CN102359960B - 一种鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法 - Google Patents

一种鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法，它包括下述依次的步骤：I配制鉴别试剂将体积1份的密度为1.42g/mL的硝酸与体积3份的密度为1.19g/mL的盐酸，混合制成20mL的混合溶液，将1.5±0.2g金属铜加到混合溶液中，加热把铜溶解后，冷却至室温，加蒸馏水稀释至30mL；II鉴别钢材将要鉴别的钢材用砂纸打磨去掉表层涂层或氧化层，将鉴别试剂加一滴涂在去掉表层涂层或氧化层的表面，观察涂有鉴别试剂的钢材的表面：立即出现很深紫红色铜的颜色的是高锰钢；出现铜的淡红色颜色的为铬锰氮系奥氏体不锈钢；没有出现铜的颜色的为铬镍系奥氏体不锈钢。本发明的鉴别方法能在现场快速鉴别出奥氏体不锈钢和高锰钢。

Description

一种鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法
技术领域
本发明涉及一种鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法。
背景技术
钢铁行业的不锈钢产品牌号、钢种繁多，仅我国不锈钢的品种(钢号)在100种以上，而且不同钢号的元素组成和含量不同，其性能和价格差异也非常大。在多品种不锈钢冶炼过程中，需要大量的不同品种的废钢原料，并且在后续的每个工序物料的流转和半成品、成品坯料的存放过程中极易发生混号问题，所以将不可避免地产生大量的筛选、鉴别工作。
不锈钢大体可分为四种：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、双相不锈钢和马氏体不锈钢。除奥氏体不锈钢外其余三种均具有磁性，可通过铁磁性质很容易地鉴别，而奥氏体不锈钢和高锰钢均没有磁性，它们之间不能用这一性质进行鉴别。奥氏体不锈钢又可分为铬镍系奥氏体和铬锰氮系奥氏体不锈钢。现有的鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法是采用大型仪器检测，采用大型仪器不能在现场快速鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢。
发明内容
为了克服现有鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法的上述不足，本发明提供一种能在现场快速鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法。
本发明是利用电化学原理中的氧化还原反应，依据不锈钢中锰含量高低和镍含量的不同，简便、快捷地鉴别铬镍系奥氏体不锈钢、铬锰氮系奥氏体不锈钢和高锰钢。
典型的铬镍系奥氏体不锈钢为铬含量18％，镍含量为8％，锰的规格含量为小于等于2.0％，即美标AISI304，但大部分钢中锰含量不足百分之一，而铬锰氮系奥氏体不锈钢锰含量可达4％～15％，镍含量为1％～7％，高锰钢锰含量可达20％以上，镍含量一般小于1％。
在酸性介质中，样品中锰溶解成无色的低氧化价态——二价锰离子，在具有大量的二价铜离子的酸性介质条件下，二价铜离子具有比二价锰离子更强的氧化性：
Cu2++2e＝Cu，    标准电极点位
MnO4 -+8H++5e＝Mn2++4H2O  标准电极点位
Figure BSA00000530198700022
从而使二价锰离子进一步氧化为高价态(颜色较深)，而自身被还原为单质的紫红色金属铜附着在样品检测部位的表面。轻轻擦拭掉表面的液滴，将显露出金属铜的颜色。
本鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法包括下述依次的步骤：
I配制鉴别试剂
将体积1份的硝酸(密度为1.42g/mL)与体积3份的盐酸(密度为1.19g/mL)混合制成20mL的混合溶液，将1.5±0.2g金属铜加到混合溶液中，加热到50-70℃把铜溶解后，冷却至室温，一般冷却到20-25℃，加蒸馏水稀释至30mL。溶液颜色为蓝绿色，具有腐蚀性。
II鉴别钢材
将需要鉴别的钢材用砂纸打磨去掉表层涂层或氧化层，面积仅需2-3mm2即可，将配制的鉴别试剂加一滴涂在去掉表层涂层或氧化层的表面，45sec-2min内观察涂有鉴别试剂的钢材的表面：立即出现很深紫红色金属铜的颜色的是高锰钢；出现金属铜的淡红色颜色(较浅)的为铬锰氮系奥氏体不锈钢(一般镍含量在4％-6％)；没有出现金属铜的颜色的为铬镍系奥氏体不锈钢。
第一次采用本鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法不用色度计，难以确定颜色的深浅时，可用已知的高锰钢、铬锰氮系奥氏体不锈钢与铬镍系奥氏体不锈钢各一块，砂纸打磨去掉表层涂层或氧化层后，滴加一滴本发明的鉴别试剂。高锰钢显现金属铜红色最深，铬锰氮系奥氏体不锈钢显现金属铜红色较较浅，铬镍系奥氏体不锈钢不显现金属铜的颜色。为以后的鉴别提供对比的样品。
本鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法，依据氧化还原电化学反应原理，实现了准确、简便、快速鉴别和区分镍系奥氏体不锈钢、铬锰氮系奥氏体不锈钢和高锰钢。为废钢原料的筛选和混号钢鉴别提供了一种成本低廉、操作简便、便于携带、科学准确、实用性强的方法，非常适用于生产现场操作。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例
本实施例取六块钢材，其中有高锰钢、铬锰氮系奥氏体不锈钢与铬镍系奥氏体不锈钢，没有其它钢材，为了鉴别每块钢材，本实施例采取下述依次的步骤：
I配制鉴别试剂
将体积1份的硝酸(密度为1.42g/mL)与体积3份的盐酸(密度为1.19g/mL)混合制成20mL的混合溶液，将1.5g金属铜加到混合溶液中，加热到50℃把铜溶解后，冷却至20℃，加蒸馏水稀释至30mL。溶液颜色为蓝绿色，具有腐蚀性。
II鉴别钢材
将六块需要鉴别的钢材用砂纸打磨去掉表层涂层或氧化层，面积仅需2-3mm2即可，将配制的鉴别试剂滴加一滴在去掉表层涂层或氧化层的表面，45sec-2min内观察涂有鉴别试剂的钢材的表面：
有三块立即出现很深紫红色金属铜的颜色，这三块是高锰钢；有两块出现金属铜的淡红色颜色(较浅)，这两块是铬锰氮系奥氏体不锈钢(镍含量在4％-6％)；有一块没有出现金属铜的颜色，这一块是铬镍系奥氏体不锈钢。

Claims (2)

1. 一种鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法，它包括下述依次的步骤：
Ⅰ 配制鉴别试剂
将体积1份的密度为1.42g/mL的硝酸与体积3份的密度为1.19g/mL的盐酸，混合制成20mL的混合溶液，将1.5±0.2g金属铜加到混合溶液中，加热到50—70℃把铜溶解后，冷却至室温，加蒸馏水稀释至30mL；
Ⅱ  鉴别钢材
将需要鉴别的钢材用砂纸打磨去掉表层涂层或氧化层，将配制的鉴别试剂加一滴涂在去掉表层涂层或氧化层的表面，45sec—2min内观察涂有鉴别试剂的钢材的表面：立即出现很深紫红色金属铜的颜色的是高锰钢；出现金属铜的淡红色颜色的为铬锰氮系奥氏体不锈钢；没有出现金属铜的颜色的为铬镍系奥氏体不锈钢。
2.根据权利要求1所述的鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢的方法，其特征是：第一次鉴别奥氏体不锈钢和高锰钢时，用已知的高锰钢、铬锰氮系奥氏体不锈钢与铬镍系奥氏体不锈钢各一块，砂纸打磨去掉表层涂层或氧化层后，滴加一滴本发明的鉴别试剂；高锰钢显现金属铜红色最深，铬锰氮系奥氏体不锈钢显现金属铜红色较较浅，铬镍系奥氏体不锈钢不显现金属铜的颜色，为以后的鉴别提供对比的样品。
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