專利名稱：鋼材腐蝕試劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬腐蝕試劑，特別是指用于區(qū)別鋼中粗細(xì)片狀珠光體組織的腐蝕試劑。
背景技術(shù)：
片狀珠光體組織是鋼的最基本的且極具重要性的顯微組織，鋼的原始組織是研究鋼的各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)。珠光體組織中片層間距的大小對鋼的力學(xué)性能，如硬度、抗拉強(qiáng)度、疲勞壽命、斷裂韌性、沖擊韌性等都有顯著影響。當(dāng)片狀珠光體進(jìn)一步被區(qū)分為粗、細(xì)不同片層間距后，則可以就粗、細(xì)片狀珠光體各自對上述各項(xiàng)性能的影響以及對鋼材壽命的影響作更進(jìn)一步深入的研究。對某一鋼種來說，其粗、細(xì)片狀珠光體相對含量是不一致的。
為顯示鋼中片狀珠光體組織，傳統(tǒng)的腐蝕試劑，按我國冶金部標(biāo)準(zhǔn)YB28-59“金屬顯微組織檢驗(yàn)法”之規(guī)定以及國際上有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，如ASTM、TOCT、JIS等標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的常規(guī)腐蝕試劑，均采用如下腐蝕試劑(2-4)％硝酸-酒精溶液采用上述腐蝕試劑進(jìn)行腐蝕后得到的試片被置于實(shí)驗(yàn)室常用顯微鏡下觀察時(shí)，鋼材軋態(tài)和鑄態(tài)縱橫向試片形態(tài)顯示均相同，請參閱圖1所示。
而實(shí)際的微觀型態(tài)應(yīng)該是不相同的，在這種情況下要對鋼中片狀珠光體組織作進(jìn)一步的研究是相當(dāng)困難的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種金屬腐蝕試劑，使用實(shí)驗(yàn)室常用的顯微鏡就能觀察到經(jīng)過其腐蝕的金屬試片中的片狀珠光體的更細(xì)致的型態(tài)。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是本發(fā)明的腐蝕試劑基本上由鉬酸鈉(Na2MoO4·2H2O)，蒸餾水(H2O)，硝酸(HNO3)，氟化氫銨(NH4HF2)組成，其配制方法為取1.0-1.5克市售實(shí)驗(yàn)室用鉬酸鈉固體溶于100毫升蒸餾水或自來水中，待溶解后加入1.0-1.5毫升市售實(shí)驗(yàn)室用濃硝酸(濃度約為65％，相對密度為1.40)，此時(shí)溶液呈淡黃色弱酸性，再加入2.0-6.0克市售實(shí)驗(yàn)室用氟化氫銨，稍靜置后即可使用。
根據(jù)上述配制方法，可計(jì)算出本發(fā)明的腐蝕劑中各組份的質(zhì)量含量鉬酸鈉 0.92％～1.44％蒸餾水 91.86％～96.24％硝酸 0.84％～1.31％氟化氫銨 1.91％～5.56％本發(fā)明還提供一種新的檢驗(yàn)方法，即對經(jīng)過本發(fā)明的鋼材腐蝕試劑腐蝕的試片的檢驗(yàn)方法在球化檢驗(yàn)、碳化物網(wǎng)狀檢驗(yàn)、晶粒度檢驗(yàn)中，將試片檢驗(yàn)面定為縱向。
將制備好的金相試片(經(jīng)磨制、拋光后)在該新的特殊試劑中進(jìn)行1.5分鐘左右腐蝕，至表面呈肉眼可見到明顯宏觀組織為止，然后把試片置于顯微鏡下觀察，粗、細(xì)片狀珠光體可明顯區(qū)別開來。該試劑腐蝕效果敏感性強(qiáng)，重顯性也佳，對各珠光體類型的鋼種都能很好的予以腐蝕。


圖1是經(jīng)過傳統(tǒng)腐蝕試劑腐蝕后的試片在顯微鏡下的顯示圖；圖2是經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕后的試片在顯微鏡(60×)下的顯示圖(軋態(tài))；圖3是經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕后的試片在顯微鏡(60×)下的顯示圖(鑄態(tài))；圖4是經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕后的試片在顯微鏡(200×)下的顯示圖(軋態(tài))；圖5是經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕后的試片在顯微鏡(500×)下的顯示圖(鑄態(tài))；圖6是經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕后的亞共析鋼縱向試片在顯微鏡下的顯示圖；圖7是經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕后的過共析鋼縱向試片在顯微鏡下的顯示圖；圖8是經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕后的共析鋼縱向試片在顯微鏡下的顯示圖；圖9是經(jīng)過傳統(tǒng)腐蝕試劑腐蝕后的共析鋼縱向試片在顯微鏡下的顯示圖；圖10是采用現(xiàn)有球化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的試片在顯微鏡下的顯示圖；圖11是采用縱向球化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的試片在顯微鏡下的顯示圖；
圖12是采用現(xiàn)有網(wǎng)狀碳化物檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的試片在顯微鏡下的顯示圖；圖13是采用縱向網(wǎng)狀碳化物檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的試片在顯微鏡下的顯示圖；圖14是采用現(xiàn)有晶粒度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的試片在顯微鏡下的顯示圖；圖15是采用縱向晶粒度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的試片在顯微鏡下的顯示圖；具體實(shí)施方式
本發(fā)明的腐蝕試劑基本上由鉬酸鈉(Na2MoO4·2H2O)，蒸餾水(H2O)，硝酸(HNO3)，氟化氫銨(NH4HF2)組成，其配制方法為取1.0-1.5克市售實(shí)驗(yàn)室用鉬酸鈉固體溶于100毫升蒸餾水或自來水中，待溶解后加入1.0-1.5毫升市售實(shí)驗(yàn)室用濃硝酸(濃度約為65％，相對密度為1.40)，此時(shí)溶液呈淡黃色弱酸性，再加入2.0-6.0克市售實(shí)驗(yàn)室用氟化氫銨，稍靜置后即可使用。將制備好的金相試片(經(jīng)磨制、拋光后)在該新的特殊試劑中進(jìn)行1.5分鐘左右腐蝕，至表面呈肉眼可見到明顯宏觀組織為止，然后把試片置于顯微鏡下觀察，粗、細(xì)片狀珠光體可明顯區(qū)別開來。該試劑腐蝕效果敏感性強(qiáng)，重顯性也佳，對各珠光體類型的鋼種都能很好的予以腐蝕。使用中(1)應(yīng)以新配制好的后即使用，時(shí)間不能放置太久。
(2)在常溫下使用，在嚴(yán)寒、酷暑季節(jié)，可適當(dāng)增減些時(shí)間。
(3)腐蝕時(shí)間1.5分鐘左右，至表面呈肉眼見到明顯宏觀組織為止。
(4)鉬酸鈉、硝酸、氟化氫銨成份，在上述范圍內(nèi)相互配制均可獲得較滿意的腐蝕效果，其成份取中上限，腐蝕效果可較佳些，成份取中下限，腐蝕效果也很好。
在顯微鏡放大倍率較低(60×)條件下觀察經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕的試片的結(jié)果，如圖2所示軋態(tài)，如圖2所示粗、細(xì)片狀珠光體以條景狀呈間隔分布(試片為縱向)；鑄態(tài)，如圖3所示粗、細(xì)片狀珠光體呈簇狀珠光體團(tuán)形分布。
在顯微鏡放大倍率較高條件下所觀察的結(jié)果軋態(tài)，如圖4所示(200×)粗、細(xì)片狀珠光體條帶呈間隔分布，而細(xì)片狀珠光體條帶較寬(試片為縱向)。
鑄態(tài)，如圖5所示(500×)粗、細(xì)片狀珠光體呈放射性珠光體團(tuán)形態(tài)分布，(試片縱橫向相同)，中心為細(xì)片，周圍為粗片。
新試劑的優(yōu)越性在金相學(xué)、金屬學(xué)和熱處理等領(lǐng)域中的研究和應(yīng)用中都將得到體現(xiàn)，例舉如下用來區(qū)分鋼中粗、細(xì)不等的片狀珠光體組織，亞共析鋼、共析鋼、過共析鋼均具有相同的腐蝕效果。亞共析鋼，如圖6所示白色塊狀為鐵素體，黑色條帶為粗片狀珠光體，其余為細(xì)片狀珠光體；過共析鋼，如圖7所示網(wǎng)絡(luò)為滲碳體，黑色條帶為粗片狀珠光體，其余為細(xì)片狀珠光體；共析鋼，如圖8所示黑色條帶為粗片狀珠光體，其余為細(xì)片狀珠光體。
用傳統(tǒng)試劑腐蝕的結(jié)果，僅用來顯示鋼中片狀珠光體組織，且是以單-形態(tài)出現(xiàn)在鋼中，如圖9所示。
將經(jīng)過本發(fā)明腐蝕試劑腐蝕的試片置于顯微鏡下觀察，粗細(xì)片狀珠光體可明顯區(qū)別開來，從而可開展廣泛的研究，例如粗、細(xì)片狀珠光體顯微硬度差異；粗、細(xì)片狀珠光體與純潔度之間的關(guān)系；粗、細(xì)片狀珠光體與球化退火組織之間關(guān)系；粗、細(xì)片狀珠光體與淬-回火組織之間關(guān)系；粗、細(xì)片狀珠光體對貝氏體組織轉(zhuǎn)變的影響；粗、細(xì)片狀珠光體對馬氏體組織轉(zhuǎn)變的影響；……等等。
現(xiàn)行金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的的某些檢驗(yàn)項(xiàng)目，如球化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、碳化物網(wǎng)狀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、奧氏體晶粒度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，該三個(gè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按規(guī)定其試片檢驗(yàn)面為橫向，然而，研究發(fā)現(xiàn)該三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的橫向試片檢驗(yàn)結(jié)果不能很好代表鋼材質(zhì)量的全貌，更是有鋼材質(zhì)量的代表性。
(1)球化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)球化退火時(shí)，由于粗、細(xì)片狀珠光體的臨界溫度不一致而最終轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙钪楣怏w時(shí)所形成的組織差異，橫向試片上明顯反映不夠理想，如圖10所示，而這在縱向試片上能明顯反映出來，如圖11所示。
(2)碳化物網(wǎng)狀檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)橫向試片結(jié)果如圖12所示，縱向試片結(jié)果如圖13所示，顯然，網(wǎng)狀碳化物在縱向試片上的檢驗(yàn)結(jié)果具有更明顯的代表性。
(3)晶粒度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)橫向試片結(jié)果如圖14所示，縱向試片結(jié)果如圖15所示，顯然，網(wǎng)狀碳化物在縱向試片上的檢驗(yàn)結(jié)果具有更明顯的代表性。晶粒度在縱向試片上的試驗(yàn)結(jié)果細(xì)晶粒和粗晶粒呈條帶狀各按不同的取向分布，它們各自在不同溫度下，長大傾向也各不一致。
由此，本發(fā)明還提供一種新的檢驗(yàn)方法在球化檢驗(yàn)、碳化物網(wǎng)狀檢驗(yàn)、晶粒度檢驗(yàn)中，將試片檢驗(yàn)面定為縱向。
權(quán)利要求
1.一種鋼材腐蝕試劑，基本上由鉬酸鈉，蒸餾水，硝酸，氟化氫銨組成，各組份含量為鉬酸鈉0.92％～1.44％蒸餾水91.86％～96.24％硝酸 0.84％～1.31％氟化氫銨 1.91％～5.56％
2.一種對經(jīng)過權(quán)利要求1所述的鋼材腐蝕試劑腐蝕的試片的檢驗(yàn)方法，其特征在于在球化檢驗(yàn)、碳化物網(wǎng)狀檢驗(yàn)、晶粒度檢驗(yàn)中，將試片檢驗(yàn)面定為縱向。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼材腐蝕試劑，基本上由鉬酸鈉(Na
文檔編號G01N33/20GK1566920SQ0314141
公開日2005年1月19日 申請日期2003年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者孫賢熙 申請人:孫賢熙