CN101144762B - 一种显示硅钢凝固组织的腐蚀剂及其配制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示硅钢凝固组织的腐蚀剂，其成分及配比为：苦味酸0.9～1.2克和/或氯化亚锡0.9～1.2克，以及三氯化铁10～20克，无水乙醇20～50毫升，盐酸15～18毫升，氯化铜0.2～0.5克，氯化镁0.2～0.5克，蒸馏水80～100毫升。该腐蚀剂的配制方法：将苦味酸和/或氯化亚锡、三氯化铁放在容器中；将蒸馏水均分两份，一份加入药品容器中；将无水乙醇均分两份，一份加到混合药品的水溶液中，另一份加到蒸馏水中；将盐酸加到乙醇水溶液中；将乙醇+盐酸的水溶液倒入混合药品的水溶液中，再加入氯化铜和氯化镁即可。该腐蚀剂所用化学试剂相互反应制约性强，既发挥了核心腐蚀剂的效能，又不形成表面沉淀膜，可直接观察到清晰的枝晶形态；腐蚀时间短，适用于大尺寸连铸坯；其配制方法科学，操作程序简单，方便易行。
Description
技术领域
本发明属于金相检验技术领域，尤其涉及一种适用于硅钢的金相腐蚀剂。
背景技术
目前钢铁的金相检验手段对连铸坯凝固的组织显示方法有低倍热酸蚀、冷酸蚀等，热酸蚀法采用的腐蚀液为1∶1盐酸水溶液，主要显示钢的低倍组织缺陷，而冷酸蚀法除用来显示钢的表面或内部组织缺陷外，尚可显示连铸坯在浇注凝固时结晶的树枝晶形态，为连铸工艺的优化改进提供技术依据。
冷酸蚀显示连铸坯凝固组织的方法有多种，但基本都是显示缺陷和结晶晶粒。《钢的检验》(冶金工业出版社1992年版)书中宏观检验介绍的冷蚀液只显示钢与合金的低倍组织及宏观缺陷。《金相浸蚀》(上海交通大学出版社1981年版)一书中所介绍的浸蚀剂中也没有介绍金属树枝晶显示剂的配方。目前较为常用显示钢的初生组织、纤维取向的是Oberhopper试剂，其它金相浸蚀剂资料介绍的则是传统的含有氯化铜的腐蚀低碳钢、合金钢、铸铁枝晶形态的腐蚀剂等；实际腐蚀操作中它们不同程度地存在以下问题：
(1)含有氯化铜的腐蚀剂，腐蚀后总是要在腐蚀磨片上形成一种铜沉淀物将枝晶形态覆盖，需用10％氨水溶液除去。沉积膜太厚时，尚需通入几秒弱电流加以溶解。经过除膜处理，往往使枝晶形态不同程度地受到破坏，同时对大块连铸坯试样操作极不方便。而且操作须反复多次也难以达到理想效果。
(2)含有苦味酸系列的腐蚀剂，腐蚀能力弱，反应过于缓慢，腐蚀时间过长，甚至达5～6小时。有些需要同时配制2种溶液分步浸蚀，或交替进行，对大尺寸连铸坯试样，该操作是不可行的。
(3)所介绍的枝晶腐蚀药剂，都说明适用于碳钢和合金钢，或铸铁、铜合金，尚未有提及适用于硅钢的。
发明内容
本发明旨在提供一种可供选择性腐蚀用的显示硅钢连铸坯凝固组织-枝晶的腐蚀剂及其配制方法。
本发明显示硅钢凝固组织的腐蚀剂的成分及配比为：
苦味酸(三硝基苯酚) C6H3N3O7 0.9～1.2克
和/或氯化亚锡 SnCl2·2H2O 0.9～1.2克，
以及三氯化铁 FeCl3·6H2O 10～20克、
无水乙醇(浓度重量比为99.5％) C2H5OH 20～50毫升、
盐酸(浓度重量比为36％～38％) HCl 15～18毫升、
氯化铜 CuCl2·2H2O 0.2～0.5克、
氯化镁 MgCl2·6H2O 0.2～0.5克、
蒸馏水 80～100毫升。
本发明所述的氯化铜和氯化镁的配比为1∶(0.5～1.2)。
本发明显示硅钢凝固组织的腐蚀剂的配制方法为：(1)将所述苦味酸和/或氯化亚锡、以及三氯化铁混合存放在容器中；(2)将蒸馏水均分为两份，一份加入到存放混合药品的容器中，另一份备用；(3)将无水乙醇均分为两份，一份添加到含有混合药品的水溶液中，另一份添加到备用的水中；(4)将盐酸添加到乙醇水溶液中；(5)将乙醇+盐酸的水溶液倒入含有混合药品的水溶液中，混合均匀；(6)将氯化铜和氯化镁加入含有混合药品的水溶液中，充分搅拌。
采用本发明腐蚀剂能清晰地显示出含微量合金元素Cr、Ni、Cu、V、Ti、Nb等的硅钢连铸坯凝固树枝晶组织形态。此配方所用化学试剂相互反应制约性强，对易产生沉淀膜的药品剂量控制得当，使其既发挥了核心腐蚀剂的效能，又不形成表面沉淀膜，不但免除了用氨水溶液除膜的程序，避免了氨气对操作者呼吸器官的刺激危害，还可直接观察到枝晶形态。而且腐蚀时间短，从数秒到几分钟，还同样适用于大尺寸连铸坯操作。本发明腐蚀剂的配制方法科学，各种化学药品间的相互反应在配制过程得以充分进行，无须在腐蚀操作过程中将试样交替放入两种以上溶液中反应。对大尺寸连铸坯试样来说，不仅枝晶显示效果良好，还简化了操作程序，方便易行。
附图说明
本发明附图为采用实施例1腐蚀出的硅钢连铸坯横截面局部试样凝固枝晶组织图。
具体实施方式
本发明实施例针对三种不同含Si量硅钢的枝晶形态提供了三种相应的硅钢连铸坯枝晶宏观腐蚀剂，其配方如下：
<1>对含Si量＜0.6％，且含微量合金元素的硅钢的枝晶形态：
苦味酸 1.2克 三氯化铁 12克
无水乙醇(99.5％)40毫升 氯化铜 0.4克
盐酸(36％～38％)15毫升 氯化镁 0.3克
蒸馏水 100毫升
<2>对含Si量0.6％～1.5％，且含微量合金元素的硅钢的枝晶形态：
三氯化铁 10克 氯化亚锡 1.2克
无水乙醇(99.5％)50毫升 氯化铜 0.3克
盐酸(36％～38％)15毫升 氯化镁 0.3克
蒸馏水 100毫升
<3>对含Si量1.5％～3.0％，且含微量合金元素的硅钢的枝晶形态：
苦味酸 1.0克 氯化亚锡 1.2克
三氯化铁 10克 蒸馏水 100毫升
无水乙醇(99.5％)40毫升 氯化铜 0.3克
盐酸(36％～38％)18毫升 氯化镁 0.35克
配制本发明显示硅钢凝固组织的腐蚀剂时，首先将规定量的固体药剂苦味酸和/或氯化亚锡、以及三氯化铁混合存放在玻璃容器中；再将规定量的蒸馏水平均分成两份，一份加入到存放固体混合药剂的玻璃容器中，另一份备用；将规定量的无水乙醇也平均分成两份，一份添加到含有混合药剂的水溶液中，另一份添加到备用的蒸馏水中；再将规定量的盐酸添加到乙醇水溶液中；然后将乙醇+盐酸的水溶液倒入含有混合药剂的水溶液中，混合均匀；最后将规定量的氯化铜和氯化镁加入含有混合药剂的水溶液中，充分搅拌.
在配制本发明腐蚀剂时，应根据硅钢化学成分中具体合金元素的种类及其含量来调整配方中氯化铜和氯化镁的用量，当合金元素含量高时，适当提高其剂量。
本发明显示硅钢凝固组织的腐蚀剂的使用操作方法如下：
(1)将硅钢铸坯试样表面磨制加工成光洁度达Δ10-11(Ra0.6-0.8μm)；
(2)抛光试样表面至高倍金相所要求的光洁度，再用酒精擦拭试样表面，去除油迹等污物；
(3)根据硅钢的化学成分选择相应的腐蚀剂；
(4)用药棉蘸药液均匀擦拭抛光好的试样表面；
(5)向试面上冲冷、热水停止腐蚀，并吹干。
Claims (3)
1.一种显示硅钢凝固组织的腐蚀剂，其特征在于该腐蚀剂的成分及配比为：苦味酸0.9～1.2克和/或氯化亚锡0.9～1.2克，以及三氯化铁10～20克，浓度重量百分比为99.5％的无水乙醇20～50毫升，浓度重量百分比为36％～38％的盐酸15～18毫升，氯化铜0.2～0.5克，氯化镁0.2～0.5克，蒸馏水80～100毫升。
2.根据权利要求1所述的腐蚀剂，其特征在于所述的氯化铜和氯化镁的配比为1∶(0.5～1.2)。
3.一种权利要求1所述显示硅钢凝固组织的腐蚀剂的配制方法，其特征在于：(1)将苦味酸0.9～1.2克和/或氯化亚锡0.9～1.2克、三氯化铁10～20克混合存放在容器中；(2)将蒸馏水80～100毫升均分为两份，一份加入到存放混合药品的容器中，另一份备用；(3)将浓度重量百分比为99.5％的无水乙醇20～50毫升均分为两份，一份添加到含有混合药品的水溶液中，另一份添加到备用的水中；(4)将浓度重量百分比为36％～38％的盐酸15～18毫升添加到乙醇水溶液中；(5)将乙醇+盐酸的水溶液倒入含有混合药品的水溶液中，混合均匀；(6)将氯化铜0.2～0.5克和氯化镁0.2～0.5克加入含有混合药品的水溶液中，充分搅拌。
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