顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法
2024-03-23 17:08:05
顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法
【專利摘要】本發明涉及一種顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法。解決了GB/T226-1991中冷酸腐蝕能力差、熱酸危害設備和人員、電腐蝕法設備損耗大等問題。包括以下步驟：選擇試樣並加工，去除由取樣造成的加工缺陷，加工後試面表面粗糙度不大於0.8μm，試面不得有油汙和加工傷痕；根據試樣大小選擇適合的容器，配製10％～15％的過硫酸銨+0.1～0.5％苯磺酸鈉的水溶液，調節溶液溫度至40℃～50℃；將加工好的試樣放入上述溶液中浸蝕10min～15min拿出，用溫度≥20℃的水刷除試面上的腐蝕產物並洗淨吹乾，即可進行觀察和檢驗。本發明通過加入一定配比的苯磺酸鈉，加快了腐蝕速度，提高了腐蝕能力，起到了促進作用。
【專利說明】顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法
【技術領域】:
[0001]本發明涉及一種鋼鐵材料理化檢測方法，具體涉及一種顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法。
【背景技術】:
[0002]鋼的低倍組織及缺陷檢驗所採用的酸蝕試驗是宏觀組織檢驗的一個試驗方法，由於供宏觀檢驗用的試樣面積較大、操作技術及所需的檢驗設備相對簡單，能較快、較全面地反映出被檢材料或產品的質量，因此酸蝕試驗是金屬材料檢驗、材料科研及失效分析等工作中被普遍採用的重要手段。
[0003]目前我國用於顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法是GB/T226-1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕試驗法》，該標準中規定了三種試驗方法:熱酸浸蝕法、冷酸浸蝕法、電腐蝕法，其中熱酸浸蝕法是使用50%工業鹽酸水溶液作為腐蝕劑，在60°C?80°C下浸蝕試樣，這種方法需加熱，盛載金屬試樣的耐熱玻璃容器易碎，試樣大小受限，且鹽酸屬揮發性極強的強酸，易吸入人體，同時吸濺於人體皮膚及設備表面，危害性大且安全性差；冷酸浸蝕法是將加工好的試樣放入10 %?20 %的過硫酸銨水溶液中，在室溫下浸蝕試樣15min?20min，但冷酸對材料組織中不同的相腐蝕速度均比熱酸慢，特別是在北方地區冬季寒冷，低溫可致零下30餘度，工作間室溫只有幾度，導致腐蝕速度慢，腐蝕後組織反差小，缺陷形貌不清晰，尤其合金含量高的金屬，低倍腐蝕效果較差；電腐蝕法需用專用設備，限制條件較多。
[0004]基於上述情況，2011年從事該工作的專業技術人員成立了 「鋼的低倍組織及缺陷檢驗方法研究」 QC課題小組，在國家標準檢驗方法的基礎上，力圖找到一種生產效率高、可操作性強、安全係數高、成本低且組織顯示清晰的低倍試驗方法，解決GB/T226-1991中冷酸腐蝕能力差、熱酸危害設備和人員、電腐蝕法設備損耗大等問題，並能夠在金屬材料檢驗、材料科研及失效分析等領域中得到應用。
【發明內容】
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[0005]本發明用特定腐蝕法腐蝕試樣並刷洗後，觀察試樣表面顯示的低倍組織及缺陷，解決了 GB/T226-1991中冷酸腐蝕能力差、熱酸危害設備和人員、電腐蝕法設備損耗大等問題，並能夠在金屬材料檢驗、材料科研及失效分析等領域中得到應用。
[0006]本發明是由以下技術方案實現的:
[0007]—種顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法，包括以下步驟:
[0008]1、選擇需檢測的部位取樣並加工試樣，試樣加工時，去除由取樣造成的變形和熱影響區以及裂縫等加工缺陷，加工後試面的表面粗糙度不大於0.8 μ m，試面不得有油汙和加工傷痕；
[0009]2、根據試樣大小選擇適合的容器，配製10%?15% (wt% )的過硫酸銨((NH4)S2O8)+0.1?0.5% (wt% )苯磺酸鈉(C6H5SO3Na.H2O)的水溶液，調節溶液溫度至40°C?50 °C ；
[0010]3、將加工好的試樣放入上述溶液中浸蝕IOmin~15min，拿出，用溫度≥20°C的水刷除試面上的腐蝕產物並洗淨吹乾，即可進行試樣低倍組織及缺陷的觀察和檢驗。
[0011]使用本發明方法時，腐蝕碳鋼時優選溶液濃度、溫度、時間的下限，腐蝕合金鋼時，優選溶液濃度、溫度、時間的上限。
[0012]採用本發明的試驗方案進行低倍試驗，與GB/T226-1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕試驗法》中的冷酸浸蝕法相比，溶液腐蝕速度和腐蝕能力明顯提高，能夠更加清晰地顯示鋼的低倍組織及缺陷，時間縮短25%，過硫酸銨用量減少25%，達到降本增效的目的；與GB/T226-1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕試驗法》中的熱酸浸蝕法相比，解決了工業鹽酸揮發性、腐蝕性極強帶來的危害性大且安全性差的問題，且被檢試樣大小不受限制。
【具體實施方式】: [0013]本發明方式提供了一種用於顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法，它是將需檢驗的試樣表面加工至一定的表面粗糙度，用特定腐蝕法腐蝕並刷洗後，觀察試樣表面顯示的低倍組織及缺陷。具體步驟如下:
[0014]1.選擇需檢測的部位，用剪、鋸、冷切割等方法取樣。試樣加工時，必須去除由取樣造成的變形和熱影響區以及裂縫等加工缺陷。加工後試面的表面粗糙度應不大於0.8 μ m，試面不得有油汙和加工傷痕。
[0015]2.根據試樣大小選擇適合的容器，配製10%~15% (重量百分比)的過硫酸銨((NH4) S2O8)+0.1~0.5% (重量百分比)苯磺酸鈉(C6H5SO3Na -H2O)的水溶液，調節溶液溫度至40°C~50°C。
[0016]3.將加工好的試樣放入上述溶液中浸蝕IOmin~15min，拿出，用水(溫度^ 200C )刷除試面上的腐蝕產物並洗淨吹乾，即可進行試樣低倍組織及缺陷的觀察和檢驗。
[0017]4.建議腐蝕碳鋼時選擇溶液濃度、溫度、時間的下限，腐蝕合金鋼時選擇溶液濃度、溫度、時間的上限。
[0018]本發明利用金屬的成分與組織不均勻性導致在電解質溶液中存在微區電池反應，而在無機酸中產生電化學反應，使強的無機酸對金屬進行選擇性腐蝕，此時易被腐蝕的部分呈暗色或剝落，可以將各種缺陷和組織顯示出來。通過加入一定配比的苯磺酸鈉，加快了腐蝕速度，提高了腐蝕能力，起到促進作用。
【權利要求】
1.一種顯示鋼鐵材料低倍組織及缺陷的試驗方法，其特徵是:包括以下步驟: 選擇需檢測的部位取樣並加工試樣，試樣加工時，去除由取樣造成的變形和熱影響區以及裂縫等加工缺陷，加工後試面的表面粗糙度不大於0.8 μ m，試面不得有油汙和加工傷痕； 根據試樣大小選擇適合的容器，配製10%?15% (wt% )的過硫酸銨((NH4)S2O8)+0-1?0.5% (wt% )苯磺酸鈉(C6H5SO3Na.H2O)的水溶液，調節溶液溫度至40°C?.50 0C ； 將加工好的試樣放入上述溶液中浸蝕IOmin?15min，拿出，用溫度> 20°C的水刷除試面上的腐蝕產物並洗淨吹乾，即可進行試樣低倍組織及缺陷的觀察和檢驗。
【文檔編號】G01N1/32GK103604682SQ201310566163
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月14日 優先權日:2013年11月14日
【發明者】蔡紅, 楊建軍, 項紅巖, 張繼騰 申請人:內蒙古第一機械集團有限公司