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金相制备常用侵蚀剂的作用

发布时间:2019-01-08 19:03:41  所属类别:金相检验

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硫酸

室温下,硫酸溶液对金属氧化物的溶解能力较弱,提高溶液浓度,也不能显著提高硫酸的浸蚀能力,且其浓度达到40%以上时,对氧化皮几乎不溶解。因此,硫酸浸蚀液的浓度,钢铁件一般控制在10%~20%(体积比),最适宜浓度为25%(重量)。提高温度,可以大大提高硫酸溶液的浸蚀能力,因其不易挥发,宜于加热操作,热硫酸对钢铁基体浸蚀能力较强,对氧化皮有较大地剥落作用,但温度也不能过高,过高时容易腐蚀钢铁基体,并引起基体氢脆,故一般加热到50~60℃,不宜超过75℃,而且还要加入适当的缓蚀剂。

浸蚀过程中累积的铁盐能显著降低硫酸溶液的浸蚀能力,减缓浸蚀速度并使浸蚀后的零件表面残渣增加,质量降低,因此,硫酸溶液中的铁含量一般不应大于60g/L,当铁含量超过80g/L、硫酸亚铁超过215g/L时,应更换浸蚀液。

硫酸溶液广泛用于钢铁、铜和黄铜零件的浸蚀。浓硫酸与硝酸混合使用,可以提高光泽浸蚀的质量,并能减缓硝酸对铜、铁基体的腐蚀速度。硫酸与铬酸及重铬酸盐一起使用,可作为铝制品的去氧剂和去挂灰剂。硫酸与氢氟酸、硝酸或二者之一混合,可用于不锈钢去除氧化皮。硫酸阳极浸蚀是钢铁去除氧化皮和挂灰的有效方法。

盐酸

常温下,盐酸对金属氧化物具有较强的化学溶解作用,能有效地浸蚀多种金属。但在室温下对钢铁基体的溶解却比较缓慢,因此,使用盐酸浸蚀钢铁零件不易发生过腐蚀和氢脆现象,浸蚀后的零件表面残渣也较少,质量较高。盐酸的去锈能力几乎与浓度成正比,但如果浓度高达20%以上时,基体的溶解速度比氧化物的溶解速度要大得多,因此,生产上很少使用浓盐酸,其适宜浓度一般在20%~80%(体积比)的范围内。在浓度、温度相同时,盐酸的浸蚀速度比硫酸快1.5~2倍。 

盐酸挥发性较大(尤其是加热时),容易腐蚀设备,污染环境,故多数为室温下进行操作,个别部门也采用浓盐酸和适当加温。

硝酸

硝酸是一种氧化型强酸,为多种光亮浸蚀液的重要组成成分。低碳钢在30%的硝酸中,溶解得很激烈,浸蚀后的表面洁净、均匀;中、高碳钢和低合金钢零件,在上述浓度硝酸中浸蚀后,表面残渣较多,需在碱液中进行阳极处理,方能获得均匀、洁净的表面。

硝酸与氢氟酸的混合液,广泛用来除去铅、不锈钢、镍基和铁基合金、钛、锆及某些钴基合金上的热处理氧化皮。然而纯硝酸却易使不锈钢、耐热钢等钝化。

硝酸与硫酸混合(有时加入少量盐酸),可用于铜及铜合金零件的光泽浸蚀。

硝酸挥发性强,在同金属作用时,放出大量的有害气体(氮氧化物),并释放出大量的热,硝酸对人体有很强的腐蚀性,操作时必须穿截好防护用具,硝酸槽要有冷却降温装置,酸槽和其后的水洗槽应设有抽风装置。

磷酸

磷酸是中等强度的无机酸,由于磷酸一氢盐和正磷酸盐难溶于水,因此磷酸的浸蚀能力较低,为弥补这一缺点,磷酸浸蚀溶液一般都需要加热。磷酸浸蚀的突出优点是:浸蚀后残留在零件表面的少量溶液,能转变为不溶性的磷酸盐保护膜,适用于钢铁焊接组合件喷涂漆前的除锈。2%磷酸,在温度为80℃时,用于钢铁件除锈。浓磷酸和一定比例的硝酸、硫酸、醋酸或铬酸混合,可用于铝、铜、钢铁等金属的光泽浸蚀。

氢氟酸

氢氟酸能溶解含硅的化合物,对铝、铬等金属的氧化物也具有较好的溶解能力,因此,氢氟酸常用来浸蚀铸件和不锈钢等特殊材料制件。浓度为10%左右的氢氟酸对镁和镁合金腐蚀得比较缓和,故也常用于镁制品的浸蚀。氢氟酸剧毒且挥发性强,使用时要严防氢氟酸和氟化氢气体与人体皮肤接触。浸蚀槽需有良好的通风装置,含氟废水需严格处理。

铬酐

铬酐溶液(铬酸、重铬酸)具有很强的氧化能力和钝化能力,但对金属氧化物的溶解能力较低,故一般多用于消除浸蚀残渣和浸蚀后的钝化处理。铬酐有毒,含铬废水必须进行严格处理。

硫酸氢钠

酸式盐,多用于干态浸蚀液的酸式盐,可以代替硫酸,使处理更方便。

缓蚀剂

浸蚀溶液中加入缓蚀剂,可以减少基体金属的溶解,防止基体金属产生氢脆,而且能减少化学材料的消耗。缓蚀剂能吸附在裸露金属的活性表面上,提高了析氢的超电压,从而减缓了金属的腐蚀。但是缓蚀剂一般不被金属的氧化物所吸附,因此,不影响氧化物的溶解。

某些缓蚀剂(如若丁)在金属表面上吸附得比较牢固,如果浸蚀后清洗不净,则会影响镀层的结合力或抑制磷化、氧化等化学反应,因此,浸蚀后的零件要认真清洗。缓蚀剂的种类和用量,也应经过工艺试验,慎重选用。

缓蚀剂多数是具有不同结构的含氮或含硫的有机化合物,很少用无机化合物。常用的缓蚀剂有:磺化动物蛋白、皂角浸出液、若丁(主要成分为二邻甲苯硫脲)、硫胺、硫脲、六次甲基四胺及氯化亚锡等。

缓蚀剂的发展趋向是回归天然。人们将重新从工业副产品、天然动植物或农副产品的残渣中提取有效成分,制取新型无毒高效缓蚀剂,来代替上述一些污染环境、原料来源不足、生产成本高的有机或无机化合物。

目前从天然蛋白物、明胶、鱼粉、棉饼水解物制成的缓蚀剂,对碳钢在硫酸中浸蚀具有良好的缓蚀作用。这种缓蚀剂是由分子量较小的多种α-氨基酸构成,是一种既含氨基又含羧基的缓蚀剂。上述几种天然蛋白水解物的添加浓度达到0.3%时,缓蚀率为95%左右,介质温度升高,浓度增大,其缓蚀率均有不同程度增加。

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金相检验相关问答

问:金相分析的技术规范

答:金相分析技术规范
1、 TB 10212-2008 《铁路钢桥制造规范》
2、 DG/TJ08-2001-2007(J10973-2007) 《钢结构检测与鉴定技术规程》
3、 DG/TJ08-804-2005(J10616-2005) 《既有建筑物结构检测与评定标准》
4、 GB/T 17455-1998《无损检测 表面检查的金相复制件技术》
5、 DNV 船舶入级规范 《船舶/高速、轻型船只和海军水面船只-新建船只》
6、 BS EN 1321-1996 《Destructive tests on welds in metallic materials-Macroscopic and microscopic examination of welds》
7、 E45-05 《Standard Test Methodds for Determining the inclusion Content of Steel》
8、 GB/T 3949-2001 《船用不锈钢焊接接头晶间腐蚀试验方法》
9、 ISO 9015-1:2001《金属材料焊缝破坏性试验-硬度试验-第一部分:弧焊接头的硬度试验》。
10、 ISO 9015-2:2001《金属材料焊缝破坏性试验-硬度试验-第二部分:弧焊接头的硬度试验》
11、 BS EN 287-1:2004 《Qualification test of welders-Fusion welding-Part 1:Steel》
12、 GB/T 5617-2005 《钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定》
13、 DL/T 868-2004 《焊接用以评定规程》
14、 DL/T 773-2001《火电厂用12CrMoV钢球化评级标准》
15、 EN 1320 《Destructive tests on welds in metallic materials-Fracture test》
16、 GB.T6417.1-2005/ISO 6520-1:1998《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》
17、 GB/T13320-91《钢质模锻件金相组织评级图及评定方法》
18、 GB/T3098.1-2000/ISO 898-1:1999《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》
19、 GB/T 1172-1999《黑色金属硬度及强度换算值》
20、 GB/T11354-2005 《钢铁零件 渗氮层深度测定和金相组织检验》
21、 GB/T 2654-2008/ISO 9015-1:2001 《焊接接头硬度试验方法》
22、 ISO 5817:2003 《焊接-钢、镍、钛及其合金的熔化焊接头(高能束焊接头除外)-缺欠质量分级》
23、 BS EN 1043.1:1996 《Destructive tests on welds in metallic materials.Hardness testing》
24、 GB/T 19869.1-2005/ISO 15614-1:2004《钢、镍及镍合金的焊接工艺评定试验》
25、 JGJ81-2002 《建筑钢结构焊接技术规程》
26、 GB/T 10561-2005 /ISO 4967:1998 《钢中非金属夹杂物含量的测定标注评级图显微检验法》
27、 DL/T 674-1999 《火电厂用20号钢珠光体球化评级标准》
28、 GB/T 9450-2005 《钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核》
29、 GB/T 9451-2005 《钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定》
30、 GB/T 6394-2002 《金属平均晶粒度测定方法》
31、 GB/T 231.1-2002/ISO 6506-1:1999 《金属布氏硬度试验 第1部分:试验方法》
32、 GB/T 17394-1998 《金属里氏硬度试验方法》
33、 JB 4708 -2000 《钢制压力容器焊接工艺评定》
34、 GB/T 4340.1-1999/ISO 6507-1:1999 《金属维氏硬度试验第1部分:试验方法》
35、 GB/T 224-87《钢的脱碳层深度测定法》
36、 GB/T 226-91 《钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法》
37、 GB/T6401-86 《铁素体奥氏体型双相不锈钢中α相面积含量金相测定法》
38、 GB/T 7216-87 《灰铸铁金相》
39、 GB/T 9441-88 《球墨铸铁金相检验》
40、 GB/T 13298-1991 《钢的显微组织检验方法》
41、 GB/T 13299-1991《钢的显微组织评定方法》
42、 GB/T 13302-91 《钢中石墨碳显维评定方法》
43、 GB/T 13305-91 《奥氏体不锈钢中α相面积含量金相检验测定法》
44、 GB/T 1979-2001 《结构钢低倍缺陷评级图》
45、 JB/T 5074-1991 《低、中碳钢球化体评级》

问:一般金相显微镜的主要类型有几种?它主要由几个部分组成?

答:一般金相显微镜主要有立式和卧式两种类型,其主要有主机、光学系统(目镜和物镜)、光源和照相系统组成。

 

 

问:找金相分析的工作需要什么条件

答:金相分析一般分为缺陷分析(即在制品的废品分析)和失效分析两类。不管哪类分析,都是以涉及知识面的广泛性和综合性为特征的。
因此从事金相分析工作,不仅应当有坚实的专业理论知识基础,还需要有丰富的综合知识水平;一般情况,应当有较长的一线实际工作经历磨练,才可能胜任此工作。

问:用显微镜检查钢中非金属夹杂物时一般应提供哪些信息?

答:夹杂物的类别、形态、大小、分布和夹杂物的级别

 

 

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