專(zhuān)利名稱(chēng)：一種去除鎳鋼熱酸蝕氧化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及冶金分析領(lǐng)域，特別涉及一種用于去除含鎳鋼連鑄坯熱酸蝕后表面氧化物的方法。
背景技術(shù)：
鋼的低倍熱酸蝕檢驗(yàn)是利用鹽酸水溶液對(duì)鋼鐵材料的選擇性腐蝕，清晰顯示其宏觀(guān)組織及缺陷的一種腐蝕能力強(qiáng)、暴露缺陷完整，效率高的檢驗(yàn)方法。對(duì)于碳鋼及普通合金鋼而言，只要將試樣受檢面機(jī)加工至一定的粗糙度(Ra值一般不大于3. 2um)，置于一定濃度鹽酸水溶液中浸蝕幾十分鐘后提出，水沖、毛刷刷洗即可去除表面腐蝕產(chǎn)物，進(jìn)行低倍組織及缺陷觀(guān)察、拍照、評(píng)級(jí)。然而，對(duì)于含鎳3.0%以上的合金鋼而言，當(dāng)熱酸蝕結(jié)束，試樣從熱酸蝕溶液中提出后，其表面很快被空氣氧化，形成與金屬基體結(jié)合牢固的氧化物，遮蓋了鋼樣酸蝕后的低倍組織形態(tài)，用刷洗等方法難以除去，使低倍檢驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。為適應(yīng)海洋用鋼等特殊性能用鋼的開(kāi)發(fā)，必須研究一種能有效去除這種表面氧化物的藥劑及其處理方法，解決困擾含鎳鋼熱酸蝕檢驗(yàn)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種去除這種氧化物的方法，解決含鎳鋼熱酸蝕低倍組織及缺陷顯示檢驗(yàn)問(wèn)題。常規(guī)的金相熱酸蝕檢驗(yàn)操作是將連鑄鋼坯低倍試樣置于70_80°C鹽酸溶液中腐蝕40-60分鐘，待試樣表面顯示出鋼的凝固組織結(jié)構(gòu)形態(tài)時(shí)，立即提出熱酸溶液，讓試樣受檢面朝上，用70-80°C熱水沖洗，吹干。含Ni 3. 0% -5. O %的連鑄鋼坯試樣經(jīng)過(guò)低倍熱酸蝕后，從熱酸溶液中提出暴露于空氣時(shí)，試樣表面很快被空氣氧化，形成與金屬基體結(jié)合牢固的氧化物，遮蓋了鋼樣酸蝕后的低倍組織形態(tài)，見(jiàn)圖I。一種去除含鎳鋼熱酸蝕表面氧化物的方法，包括質(zhì)量百分比O. 19% -O. 35%碳酸氫鈉的碳酸氫鈉水溶液A和按體積百分比14% -16%硝酸和84% -86%乙醇的硝酸乙醇溶液B，其特征在于如下步驟I)對(duì)于鎳含量低于4%的熱酸蝕連鑄鋼坯，置于70_80°C鹽酸溶液中腐蝕40-60分鐘熱酸洗后，快速浸入事先配制好的A溶液槽內(nèi)進(jìn)行酸堿中和處理，溶液溫度為70-80°C，讓A溶液完全覆蓋試樣表面，同時(shí)，用毛刷刷洗試樣表面約3-5分鐘，而后將試樣提出A溶液，用70-80°C的熱水沖洗，高壓風(fēng)吹干；2)對(duì)于鎳含量高于4%的熱酸蝕連鑄鋼坯先進(jìn)行I)步驟后再將B溶液澆至試樣表面，讓B溶液在試樣表面停留2-3分鐘，用毛刷刷洗2-3分鐘，重點(diǎn)刷洗缺陷嚴(yán)重的鑄坯中心位置，待試樣表面沉積的氧化物全部清除后，用70-80°C熱水沖洗，高壓風(fēng)吹干。試樣入A溶液浸泡過(guò)程中，溶液溫度保持在70_80°C。將熱酸洗后的含鎳鋼連鑄坯快速浸入事先配制好的A溶液槽內(nèi)，用A溶液完全覆蓋試樣表面，減緩試樣表面在70-80°C下繼續(xù)氧化的過(guò)程，破壞氧化物在試樣表面的附著力。用B溶液對(duì)鎳含量高于4%連鑄坯做補(bǔ)償?shù)娜趵渌嵛g去除處理。B溶液在試樣表面停留2-3分鐘，用毛刷刷洗2-3分鐘，冷酸蝕反應(yīng)時(shí)間達(dá)4-5分鐘，讓第一次酸堿中和處理剩余的、附著牢固的氧化物徹底清除。低倍熱酸蝕腐蝕后的含鎳連鑄坯經(jīng)過(guò)上述除處理，就可達(dá)到清晰、完整、真實(shí)顯示含鎳鋼鑄坯試樣低倍組織缺陷形貌的效果，見(jiàn)圖2。本發(fā)明的有益效果為將經(jīng)過(guò)低倍熱酸蝕后的含鎳鋼坯提出鹽酸溶液后，快速浸入碳酸氫鈉水溶液內(nèi)，此操作可以有效阻隔或減少試樣與空氣的接觸時(shí)間，減少氧化物的形成；碳酸氫鈉水溶液能夠起到中和含鎳鋼試樣表面酸性，對(duì)高鎳鋼鑄坯最終去除牢固附著的氧化物起到一個(gè)預(yù)處理作用；硝酸乙醇溶液的冷腐蝕操作是對(duì)高鎳鋼試樣上牢固附著的氧化物進(jìn)行徹底腐蝕處理，此一冷酸蝕操作不能引起鎳鋼的進(jìn)一步快速氧化，因此經(jīng)冷酸蝕處理后，高鎳鋼連鑄坯試樣表面可達(dá)到清晰、完整、真實(shí)顯示低倍組織缺陷的效果。
本方法適用所有含鎳鋼熱酸蝕連鑄坯試樣的去除氧化物操作，尤其適用于含鎳3.0% -5. O %的合金鋼連鑄坯熱酸蝕后的處理。


圖I為含鎳鋼連鑄坯經(jīng)常規(guī)熱酸蝕后表面形成嚴(yán)重氧化物形態(tài)；圖2為圖I本發(fā)明方法處理后所顯示出的低倍組織缺陷形態(tài)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例I主要成分為CO. 1%, Si O. 32%,Mn I. 35%, Ni :3. 4%, Cr :0. 2%,Mo :0. 5%，余量為鐵和不可避免雜質(zhì)的連鑄坯試樣規(guī)格230mmX 300mm X 40mm選擇的處理藥液配比含量為A溶液碳酸氫鈉水溶液成分配比碳酸氫鈉NaHCO3 2kg水H2O IOOOkg操作方法試樣經(jīng)70°C鹽酸水溶液熱酸浸40分鐘后，提出，立即浸入A溶液碳酸氫鈉水溶液中，讓A溶液完全覆蓋試樣表面，A溶液碳酸氫鈉水溶液溫度為70-80°C，在這種溶液內(nèi)浸泡2分鐘，用毛刷刷洗試樣表面約3分鐘，提出試樣，用70°C的熱水沖洗試樣，用高壓風(fēng)吹干。試樣入A溶液浸泡過(guò)程中，溶液溫度保持在70-80°C。實(shí)施例2主要成分為CO. 12%, Si O. 22%, Mn I. 33%, Ni 5. 2%, Cr :0. 6%, Mo :0. 3%,余量為鐵和不可避免雜質(zhì)的連鑄坯試樣規(guī)格230mmX230mmX 5Omm ;
選擇的處理藥液配比含量 A溶液碳酸氫鈉水溶液成分碳酸氫鈉NaHCO3 8kg水H2O2400kgB溶液硝酸乙醇溶液成分硝酸(濃度63. 8% )HNO330ml乙醇(濃度99. 8% )CH3CH2OH 170ml試樣經(jīng)70°C鹽酸水溶液熱酸浸40分鐘后，提出，立即浸入A溶液碳酸氫鈉水溶液·中，讓溶液完全覆蓋試面，A溶液碳酸氫鈉水溶液溫度為70_80°C，在這種堿性溶液內(nèi)浸泡2分鐘，用毛刷刷洗試樣表面約3分鐘，提出試樣，用70°C的熱水沖洗試樣，用高壓風(fēng)吹干。此時(shí)，在連鑄坯試樣的中心部位尚有氧化物附著。再將B溶液硝酸乙醇溶液澆至試樣表面，停留2分鐘，用毛刷刷洗2分鐘，待試樣表面氧化物全部清除后立即用70°C的熱水沖洗試樣，用高壓風(fēng)吹干。試樣入A溶液浸泡過(guò)程中，溶液溫度保持在70-80°C。
權(quán)利要求
1.一種去除鎳鋼熱酸蝕表面氧化物的方法，包括質(zhì)量百分比O. 19% -O. 35%碳酸氫鈉的碳酸氫鈉水溶液A和按體積百分比14% -16%硝酸和84% -86%乙醇的硝酸乙醇溶液B，其特征在于如下步驟 1)對(duì)于鎳含量低于4%的熱酸蝕連鑄鋼坯，置于70-80°C鹽酸溶液中腐蝕40-60分鐘熱酸洗后，快速浸入事先配制好的A溶液槽內(nèi)進(jìn)行酸堿中和處理，溶液溫度為70-80°C，讓A溶液完全覆蓋試樣表面，同時(shí)，用毛刷刷洗試樣表面約3-5分鐘，而后將試樣提出A溶液，用70-800C的熱水沖洗，高壓風(fēng)吹干； 2)對(duì)于鎳含量高于4%的熱酸蝕連鑄鋼坯先進(jìn)行I)步驟后再將B溶液澆至試樣表面，讓B溶液在試樣表面停留2-3分鐘，用毛刷刷洗2-3分鐘，重點(diǎn)刷洗缺陷嚴(yán)重的鑄坯中心位置，待試樣表面沉積的氧化物全部清除后，用70-80°C熱水沖洗，高壓風(fēng)吹干。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的去除鎳鋼熱酸蝕表面氧化物的方法，其特征在于試樣入A溶液浸泡過(guò)程中，溶液溫度保持在70-80°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種去除含鎳鋼熱酸蝕表面氧化物的方法，包括質(zhì)量百分比0.19％-0.35％碳酸氫鈉的碳酸氫鈉水溶液A和按體積百分比14％-16％硝酸和84％-86％乙醇的硝酸乙醇溶液B，對(duì)于鎳含量低于4％的熱酸蝕連鑄鋼坯，置于70-80℃鹽酸溶液中腐蝕40-60分鐘熱酸洗后，快速浸入事先配制好的A溶液槽內(nèi)進(jìn)行酸堿中和處理，溶液溫度為70-80℃，讓A溶液完全覆蓋試樣表面，同時(shí)，用毛刷刷洗試樣表面約3-5分鐘，而后將試樣提出A溶液，用70-80℃的熱水沖洗，高壓風(fēng)吹干；對(duì)于鎳含量高于4％的熱酸蝕連鑄鋼坯先進(jìn)行以上步驟后再將B溶液澆至試樣表面，讓B溶液在試樣表面停留2-3分鐘，用毛刷刷洗2-3分鐘，重點(diǎn)刷洗缺陷嚴(yán)重的鑄坯中心位置，待試樣表面沉積的氧化物全部清除后，用70-80℃熱水沖洗，高壓風(fēng)吹干。
文檔編號(hào)G01N1/34GK102954906SQ20111024195
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者隋曉紅, 張鵬遠(yuǎn), 李平, 高玉明, 趙寶純 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司