一種適用于顯示多種類型鋼工件淬火態晶界的金相腐蝕液及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種腐蝕液，尤其涉及一種用于顯示碳鋼、中低合金鋼和軸承鋼淬火態晶界的專用金相腐蝕液，本發明還涉及上述金相腐蝕液的制備方法。
【背景技術】
[0002]在金屬材料的研究過程中，通過正火、退火、淬火或回火等方式進行熱處理后會得到不同組織狀態與性能的鋼，材料的性能取決于組織狀態，而組織狀態的好壞與晶粒度的大小有很大的關系。為了獲得所需的性能并對材料性能改變機理進行分析，需要對材料進行金相分析。在進行組織顯示的同時要特別關注材料晶粒度的大小。但是目前還沒有淬火態專用的金相腐蝕液，通用的腐蝕液效果一般比較差。
[0003]—般情況下鋼鐵材料晶粒度的顯示，會采用飽和苦味酸溶液，4%硝酸酒精等試劑進行腐蝕顯示，然而采用上述方法腐蝕晶界時，很多情況下存在晶界顯示不明顯的問題，從而使晶粒度的測量很難進行。據資料顯示，專利CN201410733194.6的發明人采用濃硝酸、濃鹽酸、水等按一定比例進行混合腐蝕，僅對鐵基高溫合金鋼有效，對軸承鋼、中低合金鋼效果不佳，且腐蝕過度時，組織形貌會變模糊；而專利CN201410746959.X采用濃硝酸、濃鹽酸、冰乙酸和水按1: 1: 1: 1配比的金相腐蝕液僅對鎳鉻合金有效，對碳鋼淬火態效果不佳。現有的腐蝕液要么僅針對退火態或者調質態，要么針對特定鋼種，而能適用淬火態的也存在晶界腐蝕顯示不清晰，腐蝕時間長的問題。

【發明內容】

[0004]發明目的:本發明所要解決的技術問題是提供一種專門用于碳鋼、中低合金鋼、軸承鋼等鋼工件淬火態晶界的金相腐蝕液，該金相腐蝕液能夠使金相組織中的晶界顯示清晰連續，且深度腐蝕時，能使金相中的針狀馬氏體組織清晰顯示。
[0005]本發明還要解決的技術問題是提供上述用于顯示碳鋼、中低合金鋼和軸承鋼等鋼工件淬火態晶界的金相腐蝕液的制備方法。
[0006]
【發明內容】
:為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為:
[0007]—種適用于顯示多種類型鋼工件淬火態晶界的金相腐蝕液，由如下質量百分比濃度的組分組成:12?15%的飽和苦味酸溶液、9?10%的十二烷基磺酸鈉、1?2%的鹽酸、
0.5?1%的氯化鈉、1?2%的氯化銅以及余量為水。
[0008]進一步優選，所述鹽酸的質量百分比濃度為0.13%?1.7%。
[0009]上述適用于顯示多種類型鋼工件淬火態晶界的金相腐蝕液的制備方法，具體包括如下操作步驟:
[0010]步驟1，將所需量的十二烷基磺酸鈉、氯化鈉和氯化銅依次加入飽和苦味酸溶液中，得到混合物料；
[0011]步驟2，將步驟1的混合物料與所需量的水混合，攪拌直至物料中的氯化鈉和氯化銅全部溶解；
[0012]步驟3，將所需量的鹽酸加入步驟2的溶液中，攪拌均勻。
[0013]其中，步驟1中，對于每lml飽和苦味酸溶液，十二烷基磺酸鈉的加入量為
0.533?0.625g，氯化鈉的加入量為0.0625?0.067g，氯化銅的加入量為0.125?0.133g。
[0014]其中，所述金相腐蝕液的使用溫度為50?100°C。
[0015]用加熱爐將本發明金相腐蝕液加熱到50?100°C區間內的任意溫度后，將拋光好的工件浸泡在該金相腐蝕液中，至工件表面發深黃色時(金相腐蝕液為100°C時，工件浸泡lmin ;金相腐蝕液為50°C，工件浸泡4min ;金相腐蝕液溫度越高，腐蝕時間越短)，取出工件，用水沖洗干凈后，用乙醇再清洗吹干即可進行金相觀察；若要觀察工件的馬氏體組織或其他組織，再將工件腐蝕上述時間的4倍時間即可。金相表面殘留的苦味酸腐蝕液，可以用飽和的氫氧化鈉水溶液進行清洗，再用水清洗，再用乙醇清洗吹干即可，若要長期保存，可在金相表面滴加風油精。
[0016]本發明金相腐蝕液的配方增加了十二烷基苯磺酸鈉的量，并且還往配方中添加了氯化鈉、氯化銅和鹽酸，利用氯離子、鈉離子和銅離子的電化學作用，能夠加速工件淬火態晶界的腐蝕，也使晶界顯示更連續清晰。十二烷基苯磺酸鈉是一種陰離子型有機緩蝕劑，在過飽和苦味酸中加入氯離子、銅和鈉離子，能更好的減慢并抑制淬火基體組織受到的腐蝕，晶界處雖也受到緩蝕作用，但由于該處結構疏松，位錯較多，自由能高、吸附作用弱，使得腐蝕液更易進入晶界，加速晶界腐蝕。
[0017]有益效果:相比于現有技術，本發明的金相腐蝕液專門適用于碳鋼、中低合金鋼和軸承鋼鋼工件淬火態晶界的腐蝕，其能夠使碳鋼、中低合金鋼和軸承鋼的淬火態晶界得到非常清晰連續的顯示，且深度腐蝕時，能夠使金相中的針狀馬氏體組織清晰顯示，本發明金相腐蝕液特別適用于需要對鋼材料進行晶粒度測量和對其馬氏體組織進行觀察的情形，短時間腐蝕可觀察晶界，長時間腐蝕可觀察馬氏體組織。
【附圖說明】
[0018]圖1為滲碳淬火態的20CrMnTi，在80°C實施例1腐蝕液中，腐蝕1.3min的晶界示意圖；
[0019]圖2為滲碳淬火態的20CrMnTi，在80°C實施例1腐蝕液中，腐蝕2.lmin的晶界示意圖；
[0020]圖3為滲碳淬火態的20CrMnTi，在80°C實施例1腐蝕液中，腐蝕5.2min的晶界示意圖；
[0021]圖4為淬火態的42CrMo鋼，在80°C實施例5腐蝕液中，腐蝕1.3min的晶界示意圖；
[0022]圖5為淬火態的GCrl5鋼，在80°C實施例5腐蝕液中，腐蝕l.0min的晶界示意圖；
[0023]圖6為用實施例5腐蝕液腐蝕的淬火態45鋼的晶界示意圖；
[0024]圖7為用4%硝酸酒精腐蝕的淬火態45鋼的晶界示意圖；
[0025]圖8為用飽和苦味酸溶液腐蝕的淬火態45鋼的晶界示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面根據附圖和具體實施例來對本發明做進一步說明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用于說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。
[0027]實施例1
[0028]本發明適用于顯示多種類型鋼工件淬火態晶界的金相腐蝕液的制備方法，具體包括如下操作步驟:
[0029]步驟1，稱取8g十二烷基磺酸鈉加入體積為15ml的飽