CN103510092A - 一种显示连铸钢坯晶间裂纹的腐蚀剂及其配制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种显示连铸钢坯内部晶间裂纹缺陷的腐蚀剂，它的化学成分如下：苦味酸3~4g；烷基苯磺酸钠 10~ 20ml；无水乙醇500 ~ 800ml；盐酸，150~ 300ml，硝酸40~ 60ml，其配制方法为将定量苦味酸固体药剂置于玻璃容器中，取蒸馏水2000ml，均分成两份，一份加入到苦味酸固体药剂中，将无水乙醇加入到苦味酸水溶液中，再将盐酸加入其溶液中；另取规定量的硝酸加入到备用的蒸馏水中，再将硝酸水溶液倒入苦味酸盐酸药剂的水溶液中混合，均匀搅拌，最后将定量的烷基苯磺酸钠倒入先前配好的溶液中，充分搅拌。本发明具有安全、可靠、易于存放，腐蚀速度快，污染小，节约能源，操作简便等特点，对硅钢；铌、钒、钛微合金化钢具有广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明专利涉及冶金分析领域材料检验领域，特别涉及一种用于显示连铸钢坯晶间裂纹的腐蚀剂及其配制方法。
背景技术
连铸钢坯的低倍组织缺陷检验方法主要有热酸蚀法，冷酸蚀法，硫印检验法，枝晶腐蚀法。这些方法在实际应用中各自显示出其特点，热酸蚀法腐蚀能力强，用于显示钢的低倍组织缺陷，由于是强酸水溶液加温腐蚀，使缺陷暴露完整，但强腐蚀的另一个效果就是将细小缺陷边缘蚀刻掉，裂纹粗化，扩展形态被破坏，且酸雾对环境产生严重污染。因此对连铸钢坯晶间裂纹的显示效果不佳，特别是对裂纹扩展趋势不能完整再现。硫印检验法反映钢中硫的偏析形态，对低硫钢，酸蚀效果几乎不可见。冷酸蚀检验法污染小，易操作，符合低碳环保理念，因此得到广泛应用，以替代热酸检验。但目前的冷酸蚀试剂都是显示钢的常规低倍组织及缺陷，对晶间裂纹不奏效。枝晶检验法属于冷酸蚀范畴，但所显示的是钢的凝固过程中形成的枝晶组织形态。低倍晶间裂纹这种较微细缺陷主要沿低倍晶粒间界形成，因此枝晶腐蚀法有一定的局限性。
对一些含有Nb、Ti微合金化的连铸钢坯，当凝固条件波动较大时，在连铸钢坯的柱状晶区经常容易形成沿晶的网状裂纹缺陷，这种裂纹细小，曲折，用常规检验方法难以充分显现，但对铸坯后续轧制会产生严重影响，很容易使钢坯产生横向断裂，因此，为了原貌显示这晶间裂纹的形态、分布特征、扩展趋势，研究其危害性，有必要开发一种有效显示连铸钢坯晶间裂纹缺陷的冷酸腐蚀剂。
发明内容
本发明是一种用于显示连铸钢坯晶界裂纹的腐蚀剂及其配制方法，是一种可供选择性腐蚀的冷酸蚀方法，可原貌显示连铸钢坯晶间裂纹、扩展形态。解决用一般酸蚀等方法不能完整清晰显示硅钢等连铸钢坯柱状晶区、三角晶区晶间微细裂纹形态显示的问题。
本发明由苦味酸、 烷基苯磺酸钠 、 无水乙醇、 盐酸、 硝酸、蒸馏水配制而成，其每份配比分额如下：
苦味酸（三硝基苯酚）C6H3N3O7 3—4克
烷基苯磺酸钠 R-C6H4-SO3Na 10 — 20毫升
无水乙醇 C2H5OH （质量百分比：99.8%） 500 —800毫升
盐 酸 HCl （质量百分比：36%）150 — 300毫升
硝 酸 HNO3 （质量百分比：63.8%） 40— 60毫升
蒸馏水2000毫升。
本发明的配制方法如下：
将定量的苦味酸固体药剂按规定量置于一玻璃容器中，取蒸馏水2000毫升，均分成两份，一份加入到苦味酸固体药剂中，另一份备用。取规定量的无水乙醇加入到苦味酸水溶液中，再将定量的盐酸加入到苦味酸乙醇水溶液中。另取规定量的硝酸加入到备用的蒸馏水中。再将硝酸水溶液倒入苦味酸盐酸药剂的水溶液中混合，均匀搅拌，最后将定量的烷基苯磺酸钠倒入先前配好的溶液中，充分搅拌。完成试剂的配制，即可使用。
本发明以盐酸、硝酸为腐蚀剂的主要成分，配制时要根据钢中碳及微合金化元素含量调整配方中苦味酸及烷基苯磺酸钠的含量，当碳含量高时，适当增加苦味酸量，同时，匹配地增加烷基苯磺酸钠量，烷基苯磺酸钠加入量过多时，将会抑制其它组分药剂的化学反应，使腐蚀剂失效。
利用本发明腐蚀剂腐蚀连铸钢坯低倍晶间裂纹缺陷的有益效果是：除能够显示连铸钢坯中心偏析、中心疏松等常规低倍组织缺陷外，对连铸钢坯柱状晶区、三角晶区内沿晶形成的裂纹缺陷原貌显现，裂纹边缘不扩大，不缩小。特别是裂纹尖端扩展形态清晰，对硅钢连铸坯上呈现的脆性沿晶裂纹形态显示完整，
本发明腐蚀剂属弱冷酸蚀试剂，可以抑制低倍组织中的基体形态，强化晶界的显示，所形成的腐蚀污染物少，避免了由于热酸蚀、硫印腐蚀所造成的晶间裂纹粗话、裂纹尖端钝化、模糊等诸多不利于判断开裂性质的腐蚀效果，为鉴别裂纹类型，推断铸坯开裂原因提供详实的实物证据。
本发明的低倍冷酸腐蚀剂具有安全、可靠、易于存放，腐蚀速度快，污染小，节约能源，操作简便等特点，对硅钢；铌、钒、钛微合金化钢具有广泛的适用性.
具体实施方式
下面通过几个具体实施例详细说明本发明的内容。
实施例1
用于显示含C 0.04%； Si 1.45; Mn 0.65%; Cr 0.033%；Nb 0。01%； Ti 0.015%的硅钢连铸坯晶间裂纹形态。
取3克苦味酸，加入到1000毫升蒸馏水中，取500毫升无水乙醇加入到苦味酸水溶液中，再取150毫升盐酸加入到苦味酸无水乙醇水溶液中。另取蒸馏水1000毫升，加入40毫升硝酸，将硝酸水溶液缓缓倒入苦味酸无水乙醇盐酸水溶液中混合均匀。取20毫升烷基苯磺酸钠加入到混合好的容剂中，充分搅拌，形成本发明的冷酸蚀腐蚀药液1。
用药棉蘸腐蚀药液1擦拭试样表面，均匀腐蚀3-5分钟，待肉眼观察到试面上的晶界处裂纹形态显现清楚时立即向试面上冲冷、热水，吹干。
实施例2
用于显示含C 0.0026%； Si 1.26%; Mn 0.52%; Cr 0.015%；Nb 0.004%；
Ti 0.016%； V0.004% 的硅钢连铸坯晶间裂纹形态。
取4克苦味酸，加入到1000毫升蒸馏水中，取600毫升无水乙醇加入到苦味酸水溶液中，再取180毫升盐加入到苦味酸无水乙醇水溶液中。另取蒸馏水1000毫升，加入50毫升硝酸，将硝酸水溶液缓缓倒入苦味酸无水乙醇盐酸水溶液中混合均匀。取20毫升烷基苯磺酸钠加入到混合好的容剂中，充分搅拌，形成本发明的冷酸蚀腐蚀药液2。
用药棉蘸腐蚀药液2擦拭试样表面，均匀腐蚀3-5分钟，待肉眼观察到试面上的晶界处裂纹形态显现清楚时立即向试面上冲冷、热水，吹干。
实施例3
用于显示含C 0.003%； Si 0.03-0.05%; Mn 0.18%; Ti0.1%的低合金高强度钢连铸坯晶间裂纹形态。
取4克苦味酸，加入到1000毫升蒸馏水中，取800毫升无水乙醇加入到苦味酸水溶液中，再取200毫升盐加入到苦味酸无水乙醇水溶液中。另取蒸馏水1000毫升，加入60毫升硝酸，将硝酸水溶液缓缓倒入苦味酸无水乙醇盐酸水溶液中混合均匀。取20毫升烷基苯磺酸钠加入到混合好的容剂中，充分搅拌，形成本发明的冷酸蚀腐蚀药液3。
用药棉蘸腐蚀药液3擦拭试样表面，均匀腐蚀5-7分钟，待肉眼观察到试面上的晶界处裂纹形态显现清楚时，立即向试面上冲冷、热水，吹干。
Claims (2)
1.一种显示连铸钢坯内部晶间裂纹缺陷的腐蚀剂，其特征在于，它是由苦味酸、 烷基苯磺酸钠 、 无水乙醇、 盐酸、 硝酸、蒸馏水配制而成，其每份腐蚀剂配比的化学成分如下：
苦味酸，即三硝基苯酚 C6H3N3O7 3—4克
烷基苯磺酸钠 R-C6H4-SO3Na10 — 20毫升
无水乙醇 C2H5OH ，质量百分比：99.8%， 500 —800毫升
盐 酸 HCl ，质量百分比：36%，150 — 300毫升
硝 酸 HNO3 ，质量百分比：63.8%， 40—60毫升
蒸馏水2000毫升。
2.一种采用权利要求1所述的一种显示连铸钢坯晶间裂纹的腐蚀剂的配制方法，其特征在于，
1）将定量的苦味酸固体药剂按规定量置于一玻璃容器中，取蒸馏水2000毫升，均分成两份，一份加入到苦味酸固体药剂中，另一份备用；
2）取规定量的无水乙醇加入到苦味酸水溶液中，再将定量的盐酸加入到苦味酸乙醇水溶液中；
3）另取规定量的硝酸加入到备用的蒸馏水中，再将硝酸水溶液倒入苦味酸盐酸药剂的水溶液中混合，均匀搅拌，最后将定量的烷基苯磺酸钠倒入先前配好的溶液中，充分搅拌，完成试剂的配制，即可使用。
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