[发明专利]板条马氏体钢原奥氏体晶界的腐蚀剂及制备、腐蚀方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明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。

本发明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。

本发明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℃。