CN108300998B - 显示p91和p92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂、制备方法及应用 - Google Patents

显示p91和p92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂、制备方法及应用，该侵蚀剂包括体积分数为78‑92％蒸馏水、体积分数为2‑6％分析纯硝酸，体积分数为1‑3％氢氟酸溶液，体积分数为3‑6％洗洁精，体积分数为2‑7％的过氧化氢溶液；所述体积分数均为各组分占侵蚀剂的总体积百分数；本发明还公开了该侵蚀剂的制备方法及应用方法；本发明提供一种能够显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂，使得在光学显微镜下可以清晰的观察P91和P92钢原奥氏体晶界，从而可以对其进行晶粒度的评定。

Description

显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂、制备方法及应用
技术领域
本发明属于金属钢铁材料金相检验方法的侵蚀剂技术领域，具体涉及一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂、制备方法及其应用方法。
背景技术
P91和P92钢具有优良的高温强度及抗氧化性，在超(超)临界锅炉中大量使用，广泛应用于制造锅炉的高温高压联箱和管道。金属的晶粒度对其力学性能有重要影响，对于高温服役的材料，其晶粒度直接关系着高温持久强度的优劣。因此，在P91、P92钢联箱和管道的制造和安装阶段，对P91和P92钢进行实际晶粒度的检查，不仅是评定此类材料的一项重要指标，亦是保证其长期服役的安全性和可靠性的重要手段。
在目前的金相检验中，对P91和P92钢常采用三氯化铁‐盐酸水溶液进行侵蚀，仅能显示出马氏体板条形貌，难以显示出其晶界，严重影响了P91和P92钢晶粒度的评级，给材料检测分析工作带来了诸多不便。
因此，需要提供一种能够清晰显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂，以便在光学显微镜下清晰观察和识别P91和P92钢的原奥氏体晶界，从而进行晶粒度的评定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种侵蚀剂，该侵蚀剂能清晰显示出P91和P92钢的原奥氏体晶界，便于准确进行评定晶粒度级别，为P91和P92钢的材料性能检测与评定提供数据支持。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂，该侵蚀剂包括以下组分：
Figure BDA0001568370590000021
所述体积分数均为各组分占侵蚀剂总体积的百分数。
所述过氧化氢溶液中的过氧化氢的质量百分数为30％；所述氢氟酸溶液中的氢氟酸的质量百分数为40％。
所述的一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂，包括体积分数为85％蒸馏水，体积分数为3％的分析纯硝酸，体积分数为3％的氢氟酸溶液，体积分数为5％的洗洁精，体积分数为4％的过氧化氢溶液。
所述的一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂，包括体积分数为87％蒸馏水，体积分数为5％的分析纯硝酸，体积分数为1％的氢氟酸溶液，体积分数为4％的洗洁精，体积分数为3％的过氧化氢溶液。
所述的一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂，包括体积分数为84％蒸馏水，体积分数为3％的分析纯硝酸，体积分数为3％的氢氟酸溶液，体积分数为3％的洗洁精，体积分数为7％的过氧化氢溶液。
上述所述一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂的制备方法，量取占侵蚀剂总体积分数为78‐92％蒸馏水、2‐6％分析纯硝酸于烧杯中，再量取体积分数为1‐3％分析纯氢氟酸，体积分数为3‐6％洗洁精，沿烧杯内壁缓缓加入烧杯中，不断搅拌混合均匀，得到无色透明的侵蚀剂。为防止双氧水的失效，在使用前加入体积分数为2‐7％的双氧水；因HF酸会与玻璃器皿发生化学反应而造成腐蚀，所以在配制过程中应使用塑料量筒和塑料容器。
上述所述一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂用于P91和P92钢原始奥氏体晶界显示的方法，包括如下步骤：
步骤1：将P91或P92钢金相试样在磨抛机上进行机械打磨和抛光，并用无水乙醇将该试样表面清洗干净，再用吹风机吹干；
步骤2：将侵蚀剂倒入放有脱脂棉的塑料皿中，用蘸满侵蚀剂的脱脂棉球轻轻擦拭P91或P92钢的抛光面，3‐5s后呈浅蓝色，继续侵蚀2‐3min，当抛光面变为深灰色后，用水冲洗试样；
步骤3：用无水乙醇对经侵蚀过的P91或P92钢金相试样表面进行清洗，再用吹风机进行吹干，在显微镜下进行金相组织观察和拍照。
和现有技术相比较，发明具有如下优点：
本发明在4％HNO3+4％HF水溶液的基础上通过调整硝酸和氢氟酸的比例，通过加入双氧水提高其氧化性。为了调节腐蚀速度，加入洗洁精，利用洗洁精中的表面活性剂(十二烷基苯磺酸钠)来调节其反应速率。采用本发明侵蚀剂对P91和P92钢试样进行腐蚀原奥氏体晶界显示效果好，可准确进行晶粒度的评级，且操作方便、侵蚀效果易于控制。
附图说明
图1a是用常规三氯化铁盐酸水溶液腐蚀P91钢的金相照片(500×)。
图1b是用常规三氯化铁盐酸水溶液腐蚀P92钢的金相照片(200×)。
图2a是用本发明侵蚀剂腐蚀P91钢的金相照片(500×)。
图2b是用本发明侵蚀剂腐蚀P92钢的金相照片(200×)。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：在塑料烧杯内加入30ml的蒸馏水，用塑料量筒量取1mlHF、1.5mlHNO3与水混合，然后量取1.5ml双氧水和2ml白猫牌洗洁精，混合后搅拌均匀。
实施例2：在塑料烧杯内加入100ml的蒸馏水，用塑料量筒量取1.5mlHF、6mlHNO3与水混合，然后量取3ml双氧水、4ml白猫牌洗洁精，混合后搅拌均匀。
实施例3：在塑料烧杯内加入50ml的蒸馏水，用塑料量筒量取1.5mlHF、1.5mlHNO3与水混合，然后量取4ml双氧水、2ml白猫牌洗洁精，混合后搅拌均匀。
本发明侵蚀剂的应用方法如下：
1)将试块进行机械打磨并抛光，并用无水乙醇将其抛光面清洗干净，再用吹风机吹干；
2)将侵蚀剂倒入放有脱脂棉的塑料皿中，用蘸满侵蚀剂的脱脂棉球轻轻擦拭P91或P92钢的抛光面，3‐5s后呈浅蓝色，继续侵蚀2‐3min，当抛光面变为深灰色后，用水冲洗试样；
3)用无水乙醇对经侵蚀过的金相试样表面进行清洗，再用吹风机进行吹干，在显微镜下进行金相组织观察和拍照。
图1a和图1b分别为常规三氯化铁‐盐酸水溶液侵蚀得到的P91、P92钢的金相照片，放大倍数500×，图中晶界不明显，无法进行晶粒度的测量与评定。
图2a和图2b分别是用本发明侵蚀剂侵蚀得到的P91、P92钢的金相组织照片，图中晶界显示清晰，非常易于进行晶粒度的测量与评定。

Claims (6)

1.一种显示P91和P92钢原奥氏体晶界的侵蚀剂用于P91和P92钢试样组织显示的方法，所述侵蚀剂由以下组分构成：
Figure FDA0002359755820000011
所述体积分数均为各组分占侵蚀剂总体积的百分数；
其特征在于，所述方法由以下步骤组成：
步骤1：将P91或P92钢金相试样进行机械打磨并抛光，并用无水乙醇将其抛光面清洗干净，再用吹风机吹干；
步骤2：将侵蚀剂倒入放有脱脂棉的塑料皿中，用蘸满侵蚀剂的脱脂棉球轻轻擦拭P91或P92钢金相试样的抛光面，3-5s后抛光面呈浅蓝色，继续侵蚀2-3min，当抛光面变为深灰色后，用水冲洗试样；
步骤3：用无水乙醇对经侵蚀过的P91或P92钢金相试样表面进行清洗，再用吹风机进行吹干，在显微镜下进行金相组织观察和拍照。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述过氧化氢溶液中的过氧化氢的质量百分数为30％；所述氢氟酸溶液中的氢氟酸的质量百分数为40％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括体积分数为85％蒸馏水，体积分数为3％的分析纯硝酸，体积分数为3％的氢氟酸溶液，体积分数为5％的洗洁精，体积分数为4％的过氧化氢溶液。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括体积分数为87％蒸馏水，体积分数为5％的分析纯硝酸，体积分数为1％的氢氟酸溶液，体积分数为4％的洗洁精，体积分数为3％的过氧化氢溶液。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：包括体积分数为84％蒸馏水，体积分数为3％的分析纯硝酸，体积分数为3％的氢氟酸溶液，体积分数为3％的洗洁精，体积分数为7％的过氧化氢溶液。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述侵蚀剂的制备方法为：量取占侵蚀剂总体积分数为78-92％蒸馏水、2-6％分析纯硝酸于烧杯中，再量取体积分数为1-3％分析纯氢氟酸，体积分数为3-6％洗洁精，沿烧杯内壁缓缓加入烧杯中，不断搅拌混合均匀，得到无色透明的侵蚀剂；为防止双氧水的失效，应在使用前加入体积分数为2-7％的双氧水；鉴于HF会与玻璃器皿发生化学反应，在配制过程中使用塑料量筒和塑料容器。
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