专利名称：钢材腐蚀试剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种金属腐蚀试剂，特别是指用于区别钢中粗细片状珠光体组织的腐蚀试剂。
背景技术：
片状珠光体组织是钢的最基本的且极具重要性的显微组织，钢的原始组织是研究钢的各项性能的基础。珠光体组织中片层间距的大小对钢的力学性能，如硬度、抗拉强度、疲劳寿命、断裂韧性、冲击韧性等都有显著影响。当片状珠光体进一步被区分为粗、细不同片层间距后，则可以就粗、细片状珠光体各自对上述各项性能的影响以及对钢材寿命的影响作更进一步深入的研究。对某一钢种来说，其粗、细片状珠光体相对含量是不一致的。
为显示钢中片状珠光体组织，传统的腐蚀试剂，按我国冶金部标准YB28-59“金属显微组织检验法”之规定以及国际上有关国家标准，如ASTM、TOCT、JIS等标准中所规定的常规腐蚀试剂，均采用如下腐蚀试剂(2-4)％硝酸-酒精溶液采用上述腐蚀试剂进行腐蚀后得到的试片被置于实验室常用显微镜下观察时，钢材轧态和铸态纵横向试片形态显示均相同，请参阅图1所示。
而实际的微观型态应该是不相同的，在这种情况下要对钢中片状珠光体组织作进一步的研究是相当困难的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种金属腐蚀试剂，使用实验室常用的显微镜就能观察到经过其腐蚀的金属试片中的片状珠光体的更细致的型态。
为达到上述目的，本发明的解决方案是本发明的腐蚀试剂基本上由钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)，蒸馏水(H2O)，硝酸(HNO3)，氟化氢铵(NH4HF2)组成，其配制方法为取1.0-1.5克市售实验室用钼酸钠固体溶于100毫升蒸馏水或自来水中，待溶解后加入1.0-1.5毫升市售实验室用浓硝酸(浓度约为65％，相对密度为1.40)，此时溶液呈淡黄色弱酸性，再加入2.0-6.0克市售实验室用氟化氢铵，稍静置后即可使用。
根据上述配制方法，可计算出本发明的腐蚀剂中各组份的质量含量钼酸钠 0.92％～1.44％蒸馏水 91.86％～96.24％硝酸 0.84％～1.31％氟化氢铵 1.91％～5.56％本发明还提供一种新的检验方法，即对经过本发明的钢材腐蚀试剂腐蚀的试片的检验方法在球化检验、碳化物网状检验、晶粒度检验中，将试片检验面定为纵向。
将制备好的金相试片(经磨制、抛光后)在该新的特殊试剂中进行1.5分钟左右腐蚀，至表面呈肉眼可见到明显宏观组织为止，然后把试片置于显微镜下观察，粗、细片状珠光体可明显区别开来。该试剂腐蚀效果敏感性强，重显性也佳，对各珠光体类型的钢种都能很好的予以腐蚀。


图1是经过传统腐蚀试剂腐蚀后的试片在显微镜下的显示图；图2是经过本发明腐蚀试剂腐蚀后的试片在显微镜(60×)下的显示图(轧态)；图3是经过本发明腐蚀试剂腐蚀后的试片在显微镜(60×)下的显示图(铸态)；图4是经过本发明腐蚀试剂腐蚀后的试片在显微镜(200×)下的显示图(轧态)；图5是经过本发明腐蚀试剂腐蚀后的试片在显微镜(500×)下的显示图(铸态)；图6是经过本发明腐蚀试剂腐蚀后的亚共析钢纵向试片在显微镜下的显示图；图7是经过本发明腐蚀试剂腐蚀后的过共析钢纵向试片在显微镜下的显示图；图8是经过本发明腐蚀试剂腐蚀后的共析钢纵向试片在显微镜下的显示图；图9是经过传统腐蚀试剂腐蚀后的共析钢纵向试片在显微镜下的显示图；图10是采用现有球化检验标准的试片在显微镜下的显示图；图11是采用纵向球化检验标准的试片在显微镜下的显示图；
图12是采用现有网状碳化物检验标准的试片在显微镜下的显示图；图13是采用纵向网状碳化物检验标准的试片在显微镜下的显示图；图14是采用现有晶粒度检验标准的试片在显微镜下的显示图；图15是采用纵向晶粒度检验标准的试片在显微镜下的显示图；具体实施方式
本发明的腐蚀试剂基本上由钼酸钠(Na2MoO4·2H2O)，蒸馏水(H2O)，硝酸(HNO3)，氟化氢铵(NH4HF2)组成，其配制方法为取1.0-1.5克市售实验室用钼酸钠固体溶于100毫升蒸馏水或自来水中，待溶解后加入1.0-1.5毫升市售实验室用浓硝酸(浓度约为65％，相对密度为1.40)，此时溶液呈淡黄色弱酸性，再加入2.0-6.0克市售实验室用氟化氢铵，稍静置后即可使用。将制备好的金相试片(经磨制、抛光后)在该新的特殊试剂中进行1.5分钟左右腐蚀，至表面呈肉眼可见到明显宏观组织为止，然后把试片置于显微镜下观察，粗、细片状珠光体可明显区别开来。该试剂腐蚀效果敏感性强，重显性也佳，对各珠光体类型的钢种都能很好的予以腐蚀。使用中(1)应以新配制好的后即使用，时间不能放置太久。
(2)在常温下使用，在严寒、酷暑季节，可适当增减些时间。
(3)腐蚀时间1.5分钟左右，至表面呈肉眼见到明显宏观组织为止。
(4)钼酸钠、硝酸、氟化氢铵成份，在上述范围内相互配制均可获得较满意的腐蚀效果，其成份取中上限，腐蚀效果可较佳些，成份取中下限，腐蚀效果也很好。
在显微镜放大倍率较低(60×)条件下观察经过本发明腐蚀试剂腐蚀的试片的结果，如图2所示轧态，如图2所示粗、细片状珠光体以条景状呈间隔分布(试片为纵向)；铸态，如图3所示粗、细片状珠光体呈簇状珠光体团形分布。
在显微镜放大倍率较高条件下所观察的结果轧态，如图4所示(200×)粗、细片状珠光体条带呈间隔分布，而细片状珠光体条带较宽(试片为纵向)。
铸态，如图5所示(500×)粗、细片状珠光体呈放射性珠光体团形态分布，(试片纵横向相同)，中心为细片，周围为粗片。
新试剂的优越性在金相学、金属学和热处理等领域中的研究和应用中都将得到体现，例举如下用来区分钢中粗、细不等的片状珠光体组织，亚共析钢、共析钢、过共析钢均具有相同的腐蚀效果。亚共析钢，如图6所示白色块状为铁素体，黑色条带为粗片状珠光体，其余为细片状珠光体；过共析钢，如图7所示网络为渗碳体，黑色条带为粗片状珠光体，其余为细片状珠光体；共析钢，如图8所示黑色条带为粗片状珠光体，其余为细片状珠光体。
用传统试剂腐蚀的结果，仅用来显示钢中片状珠光体组织，且是以单-形态出现在钢中，如图9所示。
将经过本发明腐蚀试剂腐蚀的试片置于显微镜下观察，粗细片状珠光体可明显区别开来，从而可开展广泛的研究，例如粗、细片状珠光体显微硬度差异；粗、细片状珠光体与纯洁度之间的关系；粗、细片状珠光体与球化退火组织之间关系；粗、细片状珠光体与淬-回火组织之间关系；粗、细片状珠光体对贝氏体组织转变的影响；粗、细片状珠光体对马氏体组织转变的影响；……等等。
现行金相检验标准中规定的的某些检验项目，如球化检验标准、碳化物网状检验标准、奥氏体晶粒度检验标准，该三个检验标准按规定其试片检验面为横向，然而，研究发现该三个标准的横向试片检验结果不能很好代表钢材质量的全貌，更是有钢材质量的代表性。
(1)球化检验标准球化退火时，由于粗、细片状珠光体的临界温度不一致而最终转变为球状珠光体时所形成的组织差异，横向试片上明显反映不够理想，如图10所示，而这在纵向试片上能明显反映出来，如图11所示。
(2)碳化物网状检验标准横向试片结果如图12所示，纵向试片结果如图13所示，显然，网状碳化物在纵向试片上的检验结果具有更明显的代表性。
(3)晶粒度检验标准横向试片结果如图14所示，纵向试片结果如图15所示，显然，网状碳化物在纵向试片上的检验结果具有更明显的代表性。晶粒度在纵向试片上的试验结果细晶粒和粗晶粒呈条带状各按不同的取向分布，它们各自在不同温度下，长大倾向也各不一致。
由此，本发明还提供一种新的检验方法在球化检验、碳化物网状检验、晶粒度检验中，将试片检验面定为纵向。
权利要求
1.一种钢材腐蚀试剂，基本上由钼酸钠，蒸馏水，硝酸，氟化氢铵组成，各组份含量为钼酸钠0.92％～1.44％蒸馏水91.86％～96.24％硝酸 0.84％～1.31％氟化氢铵 1.91％～5.56％
2.一种对经过权利要求1所述的钢材腐蚀试剂腐蚀的试片的检验方法，其特征在于在球化检验、碳化物网状检验、晶粒度检验中，将试片检验面定为纵向。
全文摘要
本发明公开了一种钢材腐蚀试剂，基本上由钼酸钠(Na
文档编号G01N33/20GK1566920SQ0314141
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者孙贤熙 申请人:孙贤熙