CN103063502A - 一种g102钢金相试样浸蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种G102钢金相试样浸蚀方法，本发明在常温下进行，步骤如下：第一步采用三氯化铁盐酸水溶液对G102钢金相试样的抛光面进行预浸蚀，直至G102钢金相试样的抛光面变为灰白且在显微镜下G102钢的晶界显现时停止预浸蚀，所述的三氯化铁盐酸水溶液由5g三氯化铁、50mL盐酸、100mL水或在此成份上等比例增减配置；第二步采用体积百分含量为4%硝酸酒精对G102钢金相试样的抛光面进行浸蚀，直至G102钢的晶粒内部显现出贝氏体花纹则停止二次浸蚀。本发明所产生的积极效果是可方便快速准确的显示G102钢的金相组织，为准确评定老化级别打好基础，避免了由于浸蚀不当对后续观察金相组织产生的误判。
Description
技术领域
本发明涉及一种G102钢金相试样浸蚀方法。
背景技术
G102钢是GB5310-2008《高压锅炉用无缝钢管》中的钢号，为我国自行开发、研制的低碳、低合金（多元少量）的贝氏体型热强钢，该钢具有良好的综合机械性能，其热强性和使用温度超过国外同类钢种。电站实际运行表明：长期运行后钢管的组织和性能变化不大。主要用作金属温度≤620℃的超高参数锅炉过热器管、再热器管。其化学成分C0.08-0.15，Si0.45-0.75，Mn0.45-0.65，S≤0.030，P≤0.030，Cr1.60-2.10，Mo0.50-0.65，V0.28-0.42，Ti0.08-0.18，W0.30-0.55，B0.002-0.008。
在锅炉受热面管的服役过程中，为了让其正常工作而不爆管，在锅炉检修时需要对管件的组织性能进行检验，以确定管件的老化程度，如果老化达到一定程度就需要更换相应的管件，避免爆管事故的发生。因此需要对G102钢进行金相组织检验，以评定其老化级别。
金相组织检验需要经过粗磨、细磨、抛光、浸蚀和观察五个步骤，其中浸蚀是将试样中的金相组织显示出来的一个步骤，浸蚀的好坏将直接影响后续的观察和分析。
G102钢的正常金相组织是回火贝氏体组织，即在晶粒内有明显的贝氏体花纹。目前，对G102钢的浸蚀方法主要采用的是利用4%的硝酸酒精溶液反复对G102钢的抛光面进行浸蚀。老化是由于在服役过程中G102钢中合金元素会逐渐向晶界扩散，扩散到一定程度就会在晶界上聚集球状碳化物，同时晶内的贝氏体花纹消失。
在晶粒内部G102钢的Cr含量为2%左右，使G102钢具有很强的耐腐蚀性，直接采用4%硝酸酒精时，若浸蚀时间短，金相组织不显示，若浸蚀时间长，试样被浸蚀面从宏观上看已经发灰甚至发黄，但金相组织仍然不能显示，此时根据制备金相试样的经验，浸蚀已经过深，这时显示的组织特点是晶界上连续分布的球化物，这种组织与严重老化时的组织很接近，严重老化的组织特点就是在晶界上聚集球状碳化物，同时晶内没有贝氏体花纹，如图1所示。此时可能并不是真正的老化，而仅仅是由于晶界面耐腐蚀性不同，且此时的金相组织并未显示出来，如果这时评定老化级别就容易造成误判，认为管件已严重老化。
如果不是真的严重老化，继续对G102钢的抛光面用4%硝酸酒精进行浸蚀，再经过一段时间，真实的金相组织也能慢慢的显示出来，但浸蚀时间过长，且对于何时为止是真正的老化、何时为止是浸蚀过深的时间不好掌握。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种对G102钢金相试样进行浸蚀的方法，使其方便快速准确的显现金相组织。依据所述的晶界上链状碳化物的聚集程度和所述的晶粒内部显现出贝氏体花纹的存在多少判断G102钢金相试样的老化程度。
本发明采取的技术方案：
一种G102钢金相试样浸蚀方法，其特征在于其步骤如下：
1）预浸蚀：在常温下，采用三氯化铁盐酸水溶液对G102钢金相试样的抛光面进行预浸蚀，将试样表面的变形层去除，直至G102钢金相试样的抛光面变为灰白时，在显微镜下观察， G102钢的晶界显现则停止预浸蚀，所述的三氯化铁盐酸水溶液由5g三氯化铁、50mL盐酸、100mL水或在此成份上等比例增减配置；
2）二次浸蚀：在常温下，采用体积百分含量为4%硝酸酒精对G102钢金相试样的抛光面进行浸蚀，直至G102钢的晶粒内部显现出贝氏体花纹则停止二次浸蚀。
本发明所产生的积极效果是采用分步浸蚀的方法，由于三氯化铁盐酸水溶液的腐蚀性强于4%硝酸酒精，先采用三氯化铁盐酸水溶液浸蚀可使晶界面腐蚀更均匀，然后再采用4%硝酸酒精浸蚀，可方便快速准确的显示G102钢的金相组织，为准确评定老化级别打好基础，避免了由于浸蚀不当对后续观察金相组织产生的误判。
附图说明
图1为G102钢老化时晶粒组织结构示意图。
图2为G102钢预浸蚀后金相组织放大图。
图3为G102钢二次浸蚀后金相组织放大图。
图4为G102钢的老化级别示意图。
图1中，1晶粒内部，2晶界，3链状碳化物。
图4中，第一行从左至右依次为Ⅰ级老化、Ⅱ级老化、Ⅲ级老化的图像，第二行从左至右分别为Ⅳ级老化、Ⅴ级老化的图像。
具体实施方式
本发明步骤如下：
1）预浸蚀：首先配置溶液，配置方法为采用5g三氯化铁、50mL盐酸、100mL水配置出三氯化铁盐酸水溶液即可；然后，在常温下，使用三氯化铁盐酸水溶液对G102钢金相试样的抛光面进行预浸蚀，将试样表面的变形层去除，待到G102钢金相试样的抛光面变为灰白后，将G102钢金相试样的抛光面置于显微镜下观察，若显现G102钢的晶界，参见图2所示的金相组织，此时停止预浸蚀，否则继续预浸蚀；
2）二次浸蚀：首先配置体积百分含量为4%硝酸酒精，配置方法采用4ml硝酸、96ml酒精配置即可；然后，在常温下，使用4%硝酸酒精对G102钢金相试样的抛光面进行浸蚀后，将G102钢金相试样的抛光面置于显微镜下观察，若G102钢的晶粒内部显现出贝氏体花纹，参见图3所示的金相组织，此时停止二次浸蚀。
上述实施例中的三氯化铁盐酸水溶液和4%硝酸酒精可根据需要灵活进行配置，比如可用10g三氯化铁、100mL盐酸、200mL水来配置三氯化铁盐酸水溶液，其效果是一样的。
二次浸蚀结束后，依据所述的晶界上链状碳化物的聚集程度和所述的晶粒内部显现出贝氏体花纹的存在多少对照图4判断G102钢金相试样的老化级别，晶界上碳化物的聚集和晶界内组织特征的消失是同时进行的，当晶内组织特征消失时会在晶界上聚集链状碳化物，这时达到4级老化以上，达到严重老化，这时钢的强度达不到使用要求。
Claims (1)
1.一种G102钢金相试样浸蚀方法，其特征在于其步骤如下：
1）预浸蚀：在常温下，采用三氯化铁盐酸水溶液对G102钢金相试样的抛光面进行预浸蚀，将试样表面的变形层去除，直至G102钢金相试样的抛光面变为灰白时，在显微镜下观察， G102钢的晶界显现则停止预浸蚀，所述的三氯化铁盐酸水溶液由5g三氯化铁、50mL盐酸、100mL水或在此成份上等比例增减配置；
2）二次浸蚀：在常温下，采用体积百分含量为4%硝酸酒精对G102钢金相试样的抛光面进行浸蚀，直至G102钢的晶粒内部显现出贝氏体花纹则停止二次浸蚀。
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