一種顯示軸承鋼鑄坯錠型偏析的冷蝕劑及其配制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金材料分析檢驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及一種用于顯示軸承鋼鑄坯低倍組織中錠型偏析缺陷的冷蝕劑及其配制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]連鑄方坯低倍組織中錠型偏析缺陷是鑄坯較為常見的缺陷，當(dāng)偏析嚴(yán)重時(shí)，乳成圓棒、線材之后，仍然能夠存在于軋材的中心，影響產(chǎn)品內(nèi)部質(zhì)量和使用性能。對(duì)熱軋棒材，錠型偏析的存在，導(dǎo)致橫截面邊部和中心的組織出現(xiàn)明顯差異，一些其它缺陷在偏析區(qū)聚集，在后續(xù)軋制過(guò)程中影響工藝控制，形成廢品。對(duì)于線材產(chǎn)品生產(chǎn)，鑄坯的錠型偏析會(huì)遺傳到最終成材上，形成線材甚至鋼絲的中心組織偏析，使線材組織出現(xiàn)異常。在軸承等零件加工時(shí)出現(xiàn)嚴(yán)重開裂現(xiàn)象，惡化產(chǎn)品的力學(xué)性能和深加工性能。
[0003]消除軸承鋼連鑄方坯錠型偏析缺陷的關(guān)鍵，首先是要在鋼坯檢驗(yàn)中用切實(shí)有效的腐蝕方法充分真實(shí)地再現(xiàn)出鋼坯錠型偏析嚴(yán)重程度，及時(shí)反饋檢驗(yàn)結(jié)果，控制冶煉工藝，確保偏析缺陷不帶入后面的軋制工序。目前通常采用低倍熱酸蝕、硫印法檢驗(yàn)鋼坯的錠型偏析等低倍缺陷?；瘜W(xué)分析的元素含量測(cè)定法作為補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)手段也常常被使用。低倍熱酸蝕法腐蝕能力強(qiáng)，對(duì)碳鋼的鑄坯較嚴(yán)重偏析缺陷顯示效果比較好。但對(duì)合金鋼鑄坯而言，由于合金元素的存在，低倍組織致密，受到強(qiáng)腐蝕后，整體形貌受到腐蝕，掩蓋了錠型缺陷的邊界，往往不能清析顯現(xiàn)出錠型缺陷的邊界，常規(guī)檢驗(yàn)難以分辨，造成漏檢。硫印法依據(jù)的是鋼中硫元素的偏析效應(yīng)反襯偏析缺陷的存在。一般偏析區(qū)域，硫偏析分布集中在心部，對(duì)錠型偏析區(qū)的邊緣不能將原貌真實(shí)顯現(xiàn)，因此錠型偏析缺陷根本無(wú)法用硫印的方式顯示出來(lái)。化學(xué)成分原位分析法只能在顯示出錠型偏析區(qū)域后確定偏析位置，從典型位置取樣做化學(xué)成分分析，再確定偏析成分的總含量，在不顯示錠型偏析區(qū)域的情況下，只能全方位分析鑄坯成分分布，這種方法對(duì)定量分析鑄坯偏析缺陷奏效，但不能直觀分析錠型偏析在鋼坯中的分布位置，對(duì)錠型偏析缺陷的診斷沒有直接的參考意義。由于缺少行之有效的腐蝕手段，使有些合金鋼坯錠型偏析缺陷常常無(wú)法正確、有效、真實(shí)地檢驗(yàn)出來(lái)，在連鑄連軋工藝線上，缺陷鑄坯下送，導(dǎo)致出廠產(chǎn)品廢品率升高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在解決用一般酸蝕等方法不能完整、清晰顯示軸承鋼坯錠型偏析缺陷的問(wèn)題，提供一種可供選擇性腐蝕的冷酸蝕方法，能夠原貌顯示軸承鋼坯錠型偏析缺陷形態(tài)，從而避免漏檢的冷蝕劑及其配制方法。
[0005]為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
一種顯示軸承鋼鑄坯錠型偏析的冷蝕劑，其特征在于，其組分及含量為:
三硝基苯酚4?6克，三氯化鐵7?12克，硝酸15?30毫升，鹽酸15?30毫升，蒸餾水300?400毫升。
[0006]一種顯示軸承鋼鑄坯錠型偏析的冷蝕劑配制方法，其特征在于: 將三硝基苯酚4?6克、三氯化鐵7?12克固體藥劑置于一玻璃容器中，加入蒸餾水200 _升，將固體藥劑溶化；再取硝酸15?30 _升、鹽酸15?30 _升依次加入到三硝基苯酚與三氯化鐵水溶液中，攪拌均勻后將余量的蒸餾水加入其中，充分?jǐn)嚢?，完成冷蝕劑的配制；
配制時(shí)，根據(jù)鋼中C及S1、Cr、Ni合金元素含量調(diào)整配方中三硝基苯酚、三氯化鐵及酸的含量:當(dāng)合金元素種類多、含量高時(shí)，增加三硝基苯酚、三氯化鐵量，最高至上限的2?3倍；同時(shí)，匹配地增加硝酸、鹽酸及蒸餾水量；且硝酸、鹽酸加入量始終保持等量，以下限為基準(zhǔn)值，所增加的酸的量以腐蝕過(guò)程中試樣表面不出現(xiàn)過(guò)腐蝕現(xiàn)象為準(zhǔn)。
[0007]本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明能夠清晰的顯現(xiàn)軸承鋼坯低倍組織錠型偏析缺陷的位置、分布形態(tài)及形貌。
[0008]2、本發(fā)明冷蝕劑為冷酸蝕試劑，對(duì)鋼基體的選擇性腐蝕不強(qiáng)烈，所顯示的鋼基體的結(jié)構(gòu)為低倍凝固組織，靠持續(xù)的選擇性腐蝕效果顯示成分起伏交界面，反差效果明顯，使錠型偏析這種邊界隨鑄坯軋制而流動(dòng)的宏觀缺陷的邊緣清晰，定位準(zhǔn)確，可有效避免漏檢。
[0009]3、本發(fā)明具有檢驗(yàn)速度快，污染小，節(jié)約能源，操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，解決了用熱酸或其他冷酸蝕方法不能清晰、全面顯示軸承鋼坯錠型偏析缺陷的難題。
【具體實(shí)施方式】
[0010]實(shí)施例硝酸、鹽酸采用工業(yè)用標(biāo)準(zhǔn)溶液，即硝酸(65%)、鹽酸(32.3%)。
[0011]實(shí)施例1
用于顯示含 C 0.95 wt%, Si 0.15wt%, Μη 0.35 wt%, Ρ 0.0il wt%, S 0.052 wt%, Cr1.4 wt%，Ni 0.3 wt%，Cu 0.25 wt%，余量為Fe的軸承鋼鑄坯錠型偏析缺陷形態(tài)。
[0012]取4克三硝基苯酚、7克三氯化鐵固體藥劑置于一玻璃容器中，加入蒸餾水200毫升，將固體藥劑溶化。攪拌均勻后加入15毫升硝酸、攪拌均勻，再加入15毫升鹽酸，攪拌均勻后，再將100毫升蒸餾水加入其中。充分?jǐn)嚢?，完成冷蝕劑的配制。
[0013]將鋼坯橫截面試樣表面加工成粗糙度為Ra < 0.16 μ m的試面。用藥棉蘸冷蝕劑均勻擦拭試樣表面，腐蝕5分鐘，待肉眼觀察發(fā)現(xiàn)試面基體表面至心部的1/4區(qū)域呈現(xiàn)有框形偏析痕跡時(shí)，再延長(zhǎng)腐蝕時(shí)間，重點(diǎn)腐蝕該區(qū)域，待框形偏析區(qū)域清晰顯示后，立即向試面上沖冷、熱水，吹干。
[0014]實(shí)施例2
用于顯示含 C 1.03 wt%, Si 0.4 5wt%, Μη 0.45 wt%, Ρ 0.012wt%, S 0.042 wt%, Cr
1.5 wt%, Ni 0.3 wt%, Cu 0.24 wt%, Mo 0.30 wt%，余量為Fe的軸承鋼鑄坯錠型偏析缺陷形態(tài)。
[0015]取5克三硝基苯酚、10克三氯化鐵固體藥劑置于一玻璃容器中，加入蒸餾水200毫升，將固體藥劑溶化。攪拌均勻后加入20毫升硝酸、攪拌均勻，再加入20毫升鹽酸，攪拌均勻后再將150毫升蒸餾水加入其中。充分?jǐn)嚢?，完成冷蝕劑的配制。
[0016]將鋼坯橫截面試樣表面加工成粗糙度為Ra < 0.16 μ m的