一种奥氏体镍铁铬合金的金相腐蚀液及腐蚀方法与流程

本发明属于镍基合金金相腐蚀技术领域，尤其是涉及一种奥氏体镍铁铬合金的金相腐蚀液及腐蚀方法。

背景技术：

奥氏体镍铁铬合金具有优良的耐应力腐蚀开裂性能、耐点腐蚀和缝隙腐蚀性能，优良的耐高温、耐强酸强碱性能，广泛应用在压力容器、石油管道等领域。

在奥氏体镍铁铬合金的生产过程中，需要不定期的对其组织和性能进行分析，以确定生产工艺是否满足条件，并根据分析结果及时对生产工艺进行调整。奥氏体镍铁铬合金的金相分析在其轧制及热处理过程中起着非常重要的作用，其中腐蚀剂的配制是一个难点。由于奥氏体镍铁铬合金具有优异的耐酸耐腐蚀性能，故一般腐蚀剂很难腐蚀出清晰的组织，所以奥氏体镍铁铬合金腐蚀剂一般选用强酸强碱。

现有的奥氏体镍铁铬合金的腐蚀剂通常选用硝酸和水或者硝酸、盐酸和水按照一定比例配制，这两类腐蚀剂有一定的效果，但是存在以下不足:一是晶粒内容易有异常腐蚀坑点或斑块；二是腐蚀时间较长，腐蚀时间不好掌握，容易形成过腐蚀；三是不同相的分界线及衬度不够清晰，对晶粒评级产生干扰。

技术实现要素：

本发明目的是：提供一种能够快速、高效的腐蚀试样（奥氏体镍铁铬合金）的金相组织，得到腐蚀试样晶界清晰、晶粒完整，且单个晶粒内没有异常腐蚀坑点或斑块的奥氏体镍铁铬合金的金相腐蚀液及腐蚀方法。

本发明的技术方案是：一种奥氏体镍铁铬合金的金相腐蚀液，其金相腐蚀液的组分包括氟化氢溶液、硝酸溶液和蒸馏水，且其中氟化氢溶液、硝酸溶液和蒸馏水的体积比为1:1:7。

作为优选的技术方案，所述氟化氢溶液中氟化氢的质量百分比浓度为45~47%；

所述硝酸溶液中硝酸的质量百分比浓度为65~68%。

一种奥氏体镍铁铬合金的金相腐蚀液的腐蚀方法，具体包括如下步骤：

步骤1）在烧杯中先加入蒸馏水，再依次加入硝酸溶液、氟化氢溶液搅拌后得到金相腐蚀液，然后将一块脱脂棉置于金相腐蚀液中静置10~20min；

步骤2）对奥氏体镍铁铬合金样品进行粗磨、细磨抛光处理至表面光亮无划痕后，先用自来水冲洗，再使用蒸馏水清洗并吹干，吹干后立即对奥氏体镍铁铬合金样品进行腐蚀，避免表面形成钝化层，影响腐蚀效果；

步骤3）用镊子取出金相腐蚀液中的脱脂棉并在奥氏体镍铁铬合金样品抛光面上进行均匀擦拭8~20S，擦拭速度为1-2次/s；

步骤4）腐蚀后的奥氏体镍铁铬合金样品用自来水冲洗，再使用蒸馏水清洗并吹干。

作为优选的技术方案，步骤1）中所述氟化氢溶液、所述硝酸溶液、所述蒸馏水的体积比为1:1:7。

作为优选的技术方案，步骤1）所述氟化氢溶液中氟化氢的质量百分比浓度为45~47%；

所述硝酸溶液中硝酸的质量百分比浓度为65~68%。

作为优选的技术方案，步骤2）中选用多张400目～1500目的水磨砂纸依次进行粗磨抛光处理。

作为优选的技术方案，步骤2）中选用真丝抛光布和W1.5的金刚石研磨膏、真丝抛光布和W0.5的金刚石研磨膏依次固定在抛光盘进行细磨抛光处理。

本发明的优点是：

1．本发明能够快速、高效的腐蚀试样（奥氏体镍铁铬合金）的金相组织，得到腐蚀试样晶界清晰、晶粒完整，且单个晶粒内没有异常腐蚀坑点或斑块，同时金相腐蚀液的成本低、易于操作，对奥氏体镍铁铬合金的金相分析具有重要的改进作用。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明实施例1经腐蚀后的奥氏体镍铁铬合金的光学显微结构图；

图2为本发明实施例2经腐蚀后的奥氏体镍铁铬合金的光学显微结构图。

具体实施方式

本发明所需试验材料：氟化氢溶液、硝酸溶液、蒸馏水、奥氏体镍铁铬合金样块；

试验器具：预磨机、抛光机、金相显微镜、水磨砂纸（1500目、1200目、1000目、800目、600目、400目）、抛光布（真丝抛光布）、金刚石研磨膏（W1.5、W0.5）、镊子、玻璃棒、烧杯、脱脂棉、橡胶手套、一次性塑料滴管。

实施例1：

在烧杯中先加入70ml蒸馏水，再采用一次性塑料滴管分别加入10ml硝酸溶液、10ml氟化氢溶液，搅拌后得到金相腐蚀液，然后将一块脱脂棉全部浸入金相腐蚀液中静置10min，其中氟化氢溶液中氟化氢的质量百分比浓度为47%，硝酸溶液中硝酸的质量百分比浓度为65%。

然后取No8825镍铁铬合金φ25mm×2mm管材，利用锯子制成φ25mm×2mm×18mm的金相试样（奥氏体镍铁铬合金），利用不同的水磨砂纸从400目到1500目依次进行磨抛，每更换一次砂纸前用自来水将试样冲洗干净；然后再用真丝抛光布时先选用W1.5的金刚石研磨膏进行磨抛3min，然后选用W0.5的金刚石研磨膏进行磨抛5min，观察试样表面非常光滑，无任何划痕，用清水冲洗表面，再使用蒸馏水清洗表面并吹干。

用配置好的金相腐蚀液进行腐蚀，戴好橡胶手套固定试样，用镊子取出金相腐蚀液中的脱脂棉对试样表面进行擦拭8S，用清水冲洗表面，再用蒸馏水清洗表面并吹干，用金相显微镜进行观察，得到如图1所示的光学显微结构，该图1为在200倍金相显微镜下的光学显微结构，图片原始尺寸为11.37cm×14.65cm，从图1中可以看出显微组织晶界清晰、晶粒完整，且单个晶粒内没有异常腐蚀坑点或斑块。

实施例2：

在烧杯中先加入70ml蒸馏水，再采用一次性塑料滴管分别加入10ml硝酸溶液、10ml氟化氢溶液，搅拌后得到金相腐蚀液，然后将一块脱脂棉全部浸入金相腐蚀液中静置20min，其中氟化氢溶液中氟化氢的质量百分比浓度为45%，硝酸溶液中硝酸的质量百分比浓度为68%。

用配置好的腐蚀液进行腐蚀，用镊子取出腐蚀液中的脱脂棉对同样采用实施例1中磨抛后的No8825镍铁铬合金试样表面进行擦拭12S，用清水冲洗表面，再用蒸馏水清洗表面并吹干，用金相显微镜进行观察，得到如图2所示的光学显微结构，该图2为在200倍金相显微镜下的光学显微结构，图片原始尺寸为11.37cm×14.65cm，从图2中可以看出显微组织晶界清晰、晶粒完整，且单个晶粒内没有异常腐蚀坑点或斑块。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。