顯示膨脹合金宏觀低倍組織的化學侵蝕劑及其侵蝕方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于金相檢驗分析技術領域，具體設及一種顯示膨脹合金宏觀低倍組織的 化學侵蝕劑及其侵蝕方法。
【背景技術】
[0002] 膨脹合金為單相奧氏體組織，在凝固過程中沒有相變的產(chǎn)生，導致合金連鑄巧凝 固組織粗大，幾乎全部為粗大的柱狀晶，嚴重惡化了合金的熱塑性，致使連鑄巧在熱社過程 中開裂現(xiàn)象嚴重。細化鑄巧凝固組織，抑制鑄巧中柱狀晶生長并提高鑄巧中屯、等軸晶比率 是改善合金熱塑性的一種有效方法。為改善膨脹合金的凝固組織，首先就需要了解出其宏 觀低倍組織，即柱狀晶和等軸晶的分布情況。因此，快速、準確的侵蝕出膨脹合金的宏觀低 倍組織就顯得尤為重要，運不僅有利于掌握膨脹合金的凝固過程規(guī)律，還能為改善合金宏 觀低倍凝固組織提供技術指導。
[0003] 現(xiàn)有膨脹合金凝固組織的侵蝕方法主要有W下Ξ種： (1)采用lOg CuS〇4+50ml HC1 +50ml也0溶液。此類浸蝕劑可W顯示合金的奧氏體基 體組織，但侵蝕的試樣表面形成一種銅的沉淀物，需要用氨水去除，當沉積膜太厚時，還需 要用在拋光機上重新拋一下，再用氨水去除，去除沉淀物會使凝固組織形態(tài)收到破壞，同時 對大塊的連鑄巧試樣操作很不方便，也難W達到理想的效果。
[0004] (2)采用體積比肥1:歷化=3:1的王水溶液。此類強氧化型浸蝕劑可^有效顯示合 金的奧氏體晶粒組織。但是王水溶液腐蝕性很強且氣味刺鼻，侵蝕時間太短不易掌握，并且 倘若清洗不夠干凈，殘留的溶液會使試樣表面迅速氧化而破壞金相組織。
[0005] (3)采用體積比HC1:出0=1:1的水溶液。此類侵蝕劑可侵蝕出合金的奧氏體晶粒 織，但侵蝕劑中的HC1在70~80°C加熱條件下?lián)]發(fā)嚴重，氣味刺鼻，而且侵蝕時間需要30-40 分鐘，時間太長。
[0006] 綜上所述，由于現(xiàn)有膨脹合金低倍宏觀組織的侵蝕方法存在W上問題，從而給快 速、高效的顯示膨脹合金宏觀低倍組織帶來一定的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為克服現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種快速、高效的顯示 膨脹合金宏觀低倍組織的方法，主要針對化-Ni系膨脹合金開發(fā)的一種侵蝕方法，利用該方 法能夠快速、高效的顯示出膨脹合金宏觀低倍組織的柱狀晶和等軸晶分布狀況。
[0008] 為解決W上技術問題，本發(fā)明是通過W下技術方案予W實現(xiàn)的。
[0009] -種顯示膨脹合金宏觀低倍組織的化學侵蝕劑，它的配方為:苦味酸3~4g，無水酒 精90~100ml，鹽酸2~3ml，十二烷基苯橫酸鋼2g(表面活性劑）。其中苦味酸是侵蝕鑄巧組織 常用的腐蝕劑，為保證合金熱侵蝕的快速、高效，要求苦味酸一直處于飽和狀態(tài)，因此控制 加入量為3~4g?？辔端嵩诟g試樣時容易在試樣表面產(chǎn)生一層難溶的侵蝕物而引起純化， 導致侵蝕速度變慢，故添加2~3ml鹽酸來提高侵蝕的速度。少量的十二烷基苯橫酸鋼作為表 面活性劑，可活化試樣表面的金屬原子，促進試樣的腐蝕反應，改善宏觀低倍凝固組織的顯 示效果。
[0010]本發(fā)明侵蝕劑的侵蝕方法包括如下步驟： (1)制備試樣:在鑄錠上截取試樣，通過水砂紙磨制后，用酒精沖洗試樣表面，吹風機吹 干。
[0011 ] (2)配置侵蝕劑:先在90~100ml的無水乙醇中加入3~4g苦味酸，充分攬拌均勻，再 加入2g十二烷基苯橫酸鋼，最后滴入2~3ml鹽酸，通過水浴加熱鍋將配好的侵蝕劑加熱至沸 騰狀態(tài)，并保持恒溫。
[0012] (3)熱侵蝕顯示:將磨制好的試樣光面朝下，懸置放于沸騰的侵蝕液中，侵蝕時間 為3~5min;侵蝕結(jié)束后對試樣侵蝕表面用沾有酒精的棉球擦拭，再進行清水沖洗，吹干即 可。
[0013] 本發(fā)明采用熱酸蝕法是為了提高鑄巧中奧氏體晶粒組織的顯示速度。把磨制好的 試樣光面朝下并懸置于侵蝕劑中，可促進侵蝕液與試樣表面快速、均勻反應。侵蝕結(jié)束后對 試樣侵蝕表面用沾有酒精的棉球擦拭，再進行清水沖洗，可有效去除侵蝕表面殘留的侵蝕 液和侵蝕產(chǎn)物，提高宏觀組織的顯示效果。
[0014] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有W下技術效果： 1、試樣不需要對銳、磨的鑄巧試樣表面進行再拋光作業(yè)，降低了對試樣表面光潔度的 要求，簡化了試樣的制備程序。
[0015] 2、侵蝕時間適中，易于控制試樣腐蝕程度。
[0016] 3、宏觀低倍組織顯示清晰，可肉眼直接觀察膨脹合金宏觀低倍組織中柱狀晶、等 軸晶的形貌及分布狀態(tài)，并測量晶粒尺寸的大小，進而獲得膨脹合金的凝固條件，為進一步 優(yōu)化連鑄工藝技術，改善膨脹合金凝固組織提供技術依據(jù)。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本專利實施例1 Fe-36Ni低膨脹合金宏觀低倍凝固組織的形貌。
[0018] 圖2為本專利實施例2 Fe-40Ni定膨脹合金宏觀低倍凝固組織的形貌。
【具體實施方式】
[0019] W下結(jié)合具體實施例詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于下述實施例。
[0020] 實施例1 Fe-36Ni低膨脹合金的化學成分如表1所示。將合金鑄錠依次在60#、200#、400#、800#、 1500#水砂紙上打磨至光亮，磨痕均勻且方向一致，然后用酒精沖洗表面，最后用吹風機吹 干，W備侵蝕。將水封的4g分析純的苦味酸加入盛有100ml無水乙醇的燒杯中，攬拌均勻，再 加入2g十二烷基苯橫酸鋼，最后滴入2ml鹽酸，通過水浴加熱鍋將配好的侵蝕劑加熱至沸騰 狀態(tài)，并保持恒溫。用試樣夾固定磨制好的試樣，使其光面向下，懸置于沸騰的熱侵蝕液中， 侵蝕時間為3~5min;侵蝕結(jié)束后對侵蝕表面用沾有酒精的棉球擦拭，再進行清水沖洗，吹干 即可。
[0021] 肉眼即可見清晰的宏觀低倍組織，如圖1所示，用數(shù)碼相機觀察等軸晶和柱狀晶組 織并拍照，統(tǒng)計并測量等軸晶尺寸和所占比例。
[0022] 表1 Fe-36Ni低膨脹合金的化學成分
[0023] 實施例2 Fe-43Ni低膨脹合金的化學成分如表2所示。將合金鑄錠依次在60#、200#、400#、800#、 1500#水砂紙上研磨至光亮，磨痕均勻且方向一致，然后用酒精沖洗表面，最后用吹風機吹 干，W備侵蝕。將水封的4g分析純的苦味酸加入盛有100ml無水乙醇的燒杯中，攬拌均勻，再 加入2g十二烷基苯橫酸鋼，最后滴入2ml鹽酸，通過水浴加熱鍋將配好的侵蝕劑加熱至沸騰 狀態(tài)，并保持恒溫。用試樣夾固定磨制好的試樣，是其光面向下，懸置于沸騰的熱侵蝕液中， 侵蝕時間為3~5min;侵蝕結(jié)束后對侵蝕表面用沾有酒精的棉球擦拭，再進行清水沖洗，吹干 即可。肉眼可見清晰的宏觀低倍組織，如圖2所示，用數(shù)碼相機觀察等軸晶和柱狀晶組織并 拍照，統(tǒng)計并測量等軸晶尺寸和所占比例。
[0024] 表2 Fe-43Ni定膨脹合金的化學成分
【主權項】
1. 一種顯示膨脹合金宏觀低倍組織的化學侵蝕劑，其特征在于，所述膨脹合金為Fe-Ni 系膨脹合金;所述化學侵蝕劑的配料為:苦味酸3~4g，無水酒精90~100ml，鹽酸2~3ml，十二 烷基苯磺酸鈉2g。2. 如權利要求1所述的一種顯示膨脹合金宏觀低倍組織的化學侵蝕劑，其特征是它的 侵蝕方法包括如下步驟： (1) 制備試樣:在鑄錠上截取試樣，通過水砂紙打磨后，用酒精沖洗試樣表面，吹風機吹 干； (2) 配置侵蝕劑:先在90~100ml的無水酒精中加入3~4g苦味酸，充分攪拌均勾，再依次 加入2g十二烷基苯磺酸鈉，滴入2~3ml鹽酸，最后通過水浴加熱鍋將配好的侵蝕劑加熱至沸 騰狀態(tài)，并保持恒溫； (3) 熱侵蝕顯示:將磨制好的試樣光面朝下，懸置放于沸騰的侵蝕液中，侵蝕時間為3~ 5min;侵蝕結(jié)束后先對試樣侵蝕表面用沾有酒精的棉球擦拭，再進行清水沖洗，吹干即可。
【專利摘要】顯示膨脹合金宏觀低倍組織的化學侵蝕劑及其侵蝕方法，屬于金相檢驗分析技術領域。所述化學侵蝕劑的配料為：苦味酸3~4g，無水酒精90~100ml，鹽酸2~3ml，十二烷基苯磺酸鈉2g。所述侵蝕劑的侵蝕方法：將配置好的侵蝕劑加熱至沸騰狀態(tài)，然后將磨制好的試樣光面朝下，懸置放于沸騰的侵蝕液中，侵蝕時間為3~5min；侵蝕結(jié)束后用酒精清洗侵蝕表面，再進行清水沖洗。本發(fā)明具有操作程序簡單、侵蝕效果好、侵蝕時間易于控制等特點，可快速、準確觀察膨脹合金的宏觀低倍組織，從而為優(yōu)化連鑄工藝，改善連鑄坯凝固組織提供技術依據(jù)。
【IPC分類】G01N1/32
【公開號】CN105486567
【申請?zhí)枴緾N201510825338
【發(fā)明人】于彥沖, 張金玲, 王社斌
【申請人】太原理工大學
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年11月24日