[发明专利]一种中碳钢原始奥氏体晶界的腐蚀液及腐蚀方法

说明书

本发明公开了种中碳钢原始奥氏体晶界的腐蚀液及腐蚀方法，腐蚀液由水、盐酸、苦味酸、四氯化碳、乙醇和拉芳牌洗发膏组成，水、盐酸、苦味酸、四氯化碳、乙醇和拉芳牌洗发膏的比例为38～42:2～3:4～5:4～5:9～11:5～6，mL：mL：g：mL：mL：mL，所述盐酸的浓度为36～38％(质量)。先将蒸馏水置于烧杯中，加入乙醇，然后不需按固定顺序依次缓慢加入盐酸，苦味酸、四氯化碳和拉芳牌洗发膏，最后搅拌混合均匀即可。本发明的腐蚀液制备方法简单，能够长期保存。

技术领域

本发明涉及金相组织观察技术领域，具体涉及一种中碳钢原始奥氏体晶界的腐蚀液及腐蚀方法。

背景技术

钢加热到临界点以上，奥氏体化(此时的奥氏体称原始奥氏体，其晶界为原始奥氏体晶界)虽以不同的速度冷却，得到不同的组织,但原始奥氏体晶界并没有消失。原始奥氏体晶粒的尺寸对钢的力学性能和工艺性能等都有很大的影响，且粗大的原始奥氏体晶粒是导致裂纹沿晶界形成和扩展的重要因素。除此，晶粒的粗大往往降低钢的冲击韧性、疲劳极限及耐腐蚀性能等。由此可见显示钢的奥氏体晶粒的必要性。因此，必须对原始奥氏体晶粒尺寸进行合理控制。

对金相实验人员来说不失真地显示钢的原始奥氏体晶界是一个难点。传统中碳合金钢淬火组织下的原始奥氏体晶界腐蚀方法，都需对试样进行预处理，测出来的是钢的本质晶粒度，结果显然不是经热处理后钢的实际奥氏体晶粒大小。且腐蚀方法都是在加热一定温度的条件下进行，工序比较复杂且耗费时间。另外，传统的腐蚀剂也不能很好的显示原始奥氏体晶界，无法准确测量评定晶粒尺寸，且不能保证长期有效。

《四氯化碳在钢原奥氏体晶界显示中的应用》(彭友根，太原机械学院)公开了一种侵蚀剂，然而这种侵蚀剂，需要限定四氯化碳的添加顺序，否则容易分层或有不溶糊状物，影响显示原始奥氏体晶界的效果，即使按照给定的顺序进行制备，也无法保证长期有效。

发明内容

本发明旨在提供一种能清晰地显示中碳合金钢原始奥氏体晶界的腐蚀方法，用于淬火后原始奥氏体晶粒尺寸的测量评定，为此类钢种热处理工艺的合理制定提供技术依据。从而有效的控制原始奥氏体晶粒大小并获得最优的组织及性能。

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种中碳钢原始奥氏体晶界的腐蚀液，该腐蚀液能够长时间稳定有效，且采用该腐蚀液能够更清晰地显示中碳合金钢原始奥氏体晶界。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种中碳钢原始奥氏体晶界的腐蚀液，由水、盐酸、苦味酸、四氯化碳、乙醇和拉芳牌洗发膏组成，水、盐酸、苦味酸、四氯化碳、乙醇和拉芳牌洗发膏的比例为38～42:2～3:4～5:4～5:9～11:5～6，mL：mL：g：mL：mL：mL，所述盐酸的浓度为36～38％(质量)。

本发明中蒸馏水为溶剂，盐酸和四氯化碳为氧化剂。由于奥氏体晶界区域聚集大量的合金元素，提高了晶界的界面能，从而使奥氏体晶界相较于晶内组织更易于腐蚀。而盐酸含量过多易腐蚀出组织，导致奥氏体晶界模糊，盐酸含量过少则腐蚀不出奥氏体晶界，因此通常采用弱酸性的苦味酸进行腐蚀并控制试剂的酸碱平衡，以避免腐蚀组织。乙醇作为一种中间形成物，使四氯化碳和苦味酸能与水互溶，以保证腐蚀液不会出现分层和不溶糊状物现象。利用拉芳牌洗发膏作为缓蚀剂，对基体组织腐蚀起到抑制作用，从而达到只腐蚀晶界，不腐蚀组织的效果。腐蚀时间过长容易腐蚀出组织，导致奥氏体晶界的模糊；腐蚀时间过短腐蚀的奥氏体晶界比较浅不够清晰。

与现有的腐蚀液相比，本发明添加了乙醇，影响了海鸥牌洗涤剂的缓蚀效果，因而重新选择了拉芳牌洗发膏作为缓蚀剂，能够避免添加的乙醇影响缓蚀的效果。

本发明的目的之二是提供一种上述腐蚀液的制备方法，将盐酸、苦味酸、四氯化碳、乙醇和拉芳牌洗发膏加入水中混合均匀即可。

本发明的目的之三是提供一种中碳钢原始奥氏体晶界的腐蚀方法，将蘸有上述腐蚀液的物品擦拭待测样品抛光面，然后清除待测样品抛光面的腐蚀液。