不同侵蚀方法在4J36合金显微组织显示中的应用_王宝君.pdf

第 卷第 期 年 月甘 肃 冶 金 ，文章编号：（）不同侵蚀方法在 合金显微组织显示中的应用王宝君，刘 燕（酒泉钢铁集团技术中心，甘肃 嘉峪关）摘 要：研究了硝酸水溶液电解、硝酸盐酸水溶液侵蚀、硫酸铜盐酸硫酸水溶液侵蚀和饱和三氯化铁酒精饱和溶液侵蚀四种方法对 合金显微组织的侵蚀效果。结果表明：以上四种方法均能不同程度显示 合金的显微组织。盐酸硝酸水溶液侵蚀容易出现过腐蚀的现象。硫酸铜盐酸硫酸水溶液侵蚀方法效果较好。关键词：合金；显微组织；侵蚀方法中图分类号：文献标识码：，（，）：；引言 绝大多数的金属和合金都是受热体积膨胀，冷却体积收缩，但因瓦合金的热膨胀系数极低，在很大的温度变化范围内具有反常的热膨胀，能在一定的温度范围内保持长度不变。国内典型牌号的因瓦合金 主要用于制造在一定温度变化范围内尺寸高度精确的零部件和元件，如主要用来制造测温计、测距仪、钟表摆轮、标准尺、微波设备的谐振腔、重力仪构件、光学仪器零件等。在传感器组件中，合金也得到了较好的应用。本文根据试验，对硝酸水溶液电解、硝酸盐酸水溶液侵蚀、硫酸铜盐酸硫酸水溶液侵蚀和饱和 酒精溶液侵蚀四种方法进行了总结，为材料科学工作者显示 合金的显微组织提供参考。试验材料及方法选取 合金为研究对象，其化学成分见表。采用 型光学金相显微镜和 金相分析软件对 合金金相组织进行观察。表 为样品的显微组织显示的具体方法及操作细节。表 试样化学成分 元素含量表 显示显微组织的侵蚀方法方法侵蚀液成分侵蚀条件电解腐蚀硝酸水溶液硝酸，其余为水室温，电压 ，时间 化学侵蚀硝酸盐酸水溶液 硝酸 盐酸 热水，侵蚀 化学侵蚀硫酸铜盐酸硫酸水溶液 硫酸铜 盐酸 硫酸 水室温，侵蚀 化学侵蚀饱和 酒精溶液饱和 酒精溶液室温，侵蚀 DOI:10.16042/62-1053/tf.2022.06.015 试验方法与结果讨论 硝酸水溶液电解腐蚀截取部分 合金，试样尺寸 ，试样镶嵌后待检测面先后用、砂纸进行磨制，然后使用 金刚石抛光剂和呢绒抛光布在 抛光机上进行抛光，再用清水冲洗干净并用酒精吹干。使用 可编程电解腐蚀仪器进行电解腐蚀，将合金作为正极，不锈钢薄片作为负极，用 硝酸水溶液电解腐蚀，设置电解电压 ，腐蚀时间 。图 为采用硝酸水溶液电解腐蚀的方法得到的 合金的显微组织。由图 可以看出 合金组织清晰显示，晶界分明。采用电解腐蚀的方法设置好电解参数之后进行腐蚀，重现性高，重复性好。图 采用硝酸水溶液电解方法显示 合金的显微组织 硝酸盐酸水溶液化学侵蚀将截取、镶嵌、磨制、抛光完成的 合金进行硝酸盐酸水溶液化学侵蚀。硝酸盐酸水溶液配比为 硝酸，盐酸和 热水，侵蚀时间。使用该侵蚀剂进行腐蚀时，开始腐蚀时的变化不大，经过一定时间以后试样迅速腐蚀，腐蚀时间过长试样表面呈现深灰色，随着腐蚀溶液温度下降，腐蚀效果随之下降，腐蚀时间和腐蚀程度不容易掌握。图 为采用硝酸盐酸水溶液侵蚀方法得到的 合金的显微组织，奥氏体清晰显示，晶界分明。图 采用盐酸硝酸水溶液侵蚀显示 合金的显微组织 采用硝酸盐酸水溶液侵蚀时侵蚀过程不易掌握，容易出现过腐蚀和腐蚀不均匀的现象，并且腐蚀剂配比溶液含有强酸，容易出现腐蚀坑。图 为过腐蚀的图片，图 为具有腐蚀坑的图片。硫酸铜盐酸硫酸水溶液化学侵蚀将截取、镶嵌、磨制、抛光完成的 合金进行硫酸铜盐酸硫酸水溶液化学侵蚀。硫酸铜盐酸硫酸水溶液配比为 硫酸铜，盐酸，硫酸和 水，侵蚀时间 。使用此侵蚀剂侵蚀效果较好，但配比溶液使用硫酸，使用时需要注意安全。使用这种侵蚀剂进行腐蚀时，试样表面容易附图 过腐蚀 甘 肃 冶 金 第 卷图 腐蚀坑着腐蚀产物，腐蚀后需要棉花擦拭并用大量清水清洗。图 为采用硫酸铜盐酸硫酸水溶液侵蚀方法得到的 合金的显微组织，可以看出 合金组织清晰显示，晶界分明。饱和 酒精溶液侵蚀将截取、镶嵌、磨制、抛光完成的 合金进行饱和 酒精溶液侵蚀，侵蚀时间 。腐蚀过程缓慢进行，试验人员容易掌握腐蚀深浅程度。图 为采用饱和 酒精溶液侵蚀的方法得到的 合金的显微组织，组织清晰显示，对奥氏体晶界有较好的浸蚀作用，但是析出物易被腐蚀剥落。使用 酒精溶液侵蚀 合金时，腐蚀时间过长容易出现点蚀坑。图 为腐蚀时间过长，出现点蚀坑的图片。图 采用硫酸铜盐酸硫酸水溶液侵蚀显示 合金的显微组织图 饱和 酒精溶液侵蚀图 腐蚀坑（下转第 页）第 期 王宝君，等：不同侵蚀方法在 合金显微组织显示中的应用 表 （）工艺参数调整名称原工艺新工艺调整量比例 出炉温度 终轧温度 卷取温度 轧制速度 轧制速度 轧制速度表 含钒工艺（）参数调整名称原工艺新工艺变化量出炉温度 终轧温度 调整到 ，未调整。卷取温度 卷取温度低，无需调整。热轧带钢表面氧化铁皮改善效果 成品带钢表面氧化铁皮厚度金相检测对比及氧化铁皮组分 物相分析新工艺后，氧化铁皮厚度为，氧化铁皮厚度较原工艺减薄约，占比达，较原工艺增加。见表。表 带钢表面氧化铁皮厚度及 占比工艺钢种厚度 氧化铁皮厚度 氧化铁皮中占比 原工艺新工艺 成品带钢表面氧化铁皮厚度金相检测对比及氧化铁皮组分 物相分析采取新工艺后，氧化铁皮厚度为 ，较原工艺氧化铁皮厚度减薄约，氧化铁皮中 占比，较原工艺带钢氧化铁皮中 增加。见表。表 带钢表面氧化铁皮厚度及 占比工艺钢种厚度 氧化铁皮厚度 氧化铁皮中占比 原工艺新工艺 结语通过采取“低温快轧”策略，有效提高带钢的轧制速度，减少带钢在轧机高温阶段的停留时间，减少带钢在高温阶段氧化铁皮的生成量，带钢表面的氧化铁皮厚度减薄。通过工艺调整，改善氧化铁皮组份，致密、无孔的 占比增加 ，开平过程中表面氧化铁皮脱粉现象减少。参考文献：刘振宇，李志峰新一代热轧板带材表面氧化铁皮控制技术的现状与进展轧钢，（）：李志峰，何永全，曹光明，等热轧钢材氧化铁皮的高温形变机理研究材料导报，（）：刘振宇，于 洋，郭晓波，等板带热连轧中氧化铁皮的控制技术轧钢，（）：收稿日期：作者简介：郑国升（），男，甘肃省嘉峪关市人，工程师，本科。主要从事碳钢薄板厂热轧工艺技术工作。（上接第 页）结语以上四种显示方法均能不同程度显示 合金的显微组织，相关试验人员日常工作中可根据实验室自身条件选择不同的侵蚀方法。硝酸水溶液电解的方法重现性高，重复性好。盐酸硝酸水溶液侵蚀过程不易掌握，容易出现腐蚀坑、过腐蚀和腐蚀不均匀。硫酸铜盐酸硫酸水溶液侵蚀方法侵蚀效果较好，但溶液配比相比其他方法复杂，且使用硫酸，使用时要注意安全。饱和 酒精溶液侵蚀的方法溶液配比简单，不使用强酸，侵蚀过程容易掌握。参考文献：李大航，王柏羽，赵刚，等退火工艺对 因瓦合金冷轧板组织与性能的影响金属热处理，（）：收稿日期：作者简介：王宝君（），女，甘肃省酒泉市人，工程师，本科。主要从事金相检验分析和失效分析工作。第 期 郑国升，等：酒钢 热轧厚规格钢带氧化铁皮机理分析及控制优化