Page 24 - 理化检验-物理分册2023年第三期

孙江欢, 等: 一种适用于气阀用耐热钢显微组织的腐蚀方法

表1 耐热钢21-4N的化学成分分析结果 %
质量分数
项目
C Cr Mn Ni N Si P S Fe
实测值 0.48~0.58 20.0~22.0 8.0~10.0 3.25~4.50 0.35~0.50 ≤0.35 ≤0.03 ≤0.03 余量

样。将试样清洗干净后, 将试样待检面依次在240 , 织 [ 6 ] 。图1为耐热钢21-4N 经硝酸乙醇溶液腐蚀后
400 , 800 , 1200目的砂纸上进行机械磨制, 随后在 的显微组织形貌, 可见试样腐蚀面无任何变化, 未出

抛光机 上 进 行 抛 光 处 理, 直 至 待 检 面 光 亮 且 无 现显微组织, 黑色微小颗粒为试样夹杂物与试样表
划痕 [ 4 ] 。 面的杂质。
图2为耐热钢21-4N 经三氯化铁盐酸水溶液腐
2 试验方法与结果
蚀后的显微组织形貌, 可见试样的显微组织仅显示
2.1 试验方法 部分晶粒, 大部分晶粒和奥氏体孪晶未能显示或显
试验所用腐蚀剂的成分配比以及腐蚀时间如表 示不清晰, 且晶粒晶界十分模糊, 无法辨别晶界分界
2所示 [ 5 ] 。 处, 试样部分区域存在过度腐蚀现象, 出现黑色块状
表2 腐蚀剂的成分配比与腐蚀时间
聚集。
腐蚀剂 成分配比 腐蚀时间 / s
将试样的待检面朝下, 放入装有腐蚀剂1的培

硝酸乙醇溶液 250mLC 2 H 6 O+10mLHNO 3 30~60 养皿中, 当待检面变为均匀灰色后, 取出试样, 依次

三氯化铁盐酸水 28gFeCl 3 +50mLHCl+ 用自来水、 无水乙醇冲洗试样并吹干 [ 7 ] ; 然后将试样
20~25

溶液 100mLH 2 O

放入装有腐蚀剂 2 的培养皿中, 停留 15s , 取出试

腐蚀剂1 5gFeCl 3 +50mLHCl+100mLH 2 O 15~20
样, 依次用自来水、 无水乙醇冲洗试样并吹干, 在光

10gCuSO 4 +15mLH 2 SO 4 +

腐蚀剂2 10~15 学显微镜下观察试样, 结果如图3所示。由图3可
100mLHCl+5mLC 3 H 8 O 3
知: 试样显微组织的奥氏体晶界清晰, 可明显辨别出
2.2 试验结果 晶界分界处, 孪晶完整, 腐蚀效果良好, 无过度腐蚀

采用光学显微镜 观 察 试 样 腐 蚀 后 的 基 体 组 现象 [ 8 ] 。

图1 耐热钢21-4N经硝酸乙醇溶液腐蚀后的显微组织形貌

图2 耐热钢21-4N经三氯化铁盐酸水溶液腐蚀后的显微组织形貌
1 2