電解硝酸在測定2205雙相不銹鋼中α-相面積含量的應用

馮 曉，王 鑫，趙鴻雁

（印尼廣青鎳業有限公司檢測中心，印度尼西亞 中蘇拉威西省 94974）

1 前 言

2205 雙相不銹鋼相對于傳統不銹鋼具有更高的強度，良好的耐腐蝕性能、抗應力腐蝕開裂性能、韌性和沖擊韌性，以及較好的焊接性能，使得2205雙相不銹鋼在許多領域中成為首選材料。一些研究者指出，2205 雙相不銹鋼組織中的基本相α 和γ各自所占比例、相的化學成分和常見的析出相（如δ、碳化物）等對其組織、力學性能和耐蝕性能都有重要影響。GB/T 13305—2008《不銹鋼中α－相面積含量測定法》第3.2 條推薦了4 種常規化學腐蝕劑，腐蝕出的圖片質量各有差異。本文對使用電解體積比50%硝酸腐蝕液測定2205 雙相不銹鋼α-相面積與GB/T 13305—2008 標準規定的使用電解KOH 水溶液進行對比分析，對電解體積比50%硝酸腐蝕液檢測α-相面積含量的適用性進行初步探討。

2 試驗方法

2.1 樣品制備

選取的2205 雙相不銹鋼的化學成分如表1 所示，符合標準要求［1］。在完全退火固溶處理且化學元素符合要求的2205 雙相不銹鋼鋼卷上取50 cm×50 cm 的樣品，使用銑床在樣品上切取10 cm×10 cm 的樣品，再使用金相切割機在10 cm×10 cm 樣品中心部位切取1.5 cm×2 cm 的樣品（其中2 cm 長度面為平行于鋼材的縱截面，即為檢驗面），確保樣品金屬融化區、塑性變形區、熱影響區完全去除［2］。依次使用帶水冷的金相磨樣機、拋光機對樣品進行磨制拋光，使樣品無劃痕、呈鏡面，達到金相檢測要求。

表1 試驗用2205雙相不銹鋼化學成分（質量分數） %

2.2 腐蝕液配備

按以下要求配制試驗用化學試劑、備用。（1）量取100 mL 分析純硝酸和100 mL 的蒸餾水、倒入干凈的容器內，再將硝酸緩緩倒入蒸餾水容器中，同時用玻璃棒不斷攪拌、直到完全溶解，得到試驗用硝酸水溶液。（2）量取100 mL蒸餾水倒入干凈的容器內，稱取20 g分析純KOH，并緩慢放入水中，同時用玻璃棒不斷攪拌、直到完全溶解，得到試驗用KOH水溶液。

2.3 電解腐蝕

硝酸水溶液電解腐蝕：設置電解儀電壓2 V、時間30 s，使用硝酸水溶液對樣品進行電解腐蝕。KOH 水溶液電解腐蝕：設置電解儀電壓5 V、時間10 s，使用KOH水溶液對樣品進行電解腐蝕。

2.4 圖片對比

對使用硝酸水溶液及KOH水溶液電解腐蝕的樣品，使用蔡司金相顯微鏡圖片拍攝軟件檢測基本相同的位置，分別得到α 和γ完全區分開的金相圖片，見圖1、圖2。

圖1 KOH水溶液電解腐蝕圖片

圖2 硝酸水溶液電解腐蝕圖片

2.5 α-相面積含量測定

使用蔡司金相顯微鏡分析軟件Pro Imaging，分別對圖片進行分析，按照GB/T 13305—2008要求對圖片進行檢測，檢測結果見表2。

表2 電解不同腐蝕劑α-相面積檢測結果%

4 結 論

使用體積比50%的硝酸水溶液電解腐蝕，得到的金相圖片與GB/T 13305—2008標準電解KOH電解的圖片基本一致，α-相面積測定結果誤差0.4%，符合要求，因此，在測定2205雙相不銹鋼α-相面積時，可使用電解體積比50%硝酸替代GB/T 13305—2008規定的腐蝕液。