钢铁材料常见的40种浸蚀剂以及金相试验方法

嘉峪检测网 2020-07-28 17:48

在与金属有关的实验过程中，往往不可避免的要用到金相试样制备技术，而其中最为关键的是针对一定的材料选择合适的浸蚀剂及浸蚀方法，只有这样才能制好我们需要的金相试样。这里，我们就将常见的浸蚀剂及其适用对象与方法简单罗列如下。

这里，我们就将常见的浸蚀剂及其适用对象与方法简单罗列如下

序号	成分	适用对象	腐蚀方法
1	1:1(容积比工业盐酸水溶液)	大多数钢种
2	盐酸10份，硝酸1份，水10份（容积比）	奥氏体不锈钢耐热钢	60-70℃热蚀时间: 5-25min
3	盐酸38份，硫酸12份，水50份（容积比）	碳素钢合金钢高速工具钢	60-80℃热蚀时间: 15~25min
4	盐酸500mL,硫酸35mL，铜150g	大多数钢种	室温浸蚀在浸蚀过程中,用毛刷不断擦拭试样表面, 去除表面沉淀物
5	三氯化铁200g，硝酸300mL，水100mL	大多数钢种	室温浸蚀或擦拭1~5min
6	盐酸30mL，三氯化铁50g，水70 mL	大多数钢种	室温浸蚀
7	10%~40%硝酸水溶液 (容积比)	碳素钢合金钢	室温浸蚀25%硝酸水溶液为通用浸蚀剂
8	10%~20%过硫酸铵水溶液	碳素钢合金钢显示技晶及粗晶组织	室温浸蚀或擦拭
9	三氯化铁饱和水溶500ml 硝酸 10ml	碳素钢合金钢	室温浸蚀
10	硝酸 1份盐酸 3份	不锈钢及高铬高镍合金钢	室温浸蚀
11	硫酸铜溶液100mL，盐酸500mL,水500mL	奥氏体不锈钢	室温浸蚀也可以加热使用
12	硝酸60mL,盐酸200mL，氯化高铁50g，过硫酸铵30g，水50mL	精密合金高温合金	室温浸蚀
13	工业氯化铜铵12g，盐酸5mL，水100mL	钢的结晶组织	浸蚀30~60min
14	硝酸10mL，硫酸10mL，水20mL	显示铸态组织和铸钢晶粒度	室温浸蚀
15	盐酸50mL，硝酸25mL，水25mL	高合金钢高速钢铁-钴和镍基高温合金	室温浸蚀
16	重铬酸钾 25g，盐酸100mL，硝酸10mL，水100mL	铁素体及奥氏体不锈钢	60~70℃热蚀，时间:30~60min
17	Nital:硝酸1~5mL酒精100mL	淬火马氏体、珠光体、铸铁等	室温浸蚀

18	Picral: 苦味酸4g, 酒精100mL	珠光体、马氏体、贝氏体、渗碳体	室温浸蚀
19	Vilella’s: 盐酸5mL, 苦味酸1g, 苦味酸1g	回火马氏体及奥氏体晶粒	室温浸蚀
20	盐酸10mL, 硝酸3mL, 酒精100mL	高速钢回火后晶粒、氮化层、碳氮化层	室温浸蚀
21	氯化高铁5g盐酸15mL 水100mL	纯铜、黄铜及其他铜合金	室温浸蚀
22	(NH4)2S2O3 10g 水100mL	纯铜、黄铜及其他铜合金	室温浸蚀
23	氢氟酸1mL水200m L	铝及铝合金	室温浸蚀
24	氢氧化钠1g 水100mL	铝及铝合金	不要沾染皮肤
25	Keller’s: 氢氟酸2mL 盐酸3mL 硝酸5mL 水190m L	铝及铝合金	室温浸蚀
26	Marble’s: 硫酸铜5g 盐酸50mL 水50mL	高温合金	室温浸蚀
27	Murakami's: 赤血盐5g(10g) 氢氧化钠5g(10g) 水100mL	碳化钛镀层	室温浸蚀
228	Kalling's 1: 氯化铜2g 盐酸40mL 95%乙醇40~80mL 水40mL		室温浸蚀
29	Kalling's 2: 氯化铜2g 盐酸40mL 95%乙醇40~80mL		室温浸蚀
30	90~99ml甲醇或酒精+1~10ml硝酸	适用于铁，碳钢，合金钢以及铸铁的常用腐蚀剂，显示a晶界及组织。	室温浸蚀
31	100mL酒精+4g苦味酸	多用于铁素体和碳化物组成的组织结构，不能显示铁素体晶界	室温浸蚀
32	饱和苦味酸少量润滑剂	多用于显示初生奥氏体晶界，非常适用于马氏体和贝氏体钢	室温浸蚀
33	150mL水 50mL盐酸 25mL硝酸 1g氯化铜	用于含18％镍的马氏体时效钢，马氏体和沉淀硬化不锈钢	室温浸蚀
34	100mL水 25g NaOH 2g苦味酸	特别适用于McQuaid-Ehn碳化试样，Darkens碳化物，溶液腐蚀1~15分钟或电解腐蚀6V（DC）,0.5A/cm2,30~120秒可以显示高碳钢奥氏体晶界	室温浸蚀
35	3份盐酸+2份甘油+1份硝酸	适用于奥氏体不锈钢。显示晶粒结构，和碳化物的轮廓，现用现配，不能储存，擦拭试样	室温浸蚀
36	100mL酒精+100mL盐酸+5g氯化铜	用于奥氏体和双相不锈钢，铁素体容易侵蚀，碳化物不被侵蚀，奥氏体被轻度腐蚀，室温下擦拭或侵蚀，可以储存	室温浸蚀
37	15mL盐酸 10mL醋酸 5mL硝酸 2滴甘油	适用于高合金不锈钢，先用现配	室温浸蚀
38	100mL水 +K2Fe(CN)6+10gKOH或NaOH	多适用于铁素体不锈钢，铁素体发黄或者棕黄，奥氏体不被侵蚀	CN-有剧毒，注意安全
39	100mL水+10g草酸	6 V （DC）用于不锈钢电解腐蚀，15~30秒显示碳化物，45~60秒显示晶界	室温浸蚀
40	100mL水+20gNaOH	用于马氏体，沉淀硬化成双相钢中铁素体的着色	3~5 V（DC），20℃，5秒，显示铁素体轮廓和着深棕褐色

试样的选取是金相分析的第一步。试样选取好坏直接决定了实验结果的好坏，其重要性毋庸置疑。一般而言，试样的选取分为试样的取样部位及检验面的选择、试样截取过程、试样的尺寸选择，而对于形状特殊或尺寸细小不易握持的试样，还要进行镶嵌或机械夹持。下面详述金相试样选取的四个过程。

一、试样的取样部位及检验面选择

取样部位及检验面的选取需根据分析材料的特点、加工工艺以及热处理过程而确定。而生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸都有明确的规定。

1、研究失效分析材料，应该根据其失效的原因，分别在材料失效部位和完好部位取样，以便于对比分析。

2、研究样品为铸件，必须从表面到心部，从上部到下部观察其组织差异，以了解偏析情况，以及缩孔疏松及冷却速度对组织的影响。

3、轧制型材或锻件取样应考虑表层有无脱碳、折迭等缺陷，以及非金属夹杂物的鉴定。所以要在横向和纵向上截取试样，横向试样主要研究表层缺陷及非金属夹杂物的分布，对于很长的型材应在两端分别取样，以便比较夹杂物的偏析情况，纵向试样主要研究夹杂物的形状；鉴别夹杂物的类型，观察晶粒粒长的程度，估计逆性形变过程中冷变形的程度。

4、热处理后的零件由于其金相组织均匀，可以截取任一截面的试样，但表面化学热处理和镀层部件取样应垂直于表面，以便观察其组织和测试其厚度。

金相试样取样部位确定以后，应进一步确定那一个试样面作为磨面。一般在研究结果或检验报告上所列金相图片，必须说明试样截取的部位与金相磨面的方向，有些情况下还应该绘图示意标出。

二、试样截取方式

取样时，根据被检验材料的软硬程度采取不同的方法：

1、对于硬度较低的材料，可以用锯、车、刨等加工方法；

2、对于硬度较高的材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割等方法。

3、对于硬而脆的材料，可以用锤击方法。

4、在大工件上取样，可用氧气切割等方法。

5、在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以免试样因受热而引起组织变化。

三、试样尺寸

金相试样的大小以便于握持、易于磨制为准。通常显微试样为直径15mm、高15~20mm的圆柱体或边长为15~25mm的立方体。

四、试样镶嵌

对于形状特殊或尺寸细小不易握持的试样，如带、丝、片、管，制备试样，要进行镶嵌或机械夹持。镶嵌分冷镶嵌和热镶嵌二种。

金相试验操作步骤和操作方法

1.试样制备：

1.1试样截取的方向，部位和数量，应根据金属类别、制造方法，技术条件或双方协议的规定进行。
1.2.试样尺寸以面积小于200mm，厚度15～20mm为宜，一般选用16X20mm试用.

1.3试样可用手锯、锯床或切割机床等切取，不论用何种方法取样均应注意试样的温度条件，必要时用水

冷却，以避免正式试样因过热而改变其组织。

2.试样的研磨

2.1准备好的试样，先在粗砂轮上磨平，候磨痕均匀一致后，即移至细砂轮上续磨，磨时须用水冷却试样，使金属的组织不因受热而发生变化。

2.2经砂轮磨好、洗净、吹干后的试样，随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制，可采用在预磨机上进行磨制，从粗砂纸到细砂纸、再换一次砂纸，试样须转90°角与旧磨良成垂直方向。

2.3经预磨后的试样，先在抛光机上进行粗抛光(抛光织物为细绒布、抛光液为W2.5金刚石抛光膏)，然后进行精抛光(抛光织物为锦丝绒，抛光液为W1.5金刚石抛光膏)抛光到试样上的磨痕完全除去而表面像镜面时为止，即粗糙度为Ra0.04以下。

3.试样的浸蚀

3.1精抛后的试样，便可浸入盛于玻璃皿之浸蚀剂中进行浸蚀。浸蚀时，试样可不时地轻微移动，但抛光面不得与皿底接触。

3.2浸蚀剂一般采用4％硝酸酒精溶液。

3.3浸蚀时间视金属的性质、检验目的及显微检验的放大倍数而定，以能在显微镜下清晰显出金属组织为宜。

3.4试样浸蚀完毕后，须迅速用水洗净，表面两用，酒精洗净，然后用吹风机吹干。

4.金相显微组织检验

4.1金相显微镜操作按仪器说明书规定进行。

4.2金相检验包括浸蚀前的检验和浸蚀后的检验，浸蚀前主要检验钢件的夹杂物和铸件的石墨形态、浸蚀后的检验为试样的显微组织。按有关金相标准进行检验。

5.使用金相显微镜注意事项：

5.1取用镜头时，应避免手指接触透镜的表面，镜头平时应放在干燥器中妥善有效。

5.2物镜与试样表面接近时，调节时勿使物镜头与试样接触。

5.3显微镜不使用时需用防尘罩盖起。

来源：Internet

钢铁材料常见的40种浸蚀剂以及金相试验方法

金相试验操作步骤和操作方法

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