在检验莱氏体钢共晶碳化物不均匀度时,不经过淬回火处理,在退火状态下可对其直接加以浸蚀进行检验,通过机理分析与实验证明此方法切实可行。各种形态的莱氏体共晶碳化物,这样的共晶碳化物在钢中的分布是极不均匀的,经过锻轧等压力加工后,莱氏体组织受到一定程度的破坏,致使共晶碳化物呈明显堆集的带状或鱼骨状,这不均匀分布对莱氏体钢的工艺性能和使用性能有极大的影响,因此用以表示钢中碳化物不均匀度“共晶碳化物不均匀度”一直是考核莱氏体钢的冶金质量的重要指标,是必检项目之一。
然而,莱氏体钢共晶碳化物不均度的金相检验通常是在淬回火状态下进行,这样就要消耗大量的电力和时间,而且试样脱C,氧化比较严重,制备试样也比较困难,费时、费力、费物,为此,从检验莱氏体钢共晶碳化物不均匀度的基本原理出发,通过实验研究,寻找新的浸蚀剂,成功发现直接在交货状态-退火态下检验莱氏体钢共晶碳化物不均匀度的方法。
金相试剂的选择,多相合金金相试样的浸蚀是一个电化学腐蚀过程,由于各相电化学行为的差异而产生的选择性腐蚀是清晰显示各相显微组织的前提。众所周知,稳定性高的试样需要采用浸蚀能力强即电化学电位高的浸蚀剂才能显示出组织,而稳定性低的试样则需选用电位低的浸蚀剂,一般而言,莱氏体钢的稳定性较高,其在常用浸蚀剂2~4%HNO3-C2H5OH溶液中具有比一般中低合金更高的稳定性,为了提高共晶碳化物的衬度,可用的办法是使基体变黑,将试样淬回火处理,隐蔽细小碳化物,其目的即在于此。如果没法使基体中细小碳化物(二次碳化物和共析碳化物)隐蔽,则同样可达到清晰显示共晶碳化物的目的。
浸蚀剂的浸蚀能力是用热力学函数-电化学电位来进行描述的,浸蚀剂由电解质、溶液、结合剂和添加剂所组成,它们都会影响浸蚀剂中,HCl、H3PO4、H2SO4溶液的电位随浓度的变化很小,只有HNO3溶液的电位随浓度的增加而明显上升;而且,酸性浸蚀剂的电位与溶剂介电常数关系很密切,特别是HNO3,以水作溶剂时介电常数约80,电位可达700mv,而以C2H5OH作溶剂时,介电常数约40,电位只有500mv左右,可见,水溶液的浸蚀能力最强。为此,我们将常用的HNO3-C2H5OH溶液改成HNO3-H2O溶液,浸蚀效果十分令人满意,对于Cr12Mo1V1在5%HNO3-H2O溶液中浸蚀,轻腐蚀时基体碳化物只显示而未被腐蚀脱落,以致共晶碳化物衬度差、不明显、难以正确评级;经适度的深腐蚀脱落,在100×下基体发黑,共晶碳化物真实清晰显露出来,利于正确评级。