一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法与流程

1.本发明涉及轴承材料理化检测技术领域，具体涉及一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法。


背景技术：

2.面向未来材料发展需求，为了满足新一代轴承的工况要求，材料领域科技人员研发出高强度渗氮轴承钢，其主要化学成分如下表1：
[0003][0004]
钢中晶粒度是反映材料综合性能的重要特征，它明显地影响着钢的强度、韧性和塑性以及易切削加工性能等。在轴承加工全流程中，渗氮钢的晶粒度显示问题一直没有解决。同时，国内外推荐的常规试验方法，均无法准确显示材料晶粒度，因此技术人员一直努力开发该材料晶粒度的显示方法。
[0005]
针对该材料，目前应用较多的即高氯酸、乙醇混合体系晶粒度腐蚀方法，但是该方法在应用过程中存在操作过程繁琐、腐蚀效率低，以及具有一定的易爆危险性、晶粒度显示清晰度不高等诸多缺点。因此，为了提高晶粒度显示质量，开发出腐蚀效率高效、腐蚀质量稳定的腐蚀方法具有重要意义。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的是为了解决传统的渗氮钢晶粒度腐蚀方法存在腐蚀后试样不具备清晰晶界以及腐蚀剂不稳定的问题，而提供一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法。
[0007]
一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法，按以下步骤进行：
[0008]
一、待检样品的制备：先将轴承渗氮钢进行取样切割，然后进行淬火处理，得到淬火处理后的渗氮钢试样；将淬火处理后的渗氮钢试样进行研磨、抛光，然后使用有机溶剂对表面进行清洁、烘干，得到待检样品；
[0009]
二、硫酸、磷酸体系腐蚀剂配制：将硫酸溶液、磷酸溶液和高锰酸钾加入到去离子水中，磁力搅拌至混合均匀后，得到腐蚀剂，所述的硫酸溶液的体积、磷酸溶液的体积和高锰酸钾的质量与去离子水的体积的比为(50～100)ml：(50～100)ml：(1～2)g：(50～100)ml；
[0010]
三、腐蚀过程：将步骤一得到的待检样品完全浸泡在步骤二配制的腐蚀剂中，然后在常温下浸蚀5～10min，浸蚀结束后取出待检样品，并去除待检样品表面的腐蚀产物，再用去离子水将待检样品表面冲洗至洁净，使用有机溶剂充分进行冲洗，最后风干，完成轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀。
[0011]
本发明的有益效果：
[0012]
传统的腐蚀方法采用的腐蚀剂主要为饱和三硝基苯酚溶液(苦味酸)或4％硝酸酒
精溶液，但采用二者对轴承渗氮钢进行腐蚀试验时，腐蚀界面模糊，均得不到完整、清晰的晶粒，同时饱和三硝基苯酚溶液(苦味酸)性质不稳定，腐蚀过程易爆。本发明一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法，将分析纯硫酸、分析纯磷酸、高锰酸钾与去离子水配置成全新的腐蚀剂体系，与传统腐蚀剂相比，采用本发明的腐蚀剂腐蚀后的轴承渗氮钢试样能够完整、清晰地显示出晶界，且具有快速、高效以及不易爆的特点，大大提升了工作效率，完全满足生产需要，解决传统的渗氮钢晶粒度腐蚀方法存在腐蚀后试样不具备清晰晶界以及腐蚀剂不稳定的问题。
[0013]
本发明可获得一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法。
附图说明
[0014]
图1为实施例1中经腐蚀剂腐蚀后的渗氮钢试样晶粒度在显微镜下的金相图。
具体实施方式
[0015]
具体实施方式一：本实施方式一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法，按以下步骤进行：
[0016]
一、待检样品的制备：先将轴承渗氮钢进行取样切割，然后进行淬火处理，得到淬火处理后的渗氮钢试样；将淬火处理后的渗氮钢试样进行研磨、抛光，然后使用有机溶剂对表面进行清洁、烘干，得到待检样品；
[0017]
二、硫酸、磷酸体系腐蚀剂配制：将硫酸溶液、磷酸溶液和高锰酸钾加入到去离子水中，磁力搅拌至混合均匀后，得到腐蚀剂，所述的硫酸溶液的体积、磷酸溶液的体积和高锰酸钾的质量与去离子水的体积的比为(50～100)ml：(50～100)ml：(1～2)g：(50～100)ml；
[0018]
三、腐蚀过程：将步骤一得到的待检样品完全浸泡在步骤二配制的腐蚀剂中，然后在常温下浸蚀5～10min，浸蚀结束后取出待检样品，并去除待检样品表面的腐蚀产物，再用去离子水将待检样品表面冲洗至洁净，使用有机溶剂充分进行冲洗，最后风干，完成轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀。
[0019]
本实施方式的有益效果：
[0020]
传统的腐蚀方法采用的腐蚀剂主要为饱和三硝基苯酚溶液(苦味酸)或4％硝酸酒精溶液，但采用二者对轴承渗氮钢进行腐蚀试验时，腐蚀界面模糊，均得不到完整、清晰的晶粒，同时饱和三硝基苯酚溶液(苦味酸)性质不稳定，腐蚀过程易爆。本实施方式一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法，将分析纯硫酸、分析纯磷酸、高锰酸钾与去离子水配置成全新的腐蚀剂体系，与传统腐蚀剂相比，采用本实施方式的腐蚀剂腐蚀后的轴承渗氮钢试样能够完整、清晰地显示出晶界，且具有快速、高效以及不易爆的特点，大大提升了工作效率，完全满足生产需要，解决传统的渗氮钢晶粒度腐蚀方法存在腐蚀效率低、腐蚀效果不稳定的问题。
[0021]
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的有机溶剂为无水乙醇。
[0022]
其他步骤与具体实施方式一相同。
[0023]
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同点是：步骤一中的待检
样品也可通过冷镶嵌方式进行镶嵌，具体为：将待检样品制成直径30～40mm的圆形，只露出待检样品的镜面部分，其余部分使用镶嵌料进行无缝隙包裹。
[0024]
其他步骤与具体实施方式一或二相同。
[0025]
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：若步骤一中的待检样品通过冷镶嵌方式进行镶嵌，则步骤三中将待检样品完全浸泡在腐蚀剂中时，将待检样品的镜面部分朝上放置。
[0026]
其他步骤与具体实施方式一至三相同。
[0027]
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤二中所述的硫酸溶液为分析纯硫酸。
[0028]
其他步骤与具体实施方式一至四相同。
[0029]
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤二中所述的磷酸溶液为分析纯磷酸。
[0030]
其他步骤与具体实施方式一至五相同。
[0031]
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤二中硫酸溶液的体积、磷酸溶液的体积和高锰酸钾的质量与去离子水的体积的比为50ml：50ml：1g：50ml。
[0032]
其他步骤与具体实施方式一至六相同。
[0033]
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤三中将待检样品完全浸泡在腐蚀剂中，然后在常温下浸蚀5min。
[0034]
其他步骤与具体实施方式一至七相同。
[0035]
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是：步骤三中所述的有机溶剂为无水乙醇。
[0036]
其他步骤与具体实施方式一至八相同。
[0037]
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
[0038]
实施例1：一种轴承渗氮钢晶粒度的腐蚀方法，按以下步骤进行：
[0039]
一、待检样品的制备：
[0040]
按照原材料质量要求，先将轴承渗氮钢进行取样切割，同时保证切割方式不能影响晶粒度结构；然后按照现行热处理工艺要求，进行淬火处理，得到淬火处理后的渗氮钢试样；将淬火处理后的渗氮钢试样进行研磨、抛光，然后使用无水乙醇对表面进行清洁，用吹风机烘干待用，得到待检样品；所述的轴承渗氮钢的牌号为32cr3move；
[0041]
为方便腐蚀操作，必要时可将待检样品通过冷镶嵌方式进行镶嵌，具体为：将待检样品制成直径30～40mm的圆形，只露出待检样品的镜面部分，其余部分使用镶嵌料进行无缝隙包裹。
[0042]
二、硫酸、磷酸体系腐蚀剂配制：
[0043]
量取分析纯硫酸50ml，分析纯磷酸50ml，高锰酸钾1g，去离子水50ml。
[0044]
准备好250ml或500ml的烧杯，先加入去离子水，然后分别加入分析纯硫酸、分析纯磷酸和高锰酸钾，磁力搅拌至混合均匀后，停止搅拌待用，得到腐蚀剂；
[0045]
三、腐蚀过程：将步骤一得到的待检样品完全浸泡在步骤二配制的腐蚀剂中，使试样充分浸润，然后在常温下浸蚀5min，浸蚀结束后取出待检样品，并去除待检样品表面的腐
蚀产物，再用去离子水将待检样品表面冲洗至洁净，使用无水乙醇充分进行冲洗，最后用吹风机风干试样表面，将试样置于显微镜下，按照相应检测标准进行观察、评定。
[0046]
若步骤一中的待检样品通过冷镶嵌方式进行镶嵌，则步骤三中将待检样品完全浸泡在腐蚀剂中时，将待检样品的镜面部分朝上放置。
[0047]
传统的腐蚀方法采用的腐蚀剂主要为饱和三硝基苯酚溶液(苦味酸)或4％硝酸酒精溶液，但采用二者对轴承渗氮钢进行腐蚀试验时，腐蚀界面模糊，均得不到完整、清晰的晶粒，同时饱和三硝基苯酚溶液(苦味酸)性质不稳定，腐蚀过程易爆。图1为实施例1中经腐蚀剂腐蚀后的渗氮钢试样晶粒度在显微镜下的金相图，如图1所示，与传统腐蚀方法相比，本实施例能够完整、清晰地显示出晶界，且具有快速、高效以及不易爆的特点，大大提升了工作效率。