板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂及制备、腐蚀方法技术

本发明专利技术提供一种板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂及制备、腐蚀方法，腐蚀剂按质量百分含量计包括：4％‑6％苦味酸，88％‑92％蒸馏水和4％‑6％具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂；腐蚀方法包括：对淬火态试样的待测表面抛光处理后，将试样置于水浴中加热并保温；之后将腐蚀剂以十字形反复擦拭在待测表面，并施加一定的作用力，直至肉眼观察到待测表面的镜面光亮消失，呈现腐蚀态；再用流动的水对试样进行冲洗，冲洗后擦拭待测表面，清除待测表面的腐蚀附着物，然后用酒精擦拭待测表面，吹干后腐蚀过程完成。本发明专利技术腐蚀剂能够在室温下快速清晰显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界；且腐蚀剂配制过程节能安全；腐蚀过程简单高效，腐蚀结果清晰无干扰，具有实用价值。

【技术实现步骤摘要】
板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂及制备、腐蚀方法
本专利技术涉及淬火态钢的原奥氏体晶界显示领域，具体地，涉及一种能够在室温下快速清晰显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂及其制备方法，以及用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀方法。
技术介绍
对于板条马氏体钢中原奥氏体(母相奥氏体)晶界的观察，以往的腐蚀均是将试样浸泡在加热的过饱和苦味酸中并持续加热实现的，即热蚀法。但针对高镍低碳板条马氏体钢，热蚀法的效果并不好，其原因在于：一方面，碳含量较低造成碳在原奥氏体晶界处的聚集量相对不高，晶内与晶界的成分差异不显著，影响到腐蚀后的衬度差异，而常规热蚀法为静态腐蚀过程(将腐蚀液与待腐蚀试样放置在一起加热，并不施加作用力)，对原奥氏体晶界的腐蚀强度不够，往往不会清晰完整地显示原奥氏体晶界，甚至无法腐蚀出原奥氏体晶界；另一方面，热蚀法本身腐蚀进程难以控制(容易欠腐蚀或过腐蚀)，并容易附着腐蚀残留物，对后续显微组织的观察产生干扰。同时腐蚀液沸腾过程中，有毒物质(苦味酸)受热易挥发，对人体造成伤害。经检索发现，申请号为201911169681.3的中国专利，公开了一种用于显示低碳微合金钢细晶奥氏体晶界的腐蚀剂，其组成物及体积百分比为饱和柠檬酸溶液97.5～99％、饱和FeCl3溶液0.5～1％、洗洁精0.5～1.5％；该专利的腐蚀剂用于显示低碳微合金钢细晶奥氏体晶界，金相观察可以得到获得清晰的晶界形貌，且腐蚀效果稳定。但上述专利仅适用于低碳微合金钢，不能应用于高镍低碳钢；从晶粒尺度上分析，该专利仅适用于显示细晶的原奥氏体晶界，适用对象晶粒尺度较窄，不适用于粗大晶粒的情况，应用局限性较大。其次从腐蚀方法上看，该专利依然使用“热蚀法”，腐蚀进度不易控制。从该专利文字记载的内容“每腐蚀一分钟拿出来观察抛光面”表明这种方法原理上不能精确便捷地控制腐蚀进度，使得腐蚀后的试样表面沉积物较多，干扰显微组织观察(可参照该专利示意图)。另外，使用该腐蚀剂及对应的腐蚀方法会使马氏体晶界也存在腐蚀现象，导致金相观察时与原奥氏体晶界具有相近的衬度，不能明显区分两者的形貌。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂及其制备方法、显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀方法。本专利技术的第一个方面为提供一种用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂，所述腐蚀剂按质量百分含量计包括以下组分，4％-6％苦味酸(三硝基苯酚)，88％-92％蒸馏水和4％-6％具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂。上述腐蚀剂配方，具有最佳腐蚀效果。优选地，所述具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂为磺酸盐。优选地，所述磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠。本专利技术的第二个方面为提供一种所述的用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂的制备方法，包括：向蒸馏水中加入苦味酸，使苦味酸在蒸馏水中达到过饱和，并搅拌均匀；向过饱和的苦味酸溶液中加入具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂，并搅拌均匀至充分溶解，溶液呈淡黄色，得到腐蚀剂。优选地，所述向过饱和的苦味酸溶液中加入具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂之后，将溶液加热至70℃-80℃。本专利技术的第三个方面为提供一种用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀方法，采用上述的显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂进行。优选地，用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀方法，包括：对淬火态试样的待测表面抛光处理后，将所述试样置于水浴中加热并保温；将加热后的试样取出并擦拭其表面，去除待测表面的水，用腐蚀剂在待测表面反复擦拭，并在擦拭的过程中施加作用力，直至肉眼观察到待测表面的镜面光亮消失，呈现腐蚀态；再用流动的水对待测表面进行冲洗，冲洗后擦拭待测表面，清除待测表面的腐蚀附着物，然后用酒精擦拭待测表面，吹干后腐蚀过程完成。优选地，所述将试样置于水浴中加热并保温，其中，待测试样在水浴中加热至70℃-85℃。优选地，所述将腐蚀剂反复擦拭在待测表面，反复擦拭是指：用脱脂棉蘸取腐蚀剂以“十字形”反复在待测表面擦拭。优选地，所述试样为高镍低碳板条马氏体钢。上述显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂中“高镍”指镍质量百分含量大于10％并小于15％；“低碳”指碳的质量百分含量小于0.2％。本专利技术与上述
技术介绍
的对比文件《一种用于显示低碳微合金钢细晶奥氏体晶界的腐蚀剂》(申请号为201911169681.3)相比，本专利技术的腐蚀剂适用于低碳微合金钢，并适用于原奥氏体晶粒尺度在2微米-300微米全尺度；本专利技术的上述腐蚀方法与上述对比文件相比，本专利技术运用动态腐蚀的方法，控制腐蚀进度，及时去除沉积物，腐蚀结果清晰可统计。与现有技术相比，本专利技术具有至少如下一种有益效果：本专利技术上述的腐蚀剂，对原奥氏体晶界腐蚀敏感度高，而晶内的马氏体晶界则反应迟缓，几乎不被腐蚀，因此腐蚀后可获得清晰完整的原奥氏体晶界，不被晶内的马氏体晶界干扰，能够在室温下快速清晰显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界，提高了对金相组织表征的准确性和效率。且腐蚀剂配制过程节能安全，实现了腐蚀剂配方量化。本专利技术上述的腐蚀方法，对比常规苦味酸溶液热蚀法以及运用其他腐蚀剂的热蚀法，在腐蚀过程中腐蚀剂与待腐蚀试样均不需加热，操作环境安全、环保；苦味酸挥发量较少；且将腐蚀剂擦拭在待测表面，腐蚀剂用量小且腐蚀剂几乎不受污染，一次制备可以多次使用，极大降低试验成本；腐蚀过程对实验器材要求不高，可在多种容器中进行，便于操作和实现。本专利技术上述的腐蚀方法，创新性地采用了动态腐蚀技术，即在腐蚀过程中通过对待测表面施加一定作用力并反复擦拭，与现有热蚀法采用静态腐蚀方法相比，动态腐蚀技术可控制腐蚀进度，并可及时去除腐蚀附着物，由此获得高的腐蚀成功率和质量。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1是运用本专利技术腐蚀剂及腐蚀方法处理后的高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界金相形貌；图2是运用常规苦味酸溶液及热蚀法处理后的高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的金相组织。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1本实施例提供一种用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂，腐蚀剂按质量百分含量计包括以下组分：苦味酸5％、具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂5％及蒸馏水90％。本实施例中，具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂选用十二烷基苯磺酸钠，当然，在其他实施例中也可以选用其他具备试验可行性的磺酸盐。上述用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂可以采用以下方法制备，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂按质量百分含量计包括以下组分：4％-6％苦味酸，88％-92％蒸馏水和4％-6％具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂，其特征在于，所述腐蚀剂按质量百分含量计包括以下组分：4％-6％苦味酸，88％-92％蒸馏水和4％-6％具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂。


2.根据权利要求1所述的用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂，其特征在于，所述具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂为磺酸盐。


3.根据权利要求2所述的用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂，其特征在于，所述磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠。


4.一种权利要求1-3任一项所述的用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂的制备方法，其特征在于，包括：
向蒸馏水中加入苦味酸，使所述苦味酸在所述蒸馏水中达到过饱和，并搅拌均匀；向过饱和的苦味酸溶液中加入具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂，并搅拌均匀至充分溶解，溶液呈淡黄色，得到腐蚀剂。


5.根据权利要求4所述的用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂的制备方法，其特征在于，所述向过饱和的苦味酸溶液中加入具有缓蚀效果的阴离子表面活性剂之后，将溶液加热至70℃-80℃。


6.一种用于显示高镍低碳板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀方法，其特征在于，采用上...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭正洪，刘溢，孙端君，曾真，顾剑锋，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31