一种304不锈钢的晶粒腐蚀与显示方法与流程

本发明涉及金相检测，尤其涉及一种304不锈钢的晶粒腐蚀与显示方法。

背景技术：

1、金属材料的内部组织结构与硬度、强度、延展性等材料性能有着直接和密切的联系，而金相观察则是研究金属材料内部组织结构最为直接有效的方法。

2、cn105092437a公开了一种超超临界马氏体耐热铸钢原始奥氏体晶粒度显示方法，第一步：对试样进行奥氏体化保温，将高温炉升温至1100℃-1150℃，将试样放入炉内保温，在炉内快速冷却到800℃，保温再冷却至室温；第二步：a.金相样品的切取：在完成上述热处理的试料上15×15mm的金相试样，去除表面氧化脱碳部分；b.金相试样的磨制和抛光：将样品表面清洗干净，将样品置于抛光机上进行抛光；第三步：a.腐蚀剂的配制：配制硝酸与酒精体积比为(6-10):(94-90)；b.化学腐蚀：使溶液能够没过样品表面，将样品抛光面向上放入腐蚀液中，室温条件下静置15-30分钟后，将样品取出；第四步：晶粒度观察及统计：将样品拍摄金相照片。

3、cn116448529a公开了一种浸蚀剂及淬火态nicrmov钢原奥氏体晶界的显示方法，所述浸蚀剂包括8-22重量份5-磺基水杨酸、2.5-5.5重量份阴离子表面活性剂、3-6.5重量份硝酸、0.4-1.5重量份盐酸和100重量份水。所述显示方法利用所述浸蚀剂对淬火态nicrmov钢试样进行电解腐蚀，然后在金相显微镜下进行原奥氏体晶界观察和晶粒度评级。所述浸蚀剂及显示方法可安全、快速、清晰、完整地显示淬火态nicrmov钢原奥氏体晶界，有助于准确评定淬火态nicrmov钢的晶粒度，为大型电站低压转子生产工艺的制定和优化提供了基础支撑。

4、cn117723362a公开了一种纯钒的金相显示方法，所述的纯钒的金相显示方法，包括以下步骤：(1)使用水刀或线切割对纯钒进行切割，得到样品；(2)将样品进行粗磨、精磨；(3)将样品用抛光机进行抛光，清洗，干燥；(4)将样品置于稀硝酸溶液中进行腐蚀，清洗，烘干，得到金相试样；(5)将金相试样置于金相显微镜中观察，拍摄金相照片，并标记晶粒，统计晶粒尺寸。

5、cn114199657a公开了一种金相侵蚀剂以及金相组织的显示方法，所述金相侵蚀剂包括以下质量百分含量的组分：3.0-8.0％的方酸、4.0-7.0％的水杨酸、1.2-2.7％的异壬酸、余量为去离子水，以所述金相侵蚀剂总质量计。

6、但是，上述金相组织的显示方法应用于304不锈钢还存在晶粒显示不够清晰的问题。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种304不锈钢的晶粒腐蚀与显示方法，将打磨后的304不锈钢采用特定的电解液进行电解抛光处理后，进行化学腐蚀处理，即可清晰低观察到304不锈钢的金相组织；本发明所述方法操作简单，处理成本低，晶粒显示良好清晰。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明提供一种304不锈钢的晶粒腐蚀与显示方法，所述晶粒腐蚀与显示方法包括如下步骤：

4、(1)304不锈钢在水性砂纸上打磨至表面光亮；

5、(2)打磨后的304不锈钢依次进行电解抛光处理和化学腐蚀处理后，用金相显微镜观察金相组织；所述电解抛光处理使用的电解液包括体积比为(5～8):(1～3):(1～2)的乙醇、2-丁氧基乙醇和高氯酸。

6、本发明所述的304不锈钢的晶粒腐蚀与显示方法操作简单，检测时间短，处理成本低。首先将304不锈钢打磨至表面光亮，之后采用体积比为(5～8):(1～3):(1～2)的乙醇、2-丁氧基乙醇和高氯酸的电解液进行电解抛光处理，实现很好地抛光；最后采用浸蚀剂进行化学腐蚀处理，用金相显微镜观察金相组织时，可以看到良好清晰的金相组织。

7、本发明所述电解抛光处理使用的电解液包括体积比为(5～8):(1～3):(1～2)的乙醇、2-丁氧基乙醇和高氯酸，例如可以是5:1:1、5.5:1.3:1.1、6:1.8:1.3、6.5:2:1.5、7:2.5:1.8或8:3:2等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

8、当电解抛光处理使用的电解液中不包含高氯酸，会导致电解液无法进行抛光，进而无法在金相显微镜下观察到金相组织。当电解液中2-丁氧基乙醇的含量过低或够高，均会导致304不锈钢的金相组织模糊，不利于观察。

9、优选地，步骤(1)所述打磨包括依次使用240#水性砂纸和1000#水性砂纸进行打磨，去除304不锈钢变的杂质，便于后续很好地观察金相组织。

10、优选地，步骤(1)所述打磨的时间为5～10min，例如可以是5min、5.5min、6min、7min、8min、9min或10min等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

11、优选地，所述打磨使用的润湿剂包括水。

12、优选地，所述乙醇的浓度为80％～95％，例如可以是80％、82％、84％、85％、90％或95％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

13、优选地，所述高氯酸的浓度为10％～30％，例如可以是10％、15％、20％、25％、28％或30％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

14、优选地，步骤(2)所述电解抛光处理在电解抛光机中进行。

15、优选地，所述电解抛光处理的电压为20～40v，例如可以是20v、22v、25v、30v、35v或40v等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

16、本发明优选所述电解抛光处理的电压为20～40v，有利于进行很好地电解抛光，便于观察到清晰的金相组织。

17、优选地，所述电解抛光处理的时间为15～25s，例如可以是15s、18s、20s、22s、24s或25s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

18、优选地，所述电解抛光处理后将304不锈钢用清水清洗。

19、优选地，步骤(2)所述化学腐蚀处理使用的浸蚀剂包括体积比为(3～7):(3～7):(1～3):(1～3)的盐酸、氢氟酸、硫酸和硝酸，例如可以是3:3:1:1、3.5:3.8:1.2:1.5、4:4.1:1.7:1.4、4.5:5:2:2、5:5.5:2.5:3或7:7:3:3等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

20、本发明优选所述化学腐蚀处理使用的浸蚀剂包括体积比为(3～7):(3～7):(1～3):(1～3)的盐酸、氢氟酸、硫酸和硝酸，可以很好地腐蚀304不锈钢的表面，便于后续进行金相组织观察。

21、优选地，所述盐酸的浓度为36％～38％，例如可以是36％、36.5％、37％、37.3％、37.8％或38％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

22、优选地，所述氢氟酸的浓度为40％～45％，例如可以是40％、42％、42.5％、43％、44％或45％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

23、优选地，所述硫酸的浓度为95％～98％，例如可以是95％、95.5％、96％、96.5％、97％或98％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

24、优选地，所述硝酸的浓度为65％～68％，例如可以是65％、65.8％、66％、66.5％、67％或68％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

25、优选地，所述高氯酸的浓度为70％～72％，例如可以是70％、71％、71.3％、71.5％、71.8％或72％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

26、优选地，所述浸蚀剂滴在304不锈钢电解抛光后的区域腐蚀10～20s后，用清水清洗，例如可以是10s、11s、13s、15s、17s、18s或20s等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

27、作为本发明优选的技术方案，所述晶粒腐蚀与显示方法包括如下步骤：

28、(1)依次用240#水性砂纸和1000#水性砂纸对304不锈钢打磨5～10min至表面光亮；所述打磨使用的润湿剂包括水；

29、(2)打磨后的304不锈钢在电解抛光机中进行电压为20～40v的电解抛光处理15～25s后，将304不锈钢用清水清洗；之后将浸蚀剂滴在304不锈钢电解抛光后的区域10～20s进行化学腐蚀处理后，用清水清洗；最后，用金相显微镜观察金相组织；

30、所述电解抛光处理使用的电解液包括体积比为(5～8):(1～3):(1～2)的乙醇、2-丁氧基乙醇和高氯酸；所述乙醇的浓度为80％～95％；所述高氯酸的浓度为10％～30％；

31、所述化学腐蚀处理使用的浸蚀剂包括体积比为(3～7):(3～7):(1～3):(1～3)的盐酸、氢氟酸、硫酸和硝酸；所述盐酸的浓度为36％～38％；所述氢氟酸的浓度为40％～45％；所述硫酸的浓度为95％～98％；所述硝酸的浓度为65％～68％；所述高氯酸的浓度为70％～72％。

32、与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

33、本发明提供的一种304不锈钢的晶粒腐蚀与显示方法检测时间短，处理成本低；通过采用特定的电解液进行电解抛光处理后，采用特定的浸蚀剂进行化学腐蚀处理，观察到304不锈钢的金相组织结构清晰明显，可显示细小晶粒，便于晶粒的统计及分析。