CN105420733B - 一种不锈钢抛光膏及其制备方法、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不锈钢抛光膏，其组分包括氧化锆粉、氧化镧粉、石油磺酸钠、十聚甘油单硬脂酸酯、油酸三乙醇胺、六偏磷酸钠、磷酸二氢钠、无水乙醇和水。将所述原料根据本发明中提供的方法制备出的不锈钢抛光膏固体颗粒粒度为0.5‑3.5μm，该抛光膏硬度高、流动性好、价格低廉、不会对金相测试面造成染色困扰。

Description

一种不锈钢抛光膏及其制备方法、使用方法

技术领域

本发明涉及一种抛光膏，具体涉及一种不锈钢的抛光膏及其制备方法和使用方法。

背景技术

不锈钢金相检验是检验不锈钢材料热处理状态的最直接的测试方法，在不锈钢制造加工的所有质量控制过程中，金相分析是不可或缺的重要组成部分。金相分析的主要测试内容包括测试晶粒大小、晶粒形态、碳化物测定与分布等，除此之外，在研究腐蚀氧化作用机理的失效分析过程中，金相分析也是常用手段之一。金相分析前处理的过程复杂，金相分析的样品对金相分析结果影响非常大，且需要非常多的经验才能制备出符合要求的金相分析的测试样品。金相制样过程一般包括切割金属样品、镶样、磨平、抛光四个步骤，切割即把需要进行分析的金属块切成适合镶嵌的大小。镶样可使用金相镶嵌机进行热镶，即将热固性的树脂粉填入金相镶嵌机的金属模中，将待分析金属样品插入树脂粉中，然后通过对金属模加热加压，使树脂粉固化成型。目前，为简化镶嵌过程，越来越多的人员选择冷镶嵌的方式进行金相镶样，即使用树脂粉和对应的固化剂混合后倒入模具中，在未固化时将待分析金属样品插入模具中，然后静置半小时以上即可得固化后的镶嵌样。镶样完成后需对金属样品待测面进行磨平，然后抛光，抛光后选择合适的腐蚀液进行浸蚀或擦拭，获得待测金属面的微观晶粒组织。

不锈钢金相测试过程中，试样抛磨的水平直接决定了金相组织检验的水平，因为不锈钢材料硬度高，与镶嵌的树脂材料硬度差距大，在抛磨过程中两者的磨损程度往往难以一致，导致不容易磨平，而且不锈钢和镶嵌材料接合处易产生缝隙，在抛光过程中，这些缝隙容易容纳抛光膏，待进行后续的腐蚀过程时，抛光膏析出影响腐蚀效果。目前金相抛光膏多为由氧化铈、氧化铬作为抛光粉与其他原料混合所制成的产品，多呈黄色，极易造成对测试面的染色，同时这些抛光膏因要保证稳定性和均匀性，往往膏体粘稠，不易分散，在抛光过程中难以全部有效分散于抛光布上，造成极大的浪费。也有使用金刚石粉作为抛光粉的抛光膏，但是价格极其昂贵。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种硬度高、流动性好、价格低廉、不会对金相测试面造成染色困扰的不锈钢抛光膏。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

本发明中的不锈钢抛光膏的组分及含量为：

氧化锆粉 220-260g/L

氧化镧粉 25-40 g/L

石油磺酸钠 8-12 g/L

十聚甘油单硬脂酸酯 2-4 g/L

油酸三乙醇胺 3-6 g/L

六偏磷酸钠 2-4 g/L

磷酸二氢钠 2-4 g/L

无水乙醇 80-110 ml/L

水 余量。

本发明不使用常使用的氧化铈、氧化铬等抛光粉原料，而选用氧化锆粉与氧化镧粉以一定的比例相配合作为抛光粉。氧化锆粉硬度高，适合对不锈钢进行抛磨，而且氧化锆与氧化镧皆为白色，不会对测试样品表面造成染色的困扰。氧化镧粉的添加一方面增加本发明中抛光膏中的抛光粉含量，一方面氧化镧对氧化锆有一定的浸渗作用，可在一定程度上起到支撑氧化锆粉的作用，增加了抛光膏整体的抛光效果。添加石油磺酸钠与十聚甘油单硬脂酸酯作为表面活性剂，改善氧化锆粉和氧化镧粉在分散介质中的分散性，使抛光粉体与水的结合性能好，久置不易分层。添加油酸三乙醇胺以改进抛光膏的整体流动性和粘度。添加六偏磷酸钠和磷酸二氢钠作为分散剂，进一步使抛光粉体在分散介质中分散均匀。为金相制样过程中的安全性考虑，本发明中的抛光膏使用水和无水乙醇做为分散介质，对操作人员和环境都无伤害，同时本发明中的抛光膏极易清洗，抛光完毕后用清水或有机溶剂冲洗即可去除所有抛光膏的残留。

进一步优选，本发明中的不锈钢抛光膏的组分及含量为：

氧化锆粉 240-250g/L

氧化镧粉 35-40 g/L

石油磺酸钠 8-10 g/L

十聚甘油单硬脂酸酯 2-4 g/L

油酸三乙醇胺 5-6 g/L

六偏磷酸钠 3-4 g/L

磷酸二氢钠 3-4 g/L

无水乙醇 100-110 ml/L

水 余量。

再进一步优选，本发明中的不锈钢抛光膏的组分及含量为：

氧化锆粉 245g/L

氧化镧粉 40 g/L

石油磺酸钠 10g/L

十聚甘油单硬脂酸酯 4g/L

油酸三乙醇胺 6 g/L

六偏磷酸钠 4g/L

磷酸二氢钠 4 g/L

无水乙醇 110 ml/L

水 余量。

考虑到原料成本，本发明中氧化锆粉和氧化镧粉原料的粒度为10-50μm。

一种制备本发明中所述不锈钢抛光膏的方法，包括如下步骤：

（1）将石油磺酸钠、十聚甘油单硬脂酸酯、油酸三乙醇胺溶解于无水乙醇中；

（2）将六偏磷酸钠和磷酸二氢钠溶解于水中；

（3）将乙醇溶液和水溶液混合搅拌均匀；

（4）将氧化锆粉和氧化镧粉投入上述混合溶液中；

（5）将上述混合物投入高速分散机中，以3500-4500r/min的速度分散2-4小时；

（6）将分散后的混合物投入研磨机中，将固体颗粒研磨至0.5-3.5μm，即得所述不锈钢抛光膏。

当本发明中的不锈钢抛光膏固体颗粒粒度为0.5μm时适用于不锈钢金相分析制样过程中的精细抛光，即使用普通抛光膏对不锈钢金相制样进行抛光后若还有细小划痕难以去除，则可使用本发明中的0.5μm的不锈钢抛光膏。

本发明中的不锈钢抛光膏适用于奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、沉淀硬化型不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢，尤其适用于奥氏体不锈钢。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明中的不锈钢抛光膏硬度高，适合对不锈钢金相制样进行抛光，尤其适合对奥氏体不锈钢进行抛光。

2、本发明中的不锈钢抛光膏流动性好，易均匀分散与抛光布上，利用率高。

3、本发明中的不锈钢抛光膏呈白色，易清洗，抛光结束后使用清水或有机溶剂清洗可迅速除去抛光膏的残留，不会对金相制样待测表面造成染色等困扰。

4、本发明中的不锈钢抛光膏的原料易得，价格低廉，适合工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的内容进行进一步的描述。

实施例中的不锈钢抛光膏组成及含量如下表所示，分散介质采用去离子水。

其中原料中的氧化锆粉、氧化镧粉的平均粒度为30μm，抛光膏制备方法如下：

（1）将石油磺酸钠、十聚甘油单硬脂酸酯、油酸三乙醇胺溶解于无水乙醇中；

（2）将六偏磷酸钠和磷酸二氢钠溶解于去离子水中；

（3）将乙醇溶液和水溶液混合搅拌均匀；

（4）将氧化锆粉和氧化镧粉投入上述混合溶液中；

（5）将上述混合物投入高速分散机中，以4000r/min的速度分散3小时；

（6）将分散后的混合物投入研磨机中，将固体颗粒研磨至0.5μm，得到不锈钢抛光膏。

其中，上述步骤中使用的研磨机为球磨机，使用球磨机研磨可进一步提升抛光膏的均匀性。

上述实施例中的抛光膏成品为均匀乳液状，比市售管式抛光膏粘度小，故分散性能好，可装入容器中，待使用时滴在抛光布上，可在几秒钟内迅速在抛光布上分散，不会团聚。

将实施例中的抛光膏常温常压下置于仓库中存放90天，取出后除实施例1略有分层外，实施例2-22皆为均匀乳液状，不分层不团聚悬浮性好。

本实施例中的抛光膏尤其适用于对牌号为12Cr17Ni7、26Cr18Mn12Si2N、22Cr20Mn10Ni2Si2N、022Cr17Ni7、17Cr18Ni9、12Cr18Ni9、06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、10Cr18Ni12、06Cr18Ni12、06Cr16Ni18、12Cr21Ni5Ti、06Cr13Al、10Cr15、Y10Cr17、022Cr12、10Cr17、022Cr18Ti等不锈钢金相制样进行抛光，尤其是用于精细抛光时，可有效去除细小划痕，使腐蚀后的不锈钢晶粒完整呈现。

如12Cr17Ni7不锈钢，利用普通市售氧化铈或氧化铬抛光膏（1.5μm）抛光金相待测面后，表面残留许多细小划痕，利用本发明中实施例11中的抛光液配合帆布抛光布进行抛光，抛光1分钟左右即可去除细小划痕。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种不锈钢抛光膏，其特征在于所述不锈钢抛光膏的组分及含量为：

氧化锆粉 220-260g/L

氧化镧粉 25-40 g/L

石油磺酸钠 8-12 g/L

十聚甘油单硬脂酸酯 2-4 g/L

油酸三乙醇胺 3-6 g/L

六偏磷酸钠 2-4 g/L

磷酸二氢钠 2-4 g/L

无水乙醇 80-110 ml/L

水余量

所述氧化锆粉和氧化镧粉原料的粒度为10-50μm；

所述不锈钢抛光膏的制备方法，包括如下步骤：

将石油磺酸钠、十聚甘油单硬脂酸酯、油酸三乙醇胺溶解于无水乙醇中；

将六偏磷酸钠和磷酸二氢钠溶解于水中；

将乙醇溶液和水溶液混合搅拌均匀；

将氧化锆粉和氧化镧粉投入上述混合溶液中；

将上述混合物投入高速分散机中，以3500-4500r/min 的速度分散2-4 小时；

将分散后的混合物投入研磨机中，将固体颗粒研磨至0.5-3.5μm，即得所述不锈钢抛光膏。

2.如权利要求1 所述不锈钢抛光膏，其特征在于所述不锈钢抛光膏的组分及含量为：

氧化锆粉 240-250g/L

氧化镧粉 35-40 g/L

石油磺酸钠 8-10 g/L

十聚甘油单硬脂酸酯 2-4 g/L

油酸三乙醇胺 5-6 g/L

六偏磷酸钠 3-4 g/L

磷酸二氢钠 3-4 g/L

无水乙醇 100-110 ml/L

水余量。

3.如权利要求1 所述不锈钢抛光膏，其特征在于所述不锈钢抛光膏的组分及含量为：

氧化锆粉 245g/L

氧化镧粉 40 g/L

石油磺酸钠 10g/L

十聚甘油单硬脂酸酯 4g/L

油酸三乙醇胺 6 g/L

六偏磷酸钠 4g/L

磷酸二氢钠 4 g/L

无水乙醇 110 ml/L

水余量。

4.如权利要求1 所述不锈钢抛光膏的制备方法，其特征在于：所制得的不锈钢抛光膏固体颗粒粒度为0.5μm。

5.一种如权利要求1-3 任一所述不锈钢抛光膏的使用方法，其特征在于：所述不锈钢抛光膏用于不锈钢金相分析制样过程中的精细抛光。

6.一种如权利要求5 所述不锈钢抛光膏的使用方法，其特征在于：所述不锈钢为奥氏体不锈钢。