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第十章低倍检验第一节概述本章主要叙述钢的热酸蚀试验、冷酸蚀试验、电解腐蚀试验、塔形车削发纹缺陷检验。
在金属材料的宏观检验工作中，酸蚀法是检验金属材料缺陷，评定金属质量的最常用方法之一。
酸蚀试验简单易行，一般不需要特殊设备，也不需要严格的试样制备工序。
在钢材生产和机器制造工业中，酸蚀试验常列为按顺序检验项目中的第一位。
如果一批钢材在酸蚀检验中显示出不允许有的缺陷或超过标准允许存在的缺陷时，则其它试验可不必再进行。
因此，它亦是控制材料质量的一种有效方法。
对于在生产过程中取样进行酸蚀试验，如发现材料或零件有严重宏观缺陷时，可停止该批材料的加工与生产，避免造成更大的损失。
酸蚀和断口检验，都属钢的低倍宏观检验，虽然在很多情况下可以同时并用，相互补充，但是各有其适用的范围。
例如钢中发裂(白点)，在横截面酸蚀试样上能显示出发纹及其分布位置，而在纵截面进行断口检验时，则显示出清晰的白点形貌。
但显示枝晶、流线和疏松等，用酸蚀试验较为合适。
钢的过热和过烧则在断口检验上最易发现。
对于高碳工具钢一般要求进行断口检验。
对韧性较大的结构钢要求进行热酸蚀检验。
对于特殊用途或要求严格的钢材，如滚珠轴承钢及弹簧钢等则要求作酸蚀试验和断口检验。
对于在使用中经受高交变重载荷的机器零件来说，钢材内部的纯净度必须保持在较高水平，才能获得满意的疲劳寿命，因此用塔形试验检查发纹缺陷成了重要手段。
第二节试样的制取一、取样酸蚀试样必须取自最易发生各种缺陷的部位。
根据钢的化学成分、锭模设计、冶炼及浇注条件、加工方法、成品形状和尺寸的不同，一般宏观缺陷有不同的种类、大小和分布情况。
在钢锭的上部以及加工后相当于该部位的钢坯和钢材上，最容易有缩孔、疏松、气泡、偏析等缺馅。
一般在上小下大的钢锭轧制方坯中，发现小头部位的缺陷较为严重，中部次之，大头较轻。
因此国家标准(GB226-77)中钢的热蚀试验方法里规定，在接近于钢锭帽口部位取样。
对于新设计锭模，用新浇注方法及冶炼新钢种时，最好解剖钢锭进行酸蚀试验，以检验各种缺陷的分布情况，然后再确定取样部位。
世界金属导报/2014年/6月/3日/第B16版检测技术连铸坯枝晶腐蚀低倍检验方法分析许庆太孙中强隋晓红朴志民低倍检测是一种直接有效的连铸、铸坯质量检验方法，其检验结果直接关系到连铸机及冷却、搅拌系统的调整，是关乎钢铁产品质量的大问题。
但长期以来，低倍检验一直处于肉眼和10倍放大镜宏观检测的传统状态，因此，本专题结合国内多家钢铁企业低倍检测实践，展示低倍检测新技术及其应用。
1枝晶腐蚀与其他低倍检验方法的对比枝晶腐蚀检验是将试样用铣床铣平、磨床磨光(Ra≤0.63μm)、抛光机抛光(Ra≤0.1μm)达到镜面光洁度，试样检验面朝上，在室温条件下，使用特定的腐蚀试剂，进行浇蚀、擦蚀或浸泡试样检验面，经过12min时间，便可以清晰地显示铸坯的凝固组织和缺陷。
实践检验证明，该方法对钢的铸态组织(如模铸钢锭、连铸坯、铸钢件等)、钢坯及断面尺寸较大的钢材试样都可以进行检验，观察其凝固组织和缺陷，并且还可以检验经过热加工后的钢材的凝固组织和缺陷的演变情况，研究凝固组织与缺陷之间的对应关系。
枝晶腐蚀检验方法可以准确地计算出细小等轴晶(激冷层、坯壳晶)率、柱状晶率和等轴晶(中心等轴晶)率，并且还可以测量柱状晶偏斜角度及二次晶间距等数据，进而推测其凝固条件，能够得到许多有价值的技术信息。
枝晶腐蚀检验方法对判断电磁搅拌、电脉冲孕育处理、动态轻压下及压缩浇铸的冶金效果极其有效，能够观察到中心偏析改善的程度，以及树枝晶破碎情况等，而传统低倍检验方法很难实现。
与传统检验方法比较，新方法不仅能够清晰地显示连铸坯的凝固组织，而且还可以准确地、不扩大、不缩小，原样显示连铸坯的缺陷，这是本技术的两个突破和创新。
本方法具有准确性、易操作性及对环境不产生污染等特点。
2连铸坯凝固组缓和缺陷的低倍检验2.1连铸坯凝固组织低倍检验连铸坯凝固组织是连铸坯在凝固过程中形成的固态形貌特征、数量及分布。
具体是指连铸坯的细小等轴晶、柱状晶和等轴晶三个晶带。
不锈钢硫酸－硫酸铁腐蚀试验方法（GB4334.2-84）适用于将奥氏体不锈钢在硫酸－硫酸铁溶液中煮沸试验后，以腐蚀率评定晶间腐蚀倾向的一种试验方法。
试验步骤：1）将硫酸用蒸馏水或去离子水配制成50±0.3％（质量百分比）的硫酸溶液，然后取该溶液600ml加入25g硫酸铁加热溶解配制成试验溶液。
2）测量试样尺寸，计算试样面积（取三位有效数字）。
3）试验前后称质量（准确到1mg）。
4）溶液量按试样表面积计算，其量不小于20ml/cm2。
每次试验用新的溶液。
5）试样放在试验溶液中用玻璃支架保持于溶液中部，连续沸煮沸120h。
每一容器内只放一个试样。
6）试验后取出试样，在流水中用软刷子刷掉表面的腐蚀产物，洗净、干燥、称重。
试验结果以腐蚀率评定为W前－W后腐蚀率＝──────（g/m2.h）St式中W前──试验前试样的质量（g）；W后──试验后试样的质量（g）；S──试样的表面积；t──试验时间（h）。
（3）不锈钢65％硝酸腐蚀试验方法（GB4334.3-84）适用于将奥氏体不锈钢在65％硝酸溶液中煮沸试验后，以腐蚀率评定晶间腐蚀倾向的试验方法。
试验步骤：1）试验溶液的配制将硝酸用蒸馏水或去离子水配制成65±0.2％（质量百分比）的硫酸溶液。
2）、3）、4）同硫酸－硫酸铁试验方法。
5）每周期连续煮沸48h，试验五个周期。
试验结果以腐蚀率评定，同硫酸－硫酸铁试验方法。
焊接试样发现刀状腐蚀即为具有晶间腐蚀倾向，性质可疑时，可用金相法判定。
（4）不锈钢硝酸－氢氟酸腐蚀试验方法（GB4334.4-84）适用于检验含钼奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向。
用在70℃、10％硝酸－3％氢氟酸溶液中的腐蚀率的比值来判定晶间腐蚀倾向。
试验步骤：1）试验溶液：将硝酸和氢氟酸试剂，用蒸馏水或去离子水配制成质量分数为10％的硝酸－3％的氢氟酸试验溶液。
2）、3）同硫酸－硫酸铁试验方法。
4）将支架放入容器中，溶液量按试样表面积计算，其量不少于10ml/cm2。
金相试样腐蚀5种方法及常用腐蚀剂全解析金相组织反射能力差别必须至少为10%以上时，才能反射不同强度的光而被观察到，然而，抛光后的试样表面因为入射光线几乎均匀地被反射回来而不能显示金相组织。
因此，为了看清楚，通常必须将组织造成反差。
为得到这种反差，试样通常需要进行金相进行处理，常用的处理方法包括：化学浸蚀、电解浸蚀、阴极真空浸蚀、热腐蚀和薄膜干涉法。
1.化学浸蚀18CrNiMo7-6钢，Beraha's 10/3浸蚀纯金属及单相合金的化学浸蚀是一个化学溶解的过程。
由于晶界上原子排列不规则，具有较高自由能，所以晶界易受腐蚀而呈凹沟，使组织显示出来，在显微镜下可以看到多边形的晶粒。
若腐蚀较深，则由于各晶粒位向不同，不同的晶面溶解速率不同，腐蚀后的显微平面与原磨面的角度不同，在垂直光线照射下，反射进入物镜的光线不同，可看到明暗不同的晶粒。
镁铝合金化学腐蚀多相合金的化学浸蚀，在腐蚀过程中腐蚀剂对各个相有不同程度的溶解。
必须适用合适的腐蚀剂，如果一种腐蚀剂不能将全部组织显示出来，就应采取两种或更多的腐蚀剂依次腐蚀，使之逐渐显示出各相组织，这种方法也叫选择腐蚀法。
另一种方法是薄膜染色法。
此法是利用腐蚀剂与磨面上各相发生化学反应，形成一层厚薄不均的膜（或反应沉淀物），在白光的照射下，由于光的干涉使各相呈现不同的色彩，从而达到辨认各相的目的。
2.电解浸蚀409不锈钢，草酸电解腐蚀化学浸蚀是无外电源作用的，而电解浸蚀则是将抛光试样浸入合适的化学试剂的溶液中（电解浸蚀剂），通过较小的直流电进行浸蚀。
电解浸蚀工作电压和工作电流通常较小，工作电压一般在2~6V之间，工作电流约0.05~0.3A/cm2。
电解浸蚀主要用于化学稳定性较高的合金，如不锈钢，耐热钢，镍基合金等，这些合金用化学浸蚀很难得到清晰的组织。
稳定电势浸蚀：电解浸蚀的一种改良方法称为稳定电势浸蚀。
通常电解质中浓度变化而有不同电流负荷，致使试样电势经常变化，用电势稳定器使电势保持不变，就可以得到其它浸蚀方法所不能得到的清晰的反差。
1腐蚀监检测方法简介：1.1电阻法电阻法测定金属腐蚀速度，是根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小，从而导致电阻增大的原理。
利用该原理己经研制出较多的电阻探针用于监测设备的腐蚀情况，是研究设备腐蚀的一种有效工具。
运用该方法可以在设备运行过程中对设备的腐蚀状况进行连续地监测，能准确地反映出设备运行各阶段的腐蚀率及其变化，且能适用于各种不同的介质，不受介质导电率的影响，其使用温度仅受制作材料的限制;它与失重法不同，不需要从腐蚀介质中取出试样，也不必除去腐蚀产物;电阻法快速，灵敏，方便，可以监控腐蚀速度较大的生产设备的腐蚀。
1.2 线性极化法线性极化法对腐蚀情况变化响应快，能获得瞬间腐蚀速率，比较灵敏，可以及时地反映设备操作条件的变化，是一种非常适用于监测的方法。
但它不适于在导电性差的介质中应用，这是由于当设备表面有一层致密的氧化膜或钝化膜，甚至堆积有腐蚀产物时，将产生假电容而引起很大的误差，甚至无法测量。
此外，由线性极化法得到腐蚀速率的技术基础是基于稳态条件，所测物体是均匀腐蚀或全面腐蚀，因此线性技术不能提供局部腐蚀的信息。
在一些特殊的条件下检测金属腐蚀速率通常需要与其它测试方法进行比较以确保线性极化检测技术的准确性。
线性极化电阻法可以在线实时监测腐蚀率。
1.3电位法作为一种腐蚀监测技术，电位监测有其明显优点:可以在不改变金属表面状态、不扰乱生产体系的条件下从生产装置本身得到快速响应，但它也能用来测量插入生产装置的试样。
电位法己在阴极保护系统监测中应用多年，并被用于确定局部腐蚀发生的条件，但它不能反映腐蚀速率。
这种方法与所有电化学测量技术一样，只适用于电解质体系，并且要求溶液中的腐蚀性物质有良好的分散能力，以使探测到的是整个装置的全面电位状态。
应用电位监测主要适用于以下几个领域:阴极保护和阳极保护、指示系统的活化-钝化行为、探测腐蚀的初期过程以及探测局部腐蚀1.4 磁阻法磁阻法即电感法：出现于九十年代，是通过检测电磁场强度的变化来测试金属试样腐蚀减薄，该技术是挂片法的技术延伸和发展，其特点是测试敏感度高，适用于各种介质，寿命较短，可以实现在线腐蚀监测。
