏体的晶粒细化，可以提高钢的屈服强度和抗拉强度，特别是能提升钢的塑性和冲击性能。因此，奥氏体晶粒度是钢在热处理生产过程中需检验的一个重要技术指标。

奥氏体晶粒的显示方法有多种，针对低碳低合金钢，最常用的方法为氧化法和直接淬硬法。氧化法要求将经氧化后的试样倾斜10°-15°轻轻研磨和抛光，倾斜角度和磨抛力度均不好把握，操作较为复杂。直接淬硬法是将试样加热到奥氏体状态，之后完全淬透，经研磨抛光和腐蚀后，即可显示奥氏体晶界，其操作简单，是最理想的奥氏体晶粒显示方法。目前直接淬火法所使用的化学腐蚀剂多数以苦味酸水溶液为主体，然而苦味酸有毒且易制爆，近年来属于国家严格管控药品之一，为此，寻找一种可替代苦味酸溶液的侵蚀剂以显示低碳低合金钢奥氏体晶粒已成为当前亟待解决的问题。

目前已有若干专利公开了可替代苦味酸溶液的侵蚀剂：公布号为CN 102221495A的专利发明了一种显示40Cr15Mo2VN轴承钢原始奥氏体晶界方法，其腐蚀剂组分及配方为：2g高锰酸钾，4ml浓度98％的硫酸，96ml蒸馏水，腐蚀方法为将试样磨面置于60-70℃腐蚀液中，热腐蚀10-15min。公布号为CN 105738184A的专利发明了一种锰钢奥氏体晶界显示侵蚀剂的使用方法，其腐蚀剂组分及配比为：20-40g黄基水杨酸，100mL水，0.1-1.5mL洗洁精，腐蚀方法为试样抛面朝上侵泡15-30min。公告号为CN 109187152A的专利发明了一种用于显示耐热钢原始奥氏体晶界的腐蚀剂及显示方法，其腐蚀剂组分及配比为：每1L腐蚀剂包括：8-12g高锰酸钾、100-150ml浓硫酸、850-900mL蒸馏水，腐蚀方法为将试样磨面朝上置于65-70℃的腐蚀液中20-30min，取出后在草酸溶液中侵洗5-15秒。

上述专利存在如下的不足之处：(a)腐蚀剂适用范围较窄，仅适用于某种特定钢，且大多针对含大量Cr、Ni等元素的高合金钢，对低碳低合金钢并不适用；(b)侵蚀剂一般需要在加热条件下应用，操作麻烦，效率低，且腐蚀剂加热后的挥发会造成空气污染。

发明内容

发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种无需加热、操作简单、效率高且适用于低碳低合金钢奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，以此来代替常用的苦味酸溶液，为低碳低合金钢奥氏体晶粒度的检测和评定提供便利。

本发明还提供了一种简单快速的低碳低合金钢奥氏体晶粒显示的方法。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种适用于低碳低合金钢的奥氏体晶粒显示的侵蚀剂，包括侵蚀剂1和侵蚀剂2，所述侵蚀剂1为水溶液，其中100mL溶液中含有2-4mL硝酸，2-4mL氢氟酸，4-6ml双氧水，6-10g十二烷基苯磺酸钠；所述侵蚀剂2为含硝酸的乙醇溶液，其中硝酸的体积分数为1％-2％。

其中，所述侵蚀剂1中使用的硝酸质量分数为65-70％的水溶液，氢氟酸质量分数为38-42％的水溶液，双氧水的质量分数为25-35％的水溶液，十二烷基苯磺酸钠的纯度为85-90％。

作为优选，所述侵蚀剂1中使用的硝酸质量分数为68％的水溶液，氢氟酸质量分数为40％的水溶液，双氧水的质量分数为30％的水溶液，十二烷基苯磺酸钠的纯度为85％。