电解硝酸在测定2205双相不锈钢中α-相面积含量的应用

冯 晓，王 鑫，赵鸿雁

（印尼广青镍业有限公司检测中心，印度尼西亚 中苏拉威西省 94974）

1 前 言

2205 双相不锈钢相对于传统不锈钢具有更高的强度，良好的耐腐蚀性能、抗应力腐蚀开裂性能、韧性和冲击韧性，以及较好的焊接性能，使得2205双相不锈钢在许多领域中成为首选材料。一些研究者指出，2205 双相不锈钢组织中的基本相α 和γ各自所占比例、相的化学成分和常见的析出相（如δ、碳化物）等对其组织、力学性能和耐蚀性能都有重要影响。GB/T 13305—2008《不锈钢中α－相面积含量测定法》第3.2 条推荐了4 种常规化学腐蚀剂，腐蚀出的图片质量各有差异。本文对使用电解体积比50%硝酸腐蚀液测定2205 双相不锈钢α-相面积与GB/T 13305—2008 标准规定的使用电解KOH 水溶液进行对比分析，对电解体积比50%硝酸腐蚀液检测α-相面积含量的适用性进行初步探讨。

2 试验方法

2.1 样品制备

选取的2205 双相不锈钢的化学成分如表1 所示，符合标准要求［1］。在完全退火固溶处理且化学元素符合要求的2205 双相不锈钢钢卷上取50 cm×50 cm 的样品，使用铣床在样品上切取10 cm×10 cm 的样品，再使用金相切割机在10 cm×10 cm 样品中心部位切取1.5 cm×2 cm 的样品（其中2 cm 长度面为平行于钢材的纵截面，即为检验面），确保样品金属融化区、塑性变形区、热影响区完全去除［2］。依次使用带水冷的金相磨样机、抛光机对样品进行磨制抛光，使样品无划痕、呈镜面，达到金相检测要求。

表1 试验用2205双相不锈钢化学成分（质量分数） %

2.2 腐蚀液配备

按以下要求配制试验用化学试剂、备用。（1）量取100 mL 分析纯硝酸和100 mL 的蒸馏水、倒入干净的容器内，再将硝酸缓缓倒入蒸馏水容器中，同时用玻璃棒不断搅拌、直到完全溶解，得到试验用硝酸水溶液。（2）量取100 mL蒸馏水倒入干净的容器内，称取20 g分析纯KOH，并缓慢放入水中，同时用玻璃棒不断搅拌、直到完全溶解，得到试验用KOH水溶液。

2.3 电解腐蚀

硝酸水溶液电解腐蚀：设置电解仪电压2 V、时间30 s，使用硝酸水溶液对样品进行电解腐蚀。KOH 水溶液电解腐蚀：设置电解仪电压5 V、时间10 s，使用KOH水溶液对样品进行电解腐蚀。

2.4 图片对比

对使用硝酸水溶液及KOH水溶液电解腐蚀的样品，使用蔡司金相显微镜图片拍摄软件检测基本相同的位置，分别得到α 和γ完全区分开的金相图片，见图1、图2。

图1 KOH水溶液电解腐蚀图片

图2 硝酸水溶液电解腐蚀图片

2.5 α-相面积含量测定

使用蔡司金相显微镜分析软件Pro Imaging，分别对图片进行分析，按照GB/T 13305—2008要求对图片进行检测，检测结果见表2。

表2 电解不同腐蚀剂α-相面积检测结果%

4 结 论

使用体积比50%的硝酸水溶液电解腐蚀，得到的金相图片与GB/T 13305—2008标准电解KOH电解的图片基本一致，α-相面积测定结果误差0.4%，符合要求，因此，在测定2205双相不锈钢α-相面积时，可使用电解体积比50%硝酸替代GB/T 13305—2008规定的腐蚀液。