本發(fā)明涉及顯示金相組織的腐蝕液，具體涉及一種sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼金相腐蝕液及其配制方法和使用方法。

　　背景技術(shù)：

　　sncrw(3cr20ni10w2)是含高碳、鉻、鎢耐熱氣閥鋼，屬于奧氏體不銹鋼，其使用狀態(tài)下一般為固溶態(tài)，使用狀態(tài)下的組織為奧氏體+碳化物，因此，奧氏體晶粒度以及碳化物分布形態(tài)是影響該鋼性能和使用壽命的主要因素。sncrw(3cr20ni10w2)鋼合金化程度較高，含有高密度的鎢，鎢的偏析易造成碳化物的偏析，也就是碳化物偏聚，在碳化物積聚的區(qū)域，掩蓋了奧氏體晶粒，晶界不容易顯示，金相腐蝕比較困難。目前國(guó)內(nèi)一般用10％草酸溶液電解和1.5克硫酸銅溶液腐蝕，國(guó)外采用10％草酸溶液電解腐蝕，采用10％草酸溶液電解腐蝕，腐蝕時(shí)間不好掌握，電流和電壓也不好控制，很容易過腐蝕，腐蝕后的試樣在顯微鏡下觀察，存在多個(gè)腐蝕坑，大部分碳化物顆粒被腐蝕掉，很難判斷碳化物的分布狀態(tài)，試樣過腐蝕后需要重新制樣，檢驗(yàn)效率極低；如用1.5克硫酸銅溶液擦拭腐蝕的，試樣存在腐蝕不均勻現(xiàn)象，而且個(gè)別區(qū)域不能清晰的顯示晶粒和碳化物，此方法腐蝕的重現(xiàn)性也不好，影響組織檢驗(yàn)。由此可見，一種能清晰顯示晶界和碳化物顆粒的腐蝕液使檢驗(yàn)者能準(zhǔn)確的評(píng)級(jí)，也為科研進(jìn)一步掃描電鏡分析、x射線衍射分析提供良好試樣腐蝕狀態(tài)是十分重要的。

　　技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明公開一種sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼金相腐蝕液(以下簡(jiǎn)稱腐蝕液)及其配制方法和使用方法，目的其一是為獲取對(duì)sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼能夠快速清晰地腐蝕出試樣金相組織的腐蝕液配制方法；目的其二是解決此腐蝕液的使用方法。

　　本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

　　1.腐蝕液配制方法

　　⑴腐蝕液組分組成：水、濃鹽酸、硫酸鐵，組分配比為水：濃鹽酸：硫酸鐵＝89ml～91ml：14ml～16ml：4g～6g；

　　具體按以下配制：

　　水90ml、濃鹽酸15ml、硫酸鐵5g，

　　濃鹽酸的濃度為36％～38％；

　　水為蒸餾水。

　　⑵腐蝕液的配制方法：先用電子天平稱取硫酸鐵放入燒杯中，用量筒量取水倒入此燒杯中，再量取濃鹽酸倒入此燒杯中，用玻璃棒攪拌直至硫酸鐵完全溶解后，靜置至少2min。

　　2.腐蝕液的使用方法，包括以下步驟：

　?、艑?duì)固溶后的sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼取樣，用切割機(jī)切成金相試樣；

　?、朴蒙拜唽?duì)金相試樣面的四條邊進(jìn)行倒角并將檢驗(yàn)面磨平；

　　⑶用320#砂紙對(duì)金相試樣進(jìn)行粗磨；

　　⑷用不同粒度的金相水砂紙對(duì)金相試樣進(jìn)行細(xì)磨；

　　⑸在拋光機(jī)上用金剛石研磨膏對(duì)金相試樣進(jìn)行磨拋；

　?、蕦?duì)金相試樣磨拋面用水沖洗后再用酒精對(duì)金相試樣磨拋面沖洗；

　?、藢⒔鹣嘣嚇臃湃肱渲坪玫母g液中，金相試樣試樣磨拋面朝上，完全浸沒在腐蝕液中，腐蝕4min～6min；

　　⑻用蒸餾水對(duì)腐蝕后的金相試樣腐蝕面進(jìn)行沖洗后，再用酒精沖洗金相試樣腐蝕面；

　?、陀么碉L(fēng)機(jī)將金相試樣吹干后，利用金相顯微鏡進(jìn)行金相組織觀察。

　　上述各步驟具體按以下參數(shù)操作：

　　步驟⑴中用切割機(jī)切成10mm×20mm×10mm的金相試樣；

　　步驟⑵中砂輪的粒度為80#；

　　步驟⑶中砂紙的粒度為320#；

　　步驟⑷中先用800#、1000#金相水砂紙對(duì)金相試樣進(jìn)行金相細(xì)磨，再用1500#的金相水砂紙對(duì)金相試樣進(jìn)行金相細(xì)磨；

　　步驟中⑸在拋光機(jī)上用2.5μm金剛石研磨膏對(duì)金相試樣進(jìn)行磨拋，磨拋2min后觀察到金相試樣磨拋面光亮且無任何劃痕時(shí)，換干凈的氈呢拋光布，用蒸餾水作為潤(rùn)滑劑，拋光1min。

　　本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)的說明:腐蝕液配制中酸的選擇及各組分配比是關(guān)鍵要素，腐蝕液各組分合理的配比，會(huì)使試樣組織快速、清晰地顯示出來。本發(fā)明的sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼腐蝕液由蒸餾水90ml、濃鹽酸15ml和硫酸鐵5g配制而成，使用時(shí)，將制備好的試樣直接放到配制好的腐蝕液中，磨拋面朝上，完全浸沒在腐蝕液中，腐蝕4min～6min。此腐蝕液，濃鹽酸是還原性酸，水溶解硫酸鐵，形成一種電解質(zhì)溶液，硫酸鐵起到氧化劑的作用，可以降低鹽酸對(duì)試樣的腐蝕速率，緩解腐蝕強(qiáng)度，以免試樣發(fā)黑、晶界不清晰、碳化物被腐蝕掉。采取以上配比的腐蝕液對(duì)試樣腐蝕，無需調(diào)節(jié)電壓、電流，也不用反復(fù)擦拭試樣腐蝕面，便使試樣的金相組織均勻、清晰、快速地顯示出來。

　　本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：提高了檢驗(yàn)效率，此腐蝕液能快速清晰地腐蝕出sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼的金相組織；腐蝕效果好，使組織中碳化物顆粒清晰的顯示出來，金相組織結(jié)構(gòu)及晶界非常清晰，晶粒顯示完整，為進(jìn)一步研究碳化物結(jié)構(gòu)形態(tài)的x射線衍射分析提供了良好的試樣腐蝕狀態(tài)，能滿足生產(chǎn)檢驗(yàn)晶粒度準(zhǔn)確評(píng)級(jí)和控制良好的晶粒度水平。

　　附圖說明

　　圖1為實(shí)施例1中sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼腐蝕后金相組織結(jié)構(gòu)圖(×100)；

　　圖2為實(shí)施例1中sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼腐蝕后金相組織結(jié)構(gòu)圖(×500)；

　　圖3為實(shí)施例2中sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼腐蝕后金相組織結(jié)構(gòu)圖(×100)；

　　圖4為實(shí)施例2中sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼腐蝕后金相組織結(jié)構(gòu)圖(×500)；

　　圖5為實(shí)施例3中sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼腐蝕后金相組織結(jié)構(gòu)圖(×100)；

　　圖6為實(shí)施例3中sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼腐蝕后金相組織結(jié)構(gòu)圖(×500)。

　　具體實(shí)施方式

　　下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

　　實(shí)施1、實(shí)施例3和實(shí)施例3使用腐蝕液方法如下：

　　使用腐蝕液時(shí)，先對(duì)固溶后的sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼進(jìn)行取樣，并用切割機(jī)切成10mm×20mm×10mm的金相試樣；然后用80#砂輪對(duì)金相試樣面的四條邊進(jìn)行倒角并將檢驗(yàn)面磨平，以免后續(xù)拋光時(shí)劃破拋光布；用320#砂紙對(duì)金相試樣進(jìn)行金相粗磨，再用800#、1000#、1500#的金相水砂紙對(duì)金相試樣進(jìn)行金相細(xì)磨；然后在拋光機(jī)上利用2.5μm金剛石研磨膏對(duì)金相試樣進(jìn)行磨拋，磨拋2min后觀察到金相試樣磨拋面光亮且無任何劃痕時(shí)，換干凈的氈呢拋光布，用蒸餾水作為潤(rùn)滑劑，拋光1min；用水對(duì)金相試樣磨拋面沖洗后再用酒精對(duì)金相試樣磨拋面沖洗；將金相試樣放入配制好的sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼金相腐蝕液中，磨拋面朝上，腐蝕液完全浸蝕金相試樣磨拋面，用秒表計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)腐蝕時(shí)間達(dá)到一段時(shí)間后，用鐵夾子挾出金相試樣，先用蒸餾水對(duì)腐蝕后的金相試樣磨拋面進(jìn)行沖洗1min～2min，把試樣表面的殘酸及沉積物沖洗干凈后再用帶酒精的脫脂棉擦拭金相試樣腐蝕面；再利用吹風(fēng)機(jī)將金相試樣的酒精吹干后,利用金相顯微鏡進(jìn)行金相組織觀察。從圖1、圖2可以看出：該sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼金相腐蝕液腐蝕效果非常好，用其腐蝕金相試樣，金相試樣的組織結(jié)構(gòu)非常清晰，晶粒顯示完整，且碳化物清晰，便于利用金相顯微鏡準(zhǔn)確的測(cè)量其晶粒度和利用x射線衍射分析碳化物結(jié)構(gòu)。

　　實(shí)施例1

　　腐蝕液的組分組成：水90ml、濃鹽酸15ml、硫酸鐵5g，其中濃鹽酸的濃度為36％～38％，水為蒸餾水；

　　配制腐蝕液時(shí)，先用電子天平稱取硫酸鐵5g放入250ml燒杯中，用量筒量取90ml水倒入此燒杯中，再量取15ml濃鹽酸倒入此燒杯中，用玻璃棒攪拌直至硫酸鐵完全溶解后，靜置至少2min；

　　使用腐蝕液時(shí)，金相試樣腐蝕時(shí)間達(dá)到5min。

　　從圖1、圖2可以看出：該sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼金相腐蝕液腐蝕效果非常好，用其腐蝕金相試樣，金相試樣的組織結(jié)構(gòu)非常清晰，晶粒顯示完整，且碳化物清晰，便于利用金相顯微鏡準(zhǔn)確的測(cè)量其晶粒度和利用x射線衍射分析碳化物結(jié)構(gòu)。

　　實(shí)施例2

　　腐蝕液的組分組成：水89ml、濃鹽酸16ml、硫酸鐵6g，其中濃鹽酸的濃度為36％～38％，水為蒸餾水；

　　配制腐蝕液時(shí)，先用電子天平稱取硫酸鐵6g放入250ml燒杯中，用量筒量取89ml水倒入此燒杯中，再量取16ml濃鹽酸倒入此燒杯中，用玻璃棒攪拌直至硫酸鐵完全溶解后，靜置至少2min；

　　使用腐蝕液時(shí)，金相試樣腐蝕時(shí)間達(dá)到6min。

　　從圖3、圖4可以看出：該sncrw(3cr20ni10w2)不銹鋼金相腐蝕液腐蝕效果非常好，用其腐蝕金相試樣，金相試樣的組織結(jié)構(gòu)非常清晰，晶粒顯示完整，且碳化物清晰。

　　實(shí)施例3

　　腐蝕液的組分組成：水91ml、濃鹽酸14ml、硫酸鐵4g，其中濃鹽酸的濃度為36％～38％，水為蒸餾水；

　　配制腐蝕液時(shí)，先用電子天平稱取硫酸鐵4g放入250ml燒杯中，用量筒量取91ml水倒入此燒杯中，再量取14ml濃鹽酸倒入此燒杯中，用玻璃棒攪拌直至硫酸鐵完全融化后，靜置至少2min；

　　使用腐蝕液時(shí)，金相試樣腐蝕時(shí)間達(dá)到6min。