腐蚀不锈钢的方法

~ 摘 要:
2205双相不锈钢因具有高耐腐蚀性,在进行材料性能评定时,其显微组织很难快速、清晰地显现出来。在现有双相不锈钢腐蚀方法的基础上,采用草酸、碳酸氢钠、硝酸和甘油的配方,对腐蚀液进行优化,运用电解腐蚀的方法,可以在短时间内得到清晰的双相不锈钢显微组织。
关键词:
2205双相不锈钢;金相检验;耐腐蚀性;电解腐蚀;显微组织
中图分类号:
TG178 文献标志码:A 文章编号:1001-4012(2022)05-0004-03
2205(022Cr23Ni5Mo3N)双 相 不 锈 钢 是 第 二 代新型含氮双相不锈钢,经过固溶处理后,其组织 中铁素体和奥氏体含量大致相同,均由铬元素(质 量分数为22%)、镍元素(质量分数为5%)等主要 元素构成。由于双相不锈钢中同时存在奥氏体与 铁素体,因此与单纯的奥氏体不锈钢相比,晶间腐 蚀倾向更小。由于双相不锈钢在敏化温度范围内 加热时,Cr23C6 未在奥氏体晶界析出,而先在铁素 体内析出,这就使得铬化物不会在晶界处聚集,从 而造成严 重 的 贫 铬 现 象。此 外,双 相 不 锈 钢 的 耐 腐蚀性也高于奥氏体不锈钢,由于2205双相不锈 钢的两相含 量 几 乎 相 同,在 许 多 介 质 中 能 达 到 钝 化 状 态,故 而 有 较 好 的 耐 腐 蚀 性
,但 优 秀 的 耐 腐蚀性却导致双相不锈钢在金相检验中很难得到 清晰的显微组织。
1 金相检验及原有腐蚀方法
1.1 金相检验方法
双相不锈钢经切割→镶嵌→磨制→抛光后得到 磨面平整光滑、没有磨痕和变形层的金相试样,用适 当的化学或物理方法对试样的抛光面进行腐蚀,从 而在金相显微镜下可以清晰地显示出金属与合金的 内部组织,这个过程称为金属材料的金相检验
。
1.2 金属材料的电化学腐蚀机理
1.2.1 电化学腐蚀原理
从广义上讲,金属材料的电化学腐蚀是指金属 与导电介质因发生电化学作用而造成的破坏,也可 以认为其是依靠腐蚀电池的阴、阳极反应而进行的 腐蚀过程。在生活中,金属材料的电化学腐蚀处处 可见,如桥梁钢架及露天放置的金属设备在潮湿大 气中的腐蚀,船体、码头及海上采油平台在海水中的 腐蚀等。
1.2.2 电解的作用
电解是指在外加直流电源的作用下,电流通过电解质溶液引起电解池的阴、阳两极上发生化学变 化,从而将电能转化为电解产物储藏的化学能的过 程。电解时,电解质中的阴、阳离子分别向电解池的 正、负极,即阳、阴极移动,并分别在电极上得、失电 子发生氧化还原反应
。
电解侵蚀是基于电化学溶解的作用,被侵蚀的 试样作为阳极,不锈钢作为阴极,容器中盛放电解 液,当接通电流后,由于各相之间与晶粒之间的析出 电位不一致,在微弱电流作用下各相的侵蚀程度不 同,从而显示各相的组织。
1.3 金相检验原有的腐蚀方法
GB/T26956—2011 《金属材料焊缝破坏性试 验 宏观和微观检验用侵蚀剂》中规定的侵蚀剂能使 普通的不锈钢形成较清晰的显微组织,对于双相不 锈钢、超级双相不锈钢和镍基合金等耐腐蚀性较强 的材料,其腐蚀效果往往无法达到要求
。
常用的双相不锈钢腐蚀方法有以下4种。
(1)5g氯化高铁、50 mL 盐酸和100 mL 水, 在室温(10~35 ℃)或者加热情况下使用。这种方 法耗时长,盐酸加热会产生毒性物质,对人体伤害 大。盐酸的购买、运输、储存及处理都有很高要求。
(2)热腐蚀法:将10~15g铁氰化钾、10~30g 氢氧化钠和100mL 水混合作为侵蚀剂,将侵蚀剂 煮沸后侵蚀试样5~10 min。这种方法操作复杂, 容易过度侵蚀,侵蚀得到的显微组织效果不好。
(3)中国专利cn107976459a公开了一种双相 不锈钢金相腐蚀方法:采用体积分数为10%~20% 的高氯酸酒精溶液电解抛光20~30s,电压为10~ 20V,电流为1~2A;中国专利cn103924246a公开 了一种双 相 不 锈 钢 金 相 腐 蚀 方 法:侵 蚀 剂 含 盐 酸 0.065~0.125g/mL,偏 重 亚 硫 酸 钾 0.017 ~ 0.029g/mL,在保温条件下侵蚀10~20min。以上 两种方法均操作复杂,所用高氯酸、偏重亚硫酸钾危 险性较高。特别是高氯酸,有强氧化性和腐蚀性,与 有机物、还原剂、易燃物等接触或混合时有燃烧、爆 炸的危险。
(4)中国专利cn103123318a公开了一种双相 不锈钢金相腐蚀液:使用盐酸、苦味酸与无水乙醇的 体积 比 为 5∶1∶100 的 溶 液 进 行 侵 蚀;中 国 专 利 cn106248460a公开了一种双相不锈钢金相腐蚀方 法:用质量分数为0.05%~0.3%,pH 不大于2的三 氯化铁、盐酸水溶液对试样进行侵蚀,再经 450~ 550℃加热、保温、冷却。以上两种方法所得到的显微组织两相区分度均不高,且被腐蚀相为黑色,与不 锈钢中常出现的碳化物等无法区分;苦味酸具有强 烈的苦味,高温、接触明火、振动、撞击等都会使其发 生爆炸,且可引起慢性中毒,危害人体健康。此外, 以上两种方法也容易出现过度侵蚀的情况。
2 电解腐蚀新方法验证试验
2.1 试验材料及设备
试验主要使用的设备有电解腐蚀装置、整流器 (电压为1~12V,电流为0~100A)、扫描电子显微 镜(SEM)、光学显微镜。主要试验材料有草酸、碳 酸氢钠、浓硝酸。
2.2 试验过程
(1)将待腐蚀试样用120~2000目砂纸逐级 打磨 后,用 3.5μm 和 1μm 的 金 刚 石 研 磨 膏 抛 光
。
(2)取适量草酸,加少量去离子水溶解,取适量 碳酸氢钠,缓慢加入溶液并搅拌,等待溶液中的气泡 平静后,加热至微沸并搅拌。待溶液均匀后用移液 管缓慢 加 入 少 量 浓 硝 酸,使 用 去 离 子 水 定 容 至 500mL,最后加入少量甘油,并静置1h。其中硝酸 与甘油只需要少量即可,草酸与碳酸氢钠的质量比 约为1∶1。
(3)将配置好的腐蚀液放入自制电解腐蚀装 置,被腐蚀面面对腐蚀金属板,电压调整为5V,对 试样进行电解腐蚀。15s后将试样取出,一边用棉 花轻轻擦拭,一边用去离子水冲洗。
2.3 试验结果
将腐蚀产物清洗干净后,用酒精喷撒试样的被 腐蚀面,并吹干。采用光学显微镜观察试样,其微观 形貌如图1所示。从图1可以看出:试样中的奥氏 体未被腐蚀(凸出,浅灰),铁素体被腐蚀(凹下,白 色),边界有少量的碳化物;试样显微组织清晰,两种 组织和碳化物区分明显。
采用 SEM 对 试 样 的 被 腐 蚀 面 进 行 观 察,其 SEM 形貌如图2所示。从图2可以看出:试样的奥 氏体和铁素体的凹凸显示明显,可以清楚地感受到 立体效果。
3 结语
(1)草酸、碳酸氢钠和甘油都是较安全且无毒 的化学品,易于购买;硝酸虽然是强酸,但是相较于 盐 酸和硫酸,使用硝酸降低了实验室在管制化学药品的硬件投入和日常管理投入。
(2)电解腐蚀试验是在常温下进行的,无需加 热,整个过程中不产生酸雾,不产生有毒、有刺激性 的化学物质,对人体的伤害较轻。
(3)配置腐蚀液所采用的化学品浓度均较低, 试验中电流及电压较小,提高了试验的安全性。电 解腐蚀时间短,腐蚀液可以重复使用,提高了工作 效率。
(4)对于除2205钢之外的其他双相不锈钢,可 以采用适当延长或者降低电解腐蚀时间的方法来获 得清晰的显微组织。
6)

---

仪陇县17868489629： 不锈钢制品怎样腐蚀？
之缪一灭： 不般情况下,不锈钢制品是不腐蚀的,但你把它放在恶劣的环境里就能腐蚀,如泡在醋里,放在盐里面,再有就是如果有酸什么的,放在里面,肯定都能腐蚀.

仪陇县17868489629： 不锈钢腐蚀技术是什么? - ？
之缪一灭： 不锈钢蚀刻或者腐蚀的原理:利用三氯化铁的强氧化性,将不锈钢表面腐蚀,三价的铁元素变成比较稳定的二价铁元素;具体制作流程是:先在不锈钢表面涂上防腐蚀层,将需要保护的部分保护起来,将其放入喷洒三氯化铁的流水线上,腐蚀完毕就将防腐蚀层洗掉,形成花纹.不锈钢腐蚀技术主要的方法有: 钢铁的电镀和化学镀: 分别利用电解作用和还原剂在金属表面形成金属镀层钢铁的发蓝和磷化处理: 发蓝其实就是金属的氧化处理,而磷化是将钢件侵入含有磷酸盐的微酸性溶液中,在表面生成一层不溶的磷酸盐膜层; 钢的表面强化处理和表面热处理:就有很多方法了,包括喷涂、气相沉积、高能束强化.

仪陇县17868489629： 不锈钢腐蚀处理方法有哪些 - ？
之缪一灭： 不锈钢腐蚀处理方法有哪些2、表面改性的不锈钢3、表面含铜抗菌不锈钢及其制造工艺4、表面亮度和耐蚀性优良的奥氏体不锈钢及其生产方法5、剥离不锈钢表面氧化层的化学液6、不锈钢板冷轧机轧制油回收装置7、不锈钢板喷砂彩绘工艺8、不锈钢半色调腐蚀成象工艺

仪陇县17868489629： 不锈钢腐蚀技术 - ？
之缪一灭： 用三氯化铁调成波美度三十八至四十,根据腐蚀的板材不同,再加入适量的盐酸腐蚀即可.对标牌制作一、《不锈钢牌制作工艺》二、《钛金牌、不锈钢牌制作工艺》三、《铝牌制作工艺》五、《铜牌制作工艺》六、《不锈钢牌、铝牌祛灰、复白、药白》七、《标牌上漆》包括电泳上漆 八、《各种标牌设备的制作》包括晒版机、腐蚀机、电上色机、光固机、折边机的制作方法. 可以去我的百度空间http://hi.baidu.com/johnyoto/home 你采纳我为最佳答案我帮你解决呀.

仪陇县17868489629： 不锈钢腐蚀实验方案 - ？
之缪一灭： 国家标准的有:GB/T4334.1-2000,＂不锈钢10%草酸浸蚀试验方法＂ GB/T4334.2-2000,＂不锈钢硫酸―硫酸铁腐蚀试验方法＂ GB/T4334.3-2000,＂不锈钢65%销酸腐蚀试验方法＂ GB/T4334.4-2000,＂不锈钢硝酸―氢氟酸腐蚀试验方法＂ GB/T4334.5-2000,＂不锈钢硫酸―硫酸铜腐蚀试验方法＂ GB/T4334.6-2000,＂不锈钢5%硫酸腐蚀试验方法＂ 具体的标准可以搜索到

仪陇县17868489629： 不锈钢地腐蚀方法？
之缪一灭： 1.不锈钢表面存积着含有其他金属元素的粉尘或异类金属颗粒的附 着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个 微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀. 2.不锈钢表面粘附有机物汁液(如瓜菜、面汤、痰等),在有水氧 情况下,构成有机酸,长时间则有机酸对金属表面的腐蚀. 3.不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石 灰水喷溅),引起局部腐蚀. 4.在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点,引起化学腐蚀.

仪陇县17868489629： 不锈钢腐蚀用什么药水好些?我自己用盐酸+硝酸+双氧水+水,按3:4:0.4:2的比例配制不行,腐蚀不出深度! - ？
之缪一灭：[答案] 不锈钢腐蚀的方法:1.所需设备及辅料腐蚀机、高压泵、婆美氏计、防毒面具、胶手套、脱膜架、加热管、H2SO4、HC1、FeC13、NaOH、Cro3、H3PO4.2.技术要点(1)腐蚀之前需将有砂孔的板料修补好放入150℃的烤箱内烘烤30分...

仪陇县17868489629： 不锈钢表面致密的氧化膜成分是什么,腐蚀不锈钢的试剂有哪些. - ？
之缪一灭： 不锈钢是在普通碳钢的基础上,加入12%以上的Cr(铬),铬在钢表面形成致密的Cr2O3氧化膜,是钢与大气或腐蚀介质隔离而免遭腐蚀. 序号 用 途 成 份 腐蚀方法 附 注 A501 奥氏体不锈钢 盐 酸 30ml硝 酸 10ml甘 油 10ml 室温浸蚀现配 ...

仪陇县17868489629： 不锈钢标牌的腐蚀方法 - ？
之缪一灭： 主要化学药品是三氯化铁,可以加入少许硫酸及盐酸(酸可加可不加).大概配比是:100:60 时间得分机械与人工腐蚀了,还有就是腐蚀深度,你可以拿出来看嘛,觉得深度可以了就不腐蚀了嘛.

仪陇县17868489629： 不锈钢的主要腐蚀形式有哪些呢1 - ？
之缪一灭： 不锈钢焊接腐蚀形式有三种,分别是:1:整体腐蚀.2:晶间腐蚀.3:应力腐蚀.