超低碳钢金相腐蚀剂及金相组织的显示方法与流程

1.本发明涉及金相制备技术领域，尤其涉及一种超低碳钢金相腐蚀剂制备及金相组织的显示方法。


背景技术：

2.超低碳钢是一种无间隙原子钢，具有极优异的深冲性能，广泛用于汽车、家电行业。由于超低碳钢比较纯净，金相组织为纯净的铁素体组织，晶界处无残留的间隙原子，导致超低碳钢用低碳铁素体钢金相腐蚀剂硝酸酒精溶液腐蚀得到的铁素体晶界模糊不清，如图1所示，因此给金相分析造成很大的困难。
3.专利cn102890027a公开了一种含ti的无间隙原子钢冷轧薄板金相组织显示方法，该方法将磨制后的试样在抛光过程中采用无水乙醇和水按照2∶3～7∶3的体积比配制成的乙醇水溶液作为润滑剂制备得到抛光试样后，再采用两步法进行腐蚀，第一步腐蚀采用硫酸草酸水溶液加双氧水再加氢氟酸制备的第一腐蚀剂进行侵蚀；第二步侵蚀采用硝酸酒精溶液继续进行侵蚀。通过该专利操作虽然可以得到清晰的金相试样铁素体晶界，也可以清晰显示铁素体晶内和晶界上的渗碳体组织和未完全再结晶状态下的纤维组织，但是整个操作过程时间长，步骤繁琐，不但需要用无水乙醇和水配置抛光剂，还要通过两步进行侵蚀操作。另外，腐蚀剂里面的氢氟酸在使用过程中需要特别小心，因为氢氟酸一旦沾到皮肤，对人身体伤害比较大。
4.专利cn1167257a公开了一种冷轧退火无间隙原子钢金相组织显示方法，该专利先用硝酸酒精侵蚀，再用含有偏重亚硫酸钠、硫代硫酸钠的腐蚀剂进行二次侵蚀，然后冲洗，擦净浅蓝色表层，得到清晰的金相组织。该专利同样采用两步法进行侵蚀操作，需要配置两种腐蚀剂，侵蚀步骤繁琐，实际操作中，任何一个过程的失败都会产生不清晰的金相组织，给金相制样带来较大的工作量，另外，偏重亚硫酸钠在空气中极易氧化，存放和运输都较困难。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决超低碳钢金相检测过程中现有技术存在腐蚀难、操作可控性差、试验耗时长、制作成本高、药剂存储难的问题，提供一种用于超低碳钢金相腐蚀剂及金相组织的显示方法。该金相腐蚀剂腐蚀时间短，腐蚀步骤简单，容易掌控，经过该腐蚀剂腐蚀后，能够使超低碳钢中晶粒的晶界清晰，有利于晶粒尺寸的测量。
6.为实现此技术目的，本发明采用如下方案：超低碳钢金相腐蚀剂，由无水乙醇、硝酸和冰醋酸组成，无水乙醇、硝酸和冰醋酸的混合体积比为18:1:1。
7.无水乙醇质量百分比浓度为99.5%，硝酸质量百分比浓度为65~68%，冰醋酸质量百分比浓度为99.5%。
8.超低碳钢金相组织的显示方法，其特征在于，将精抛后的超低碳钢试样吹干表面
水渍，然后常温下直接用上述的腐蚀剂腐蚀超低碳钢试样50s，再用清水冲洗试样表面，吹干后采用光学显微镜观察金相。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的金相腐蚀剂腐蚀时间短，腐蚀步骤简单，操作方便，经过腐蚀后，能够得到清晰的金相组织。
附图说明
10.图1为超低碳钢硝酸酒精腐蚀的铁素体金相图；图2为本发明实施例提供的超低碳钢铁素体金相图。
具体实施方式
11.为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
12.本发明提供的一种超低碳钢金相腐蚀剂，由无水乙醇、硝酸和冰醋酸混合而成，无水乙醇体积含量占90%，硝酸体积含量占5%，剩余为冰醋酸，其中，无水乙醇的质量百分比浓度为99.5%，硝酸的质量百分比浓度为65~68%，冰醋酸的质量百分比浓度为99.5%。将三种物质混合均匀后即为本发明提供的腐蚀剂。
13.超低碳钢金相组织的显示方法，为一步腐蚀法，按如下步骤进行：步骤一、样品制备：按照金相制样标准制备超低碳钢试样，采用机械研磨的方式，使用由粗到细的水性砂纸（600目、1200目、2000目），水为研磨介质，依次打磨至上一道次划痕完全消失。打磨好的试样以水为润湿剂，在阻尼布抛光布上使用粒度为2.5μm高效抛光剂（成分：金刚石微粉和研磨介质）进行粗抛；再在丝绒抛光布上使用粒度为1μm高效抛光剂（成分：金刚石微粉和研磨介质）进行精抛；机械抛光的砂轮转速为600r/min~750r/min，机械抛光的时间为1min~2min。
14.步骤二、腐蚀：以润湿的方式在精抛后的超低碳钢试样表面均匀铺满金相腐蚀剂以进行金相腐蚀，腐蚀时间为30~50s，最后采用清水冲洗，烘干试样表面后在光学显微镜下观察，结果如图2所示。
15.对比图1和图2可知，本发明提供的超低碳钢金相腐蚀剂及金相组织的显示方法得到的超低碳钢铁素体晶界清晰，有利于晶粒尺寸的测量。
16.最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种超低碳钢金相腐蚀剂，其特征在于，由无水乙醇、硝酸和冰醋酸组成，其混合体积比为18:1:1。2.根据权利要求1所述的超低碳钢金相腐蚀剂，其特征在于，无水乙醇质量百分比浓度为99.5%，硝酸质量百分比浓度为65~68%，冰醋酸质量百分比浓度为99.5%。3.一种超低碳钢金相组织的显示方法，其特征在于，将精抛后的超低碳钢试样表面吹干，然后常温下直接用权利要求1或2所述的腐蚀剂腐蚀超低碳钢试样50s，再用清水冲洗试样表面，吹干后采用光学显微镜观察金相。

技术总结
本发明公开了一种超低碳钢金相腐蚀剂制备及金相组织的显示方法，涉及金相制备技术领域。腐蚀剂由无水乙醇、硝酸及冰醋酸组成，其中无水乙醇体积含量为90％，硝酸体积含量为5％，其余为冰醋酸，将上述几种物质混合均匀后，即可得到腐蚀剂。金相组织的显示方法为一步腐蚀法，首先将精抛好的超低碳钢试样吹干表面水渍，然后常温下直接用腐蚀剂侵蚀50s后，再用清水冲洗试样表面后吹干即可进行观察金相。本发明提供的金相腐蚀剂侵蚀时间短，腐蚀步骤简单，操作方便，可以使超低碳钢中晶粒的晶界清晰，有利于晶粒尺寸的测量。有利于晶粒尺寸的测量。有利于晶粒尺寸的测量。


技术研发人员：张铭志 高梅 张晓蒙 董鹏 赵英东 杜艳波 袁振桓
受保护的技术使用者：唐山瑞丰钢铁（集团）有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/1/28