HNO3-H3PO4-HCl体系化学抛光不锈钢的研究

HNO3-H3PO4-HCl体系化学抛光不锈钢的研究姚维学(唐山宝铁煤化工有限公司,河北唐山063307)本文对HNO3-H3PO4-HCl三酸体系化学抛光不锈钢工艺进行研究1试验1.1除油液NaOH(分析纯)30g/LNa2CO3(分析纯)30g/LNa3PO4(分析纯)10g/LOP-10乳化剂2mL/L1.2化学抛光液HCl(分析纯)80~120mL/LHNO3(分析纯)40~80mL/LH3PO4(分析纯)80~120mL/L尿素5g/L十六烷基氯化吡啶1~3g/L苯甲酸钠1~2g/LNaNO21.0~1.5g/L1.3工艺流程除油(50~60℃,1~5min)水洗化学抛光(室温,5~10min)水洗干燥产品检验2结果与讨论2.1H3PO4对抛光质量的影响当H3PO4的体积分数在80~120mL/L时,抛光效果较好;当H3PO4的体积分数≥170mL/L时,磷酸盐转化膜太厚以至抑制了溶解反应的进行,致使黑色氧化皮难以除去;而H3PO4的体积分数≤60mL/L时,磷酸盐转化膜不连续,难以抑制不锈钢表面因HNO3和HCl作用而发生的过溶解。2.2HNO3对抛光质量的影响HNO3是具有强氧化性的无机酸,主要起溶解作用。HNO3的体积分数在40~80mL/L时,可获得光亮、平整的抛光面。2.3HCl对抛光质量的影响HCl为非氧化性无机强酸,用于除去不锈钢表面上的黑色氧化皮，HCl的体积分数在80~120mL/L时,抛光效果好。2.4NaNO2对抛光质量的影响NaNO2的质量浓度为1.0~1.5g/L为宜,时间为5~10min;当其质量浓度达2.0g/L时,氮氧化物大量逸出,危害到工作人员的健康,污染环境。3结论经试验,得到化学抛光的最佳工艺:HNO340~80mL/LHCl80~120mL/LH3PO480~120mL/L尿素5g/L十六烷基氯化吡啶1~3g/L苯甲酸钠1~2g/LNaNO21.0~1.5g/Lθ室温t5~10min参考文献:[1]郭贤烙,肖鑫,易翔.不锈钢化学抛光技术的研究[J].湖南工程学院学报,2001,11(3):65-67.[2]温美星.不锈钢化学抛光液的研究现状与发展[J].电镀与精饰,2003,25(6):23-25.中高温时效处理对Cr21铁素体不锈钢组织和性能的影响谌炎松胡汪洋李腾飞(上海大学材料研究所，上海200072)1实验材料与方法实验所用材料为宝钢不锈钢分公司提供的超纯Cr21铁素体不锈钢板材，厚度为3mm，其主要化学成分(质量分数，%)为:C0．005，N0．007，Si≤0．3，Mn≤0．3，Cr21，Mo≤0．8，Cu≤0．4，Ti0．1～0．3，Nb0．1～0．3。试样经1100℃保温30min固溶处理后水淬，然后分别在600、650℃和750℃保温不同时间(0～50h)进行时效处理。采用载荷为30kg的维氏硬度计测量试样的硬度，并用JB-500J摆锤式冲击试验机进行室温冲击试验，试样采用纵向取样方法，采用夏比V型缺口冲击试样，试样尺寸按GB/T229-1994选取为2．5mm×10mm×55mm。将固溶和时效处理后的试样制成金相样品，机械抛光后，用氯化铁盐酸溶液(2.5gFeCl3+25mLHCl+50mLH2O)进行腐蚀。在金相显微镜下观察其显微组织，并通过JSM-6700高分辨扫描电子显微镜观察析出物的形貌和成分。2实验结果与分析总体来看，随着时效时间的延长，不同时效温度下硬度值变化不大。Cr21铁素体不锈钢在50h内时效过程中主要析出了TiC、NbC和(Ti，Nb)C复合粒子，以及少量的Fe2Nb(Laves相)，并未观察到sigma相以及铬的碳化物。这些析出物随着时效时间的延长，析出量不断增加，时效硬化效果越加明显，直到硬度达到峰值。此后随着时间的增加硬度逐渐降低，表示析出物逐渐长大、粗化。而冲击功随时效时间的变化规律与硬度的变化规律相反，冲击功减少则钢的韧性降低，冲击功增大则钢的韧性提高。3结论(1)25Cr-2Ni-10Mn-xW-N(x=1．5，3．0，4．5)双相不锈钢在850℃固溶处理时，基体中有σ相析出，随温度增加，析出相逐渐溶解;随固溶温度的增加，铁素体含量上升;在相同固溶温度处理时，随着钨含量的增加，铁素体的体积分数增大。(2)钨对双相不锈钢抗拉强度的影响不大，均保持在900MPa左右;屈服强度随钨含量的增加呈上升趋势，从580MPa增加到650MPa;断裂延伸率则随钨含量的增加而下降，从47%降低到26%;冲击韧性随钨含量的增加而降低。钨可以提高双相不锈钢的耐点蚀性能。参考文献［1］陆世英．不锈钢概论［M］．北京:原子能出版社，2007:60-67．［2］卫星．铁素体不锈钢在汽车排气系统的应用日益广泛［J］上海金属，2005，27(3):63．13X15H4AM3-Ⅲ不锈钢热处理工艺研究任卫斌邢梅香李金生吴伟王凯(1.中国空空导弹研究院，河南洛阳471003;2.洛阳理工学院，河南洛阳471023)采用13X15H4AM3-Ⅲ(ЭП310-Ⅲ)进口材料加工的某零件，要求硬度≥46HRC。实际热处理后，该零件经检测硬度值为44.4～47HRC，≥46HRC以上的零件仅有16件，为全部零件的30.8%，不能满足批量生产零件稳定加工要求1试验材料与方法试验用试样规格24mm×10mm，试样先进行固溶处理，固溶温度1070℃，保温时间35min，油冷。随后进行一次冰冷处理，由于一次的热处理工艺进行了研究，为提高其硬度提供参考。冰冷处理后金相检查发现组织中存在少量残留奥氏体，因此在一次冰冷处理后，进行了二次冰冷处理和三次冰冷处理，每次冰冷处理均为温度－70℃，时间2h，冰冷处理后空气中回升至室温。用HRS-150洛氏硬度计进行硬度检测，用4XB金相显微镜进行组织观察。2试验结果与分析固溶后材料显微组织为马氏体+奥氏体，晶粒度6级，该不锈钢属半奥氏体型沉淀硬化不锈钢，淬火后组织为马氏体+奥氏体，冰冷处理后组织为马氏体+少量残留奥氏体+细小沉淀颗粒，即奥氏体转变为马氏体，细小沉淀颗粒为铬的碳化物。之后，进行450℃时效，可消除马氏体转变的组织应力，并析出金属间沉淀硬化相。3结论1)13X15H4M3-III钢一次冰冷处理后组织中存在少量残留奥氏体，通过二次冰冷或液氮深冷可基本消除残留奥氏体，进一步提高硬度，稳定组织。2)13X15H4M3-III钢在固溶+冰冷处理+二次冰冷或液氮深冷后达到硬度最高值。3)时效温度和时间对试验钢的最终硬度及稳定性有显著影响，450℃×2h时效的试验钢硬度高于450℃×1h时效的硬度，而470℃×2h时效的硬度高于450℃×2h时效的材料硬度。4)13X15H4M3-III钢轴向尺寸在固溶+冰冷处理+时效后涨大约0.4%，符合该类型材料尺寸变化规律。参考文献:［1］俄罗斯中央黑色冶金研究院Ty14-1-940-74，13X15H4AM3-Ⅲ技条术件［S］．［2］藤田辉夫．不锈钢的热处理［M］．北京:机械工业出版社，1978．［3］牛靖，董俊明，付永红，等．时效对FV520(B)钢组织和性能的影响［J］．金属热处理，2007，32(4):30-33．