一种氮化电解腐蚀液及钢铁零件渗氮层深度的电解测试方法
【专利摘要】本发明公开一种通用性较强、毒性低、污染小的氮化电解腐蚀液，包括冰醋酸，其浓度不低于99%；高氯酸，其浓度不低于70%；无水乙醇，其浓度不低于99%。还公开一种准确度较高的钢铁零件渗氮层深度的电解测试方法，包括将氮化电解腐蚀液倒入电解设备的电解槽内，并将不锈钢阴极板擦干净后水平放入电解槽内；接通电解设备的硅整流器电源，将试样抛光面朝下地夹在电解设备的不锈钢试样夹上，垂直浸入电解液中；将腐蚀好的试样立刻放入水中冲洗，取出吹干；在一个显微视场内对试样随机选择至少5个测试点，分别测量该5个测试点的渗氮层深度，然后算出该5个测试点的渗氮层深度的算术平均值作为该试样的渗氮层深度等步骤。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电解腐蚀液及电解测试方法，具体涉及一种氮化电解腐蚀液及钢铁零 件渗氮层深度的电解测试方法。 一种氮化电解腐蚀液及钢铁零件渗氮层深度的电解测试方 法
【背景技术】
[0002] 许多由 38CrMoAlA、20Cr、40Cr、PCrNi3MoVA、32Cr2MoVA 等钢铁材料制成的钢铁零 件，为了得到较高的硬度、耐磨性、疲劳强度及红硬性，需要进行渗氮处理并对其渗氮层深 度进行测试。近年来渗氮处理方法、设备快速发展，特别是辉光离子渗氮技术的运用，出现 了一些渗氮层深度低的钢铁零件，用常规的测试方法不能清晰显示渗氮层组织，给渗氮层 深度的测量带来许多的不便。目前常用的渗氮层深度测试方法有金相测试法。金相测试法 中的化学腐蚀液通用性较差，一种化学腐蚀液只适用于一种或几种钢材，如硝酸酒精适合 于38CrMoAl，但对40Cr效果很不理想。个别化学腐蚀液效果虽然较好(如硒酸)，但是有剧 毒，对环境也有污染。且采用上述化学腐蚀液的金相测试法对钢铁零件渗氮层深度进行测 试的准确度也较差。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种通用性较强、毒性低、污染小的氮化电解腐 蚀液，其能够适用于由38CrMoAlA、20Cr、40Cr、PCrNi3MoVA、32Cr2MoVA等钢铁零件渗氮层 深度的电解测试。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案； 本发明的氮化电解腐蚀液，包括冰醋酸，其浓度不低于99%;高氯酸，其浓度不低于 70% ;无水乙醇，其浓度不低于99%。
[0005] 优选地，所述冰醋酸、高氯酸和无水乙醇的体积比例为60:35:5。
[0006] 与现有技术相比，本发明包含如下有益效果； 由于本发明包括冰醋酸、高氯酸和无水乙醇，而高氯酸是酸性最强的无机酸，是强氧化 齐[J，因此能够适用于由38CrMoAlA、20Cr、40Cr、PCrNi3MoVA、32Cr2MoVA等钢铁零件渗氮层 深度的电解测试。同时，由于没有包含硒酸等剧毒物质，因而毒性较低、污染较小。
[0007] 本发明要解决的另一个问题是提供一种准确度较高的钢铁零件渗氮层深度的电 解测试方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案； 一种钢铁零件渗氮层深度的电解测试方法，包括下列步骤； (1) 从渗氮钢铁零件上直接切取金相试样或采用与被测试钢铁零件、处理条件、加工精 度相同，并经同炉渗氮处理的试样； (2) 按照GB/T13298的有关规定对试样磨制抛光； (3) 将权利要求1所述的氮化电解腐蚀液倒入电解设备的电解槽内，并将不锈钢阴极 板擦干净后水平放入电解槽内； (4) 接通电解设备的硅整流器电源，将试样抛光面朝下地夹在电解设备的不锈钢试样 夹上，垂直浸入电解液中，试样浸入电解液的深度约为3mm，试样与电解设备的阴极板底面 平行，且间距保持在3mm?8mm之间，硅整流器的空载电压为15V?30V，腐蚀时间不大于 10s ； (5) 将腐蚀好的试样立刻放入水中冲洗，取出吹干； (6) 将吹干后的试样放置在金相显微镜载物台上，在试样上选择一个测试点，通过测微 目镜从试样表面沿垂直方向测至与基体组织有明显分界处的距离、作为该测试点的渗氮层 深度； (7) 在一个显微视场内对试样随机选择至少5个测试点，并按照上述第（6)步骤的方 式，分别测量该5个测试点的渗氮层深度，然后算出该5个测试点的渗氮层深度的算术平均 值作为该试样的渗氮层深度。
[0009] 优选地，所述硅整流器空载的电压为20V、腐蚀时间为6S。
[0010] 与现有技术相比，本发明包含如下有益效果； 由于对采用氮化电解腐蚀液进行处理后的试样，在一个显微视场内对试样随机选择至 少5个测试点，分别测量该5个测试点的渗氮层深度，然后算出该5个测试点的渗氮层深度 的算术平均值作为该试样的渗氮层深度，因而测试准确度较高。此外，只要有金相分析基础 就能够实施本发明的方法，因而，简单容易。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明； 本发明的氮化电解腐蚀液，包括冰醋酸，其浓度不低于99%;高氯酸，其浓度不低于 70%;无水乙醇，其浓度不低于99%。由于本发明包括高氯酸，而高氯酸是酸性最强的无机 酸，是强氧化剂，因此能够适用于由38CrMoAlA、20Cr、40Cr、PCrNi3MoVA、32Cr2MoVA等钢铁 零件渗氮层深度的电解测试且本氮化电解腐蚀液所用原料也是常规化学药品，其配制方法 简单，溶液保存时间长。电解过的溶液，只要颜色没有变黑，就可以一直使用，也利于节约成 本。同时，由于没有包含硒酸等剧毒物质，因而毒性较低、污染较小。
[0012] 所述冰醋酸、高氯酸和无水乙醇的体积比例为60:35:5。试验证明，这样的比例效 果较好。
[0013] 本发明的氮化电解腐蚀液的配置过程如下； 1、 选取原料，氮化电解腐蚀液原料均为分析纯，其要求如下： a) 冰醋酸：浓度不低于99% ; b) 高氯酸：浓度不低于70% ; c) 无水乙醇：浓度不低于99%。
[0014] 2、氮化电解腐蚀液配制 2. 1配制器具 配制100ml溶液所需器具： a) 烧杯：容量不低于100ml ; b) 量筒：容量100ml ;
【权利要求】
1. 一种氮化电解腐蚀液，其特征在于：包括冰醋酸，其浓度不低于99%;高氯酸，其浓度 不低于70% ;无水乙醇，其浓度不低于99%。
2. 根据权利要求1所述的氮化电解腐蚀液，其特征在于：所述冰醋酸、高氯酸和无水乙 醇的体积比例为60:35:5。
3. -种钢铁零件渗氮层深度的电解测试方法，其特征在于：包括下列步骤； (1) 从渗氮钢铁零件上直接切取金相试样或采用与被测试钢铁零件、处理条件、加工精 度相同，并经同炉渗氮处理的试样； (2) 按照GB/T13298的有关规定对试样磨制抛光； (3) 将权利要求1所述的氮化电解腐蚀液倒入电解设备的电解槽内，并将不锈钢阴极 板擦干净后水平放入电解槽内； (4) 接通电解设备的硅整流器电源，将试样抛光面朝下地夹在电解设备的不锈钢试样 夹上，垂直浸入电解液中，试样浸入电解液的深度约为3mm，试样与电解设备的阴极板底面 平行，且间距保持在3mm?8mm之间，硅整流器的空载电压为15V?30V，腐蚀时间不大于 10s ； (5) 将腐蚀好的试样立刻放入水中冲洗，取出吹干； (6) 将吹干后的试样放置在金相显微镜载物台上，在试样上选择一个测试点，通过测微 目镜从试样表面沿垂直方向测至与基体组织有明显分界处的距离、作为该测试点的渗氮层 深度； (7) 在一个显微视场内对试样随机选择至少5个测试点，并按照上述第（6)步骤的方 式，分别测量该5个测试点的渗氮层深度，然后算出该5个测试点的渗氮层深度的算术平均 值作为该试样的渗氮层深度。
4. 根据权利要求3所述的钢铁零件渗氮层深度的电解测试方法，其特征在于：所述硅 整流器空载的电压为20V、腐蚀时间为6S。
【文档编号】C25F3/06GK104047046SQ201410277844
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】郝哲会, 李东海, 邓琼 申请人:重庆望江工业有限公司