一种金相腐蚀剂及显示裂纹显微组织的金相显示方法与流程

本发明属于金相检测技术领域，具体涉及一种金相腐蚀剂及显示裂纹显微组织的金相显示方法，适合于钢铁材料淬火、回火后裂纹显微组织的显示。

背景技术：

钢铁材料在热处理、压力加工过程中经常由于工艺参数不当而产生裂纹。为了分析裂纹产生原因，有必要对裂纹附近或周边的组织进行金相观察，确定裂纹产生原因。通常钢铁材料的金相显示方法是采用腐蚀剂为3％-4％的硝酸酒精溶液，腐蚀后采用水冲洗并吹干，然后在金相显微镜下观察，但对于显微组织为马氏体、贝氏体及索氏体的钢铁材料，由于各组织衬度相近，颜色反差小，所以裂纹周边组织难以准确分辨，从而对判断裂纹的产生原因产生不利影响。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种金相腐蚀剂及显示裂纹显微组织的金相显示方法，目的是便于清晰的显示钢中裂纹附近的显微组织，适用于对显微组织为马氏体、贝氏体及索氏体的钢铁材料中的裂纹观察。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种金相腐蚀剂，包括如下组分：质量百分比为5-6％的苦味酸、体积百分比0.1-0.3％的氯化铁溶液，质量百分比为4-5％的阴离子型表面活性剂和体积百分比为2-4％的硝酸，余量为蒸馏水。

优选的，所述阴离子型表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。

所述金相腐蚀剂显示裂纹显微组织的金相显示方法，包括如下步骤：

(1)腐蚀剂的配制；

(2)将腐蚀剂涂抹于金相试样表面，并不停擦拭2-3min，之后用酒精清洗并用吹风机冷风吹干，在金相显微镜下观察。

为了便于溶解配制腐蚀剂，所述腐蚀剂的配制是先将苦味酸在蒸馏水中溶解并加热至50℃-60℃，之后依次加入十二烷基苯磺酸钠和硝酸，各组分加入过程中不断搅拌混匀。配置好的溶液为浅黄半透明状。

所述腐蚀剂涂抹于金相试样表面之前先将腐蚀剂加热至50℃-60℃。加热至此温度范围后的腐蚀剂能够使裂纹显示更明显。更优选的，先将腐蚀剂加热至55℃。

步骤(2)中通过脱脂棉将腐蚀剂涂抹于金相试样表面，便于擦拭腐蚀试样。

在擦拭中，先用脱脂棉蘸取少量热的腐蚀剂，轻轻擦拭试样表面2min-3min，待试样表面变成暗灰色，使用新的浸透酒精脱脂棉轻轻擦拭表面以去除试样表面腐蚀剂，最后用吹风机冷风将试样吹干。采用此种方式擦拭，更利于裂纹的显示。

实际应用中，腐蚀剂中不添加fecl3溶液也能够显示裂纹周边显微组织，添加少量fecl3溶液，能够更加清晰的显示裂纹周边组织，显示效果更好。添加fecl3溶液的腐蚀剂更适合于合金钢钢种。

本发明的有益效果：采用本发明的金相显示方法可以明显区分裂纹周边显微组织，有利于裂纹缺陷原因的判断，对于裂纹产生原因分析有着重要的作用。本发明的金相腐蚀剂适用于对显微组织为马氏体、贝氏体及索氏体的钢铁材料中的裂纹观察。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明实施例1处理得到的裂纹周边显微组织金相图；

图2是本发明实施例2处理得到的裂纹周边显微组织金相图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

实施例1

选取18crnimo7-6裂纹显微组织观察。

(1)腐蚀剂的配制：将盛有100ml蒸馏水的烧杯放入温度为55℃的水浴槽内，确保水温达到55℃后，称重5g苦味酸(市售，纯度≥99.8％)放入烧杯中并搅拌均匀，然后称重5g十二烷基苯磺酸钠放入配制好的苦味酸水溶液中，并向溶液中滴入4ml硝酸和0.2ml的fecl3溶液，添加过程中不断搅拌混合均匀。

(2)化学侵蚀：从配置好的腐蚀剂中取出30ml放入55℃的水浴槽内，恒温后将样品放到培养皿中，磨光面朝上，用脱脂棉蘸取少量热的腐蚀剂，轻轻擦拭试样表面2min-3min，待试样表面变成暗灰色，使用新的浸透酒精脱脂棉轻轻擦拭表面以去除试样表面腐蚀剂，最后使用吹风机冷风吹干。

(3)在金相显微镜下观察，根据需要拍摄金相照片。

图1为18crnimo7-6钢在上述条件下裂纹在金相显微镜下观察得到的100倍金相照片，可清楚显示裂纹位于马氏体条带下的金相图片。

实施例2

选取40cr裂纹显微组织观察

腐蚀剂的配置和腐蚀过程同实施例1中所述的一样，不同之处仅在于试样采用40cr。图2为40cr裂纹显微组织照片。可清楚显示裂纹横穿马氏体条带。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种金相腐蚀剂及显示裂纹显微组织的金相显示方法，金相腐蚀剂包括如下组分：质量百分比为5‑6％的苦味酸、体积百分比0.1‑0.3％的氯化铁溶液，质量百分比为4‑5％的阴离子型表面活性剂和体积百分比为2‑4％的硝酸。本发明的金相腐蚀剂适用于对显微组织为马氏体、贝氏体及索氏体的钢铁材料中裂纹的观察。采用本发明的金相显示方法可以明显区分裂纹周边显微组织，有利于裂纹缺陷原因的判断。

技术研发人员：王德宝;张峰;宋祖峰;牟祖茂
受保护的技术使用者：马鞍山钢铁股份有限公司
技术研发日：2017.06.16
技术公布日：2017.10.10