Jaká kyselina se používá k moření nerezové oceli?

Mikrostrukturu perlitických legovaných ocelí ve všech skupenstvích odhalují stejná činidla jako podobné struktury uhlíkových ocelí.

Slitiny se strukturními složkami různé tvrdosti získávají reliéf po nadměrném leštění; někdy také dochází k odlupování tvrdých, ale křehkých fází.

Některé legující příměsi, zejména nikl a měď, zvyšují chemickou odolnost pevných roztoků, jiné příměsi jako chrom, kobalt, křemík, mangan, wolfram a molybden ji rovněž výrazně zvyšují, ale pouze ve významné míře.

K identifikaci obecné struktury a jednotlivých fází legovaných ocelí jsou proto zapotřebí koncentrovanější roztoky a také aktivnější soli než u uhlíkových ocelí. Dobrých výsledků se dosáhne předehřátím vzorku v horké vodě a použitím nezahřívaných činidel (použitím aqua regia a koncentrovaných kyselých roztoků).

Identifikace mikrostruktury feritu nebo austenitu spočívá v identifikaci jasných hranic mezi zrny. Toho se dosahuje leptáním směsí silných nebo mírně zředěných kyselin, jakož i kyselých roztoků dobře disociujících solí. Chlór v době svého uvolňování velmi aktivně ukazuje hranice a podporuje rozpouštění povrchových vrstev zrn.

Ferit legované oceli se odhaluje střídavým leptáním a leštěním.

Ferit chromových ocelí je chemicky odolná fáze a vyžaduje použití roztoků persíranu amonného, ​​chloridu železitého nebo dusičnanu rtuťnatého v kyselině chlorovodíkové, alkalického roztoku červené krevní soli nebo molybdenanu amonného; Při ošetření roztokem molybdenanu amonného se ferit chromitý zbarví a roztokem červené krevní soli také, ale v menší míře.

K identifikaci křemičitého feritu se používají roztoky kyseliny dusičné – samotné nebo ve směsi s kyselinou sírovou, fluorovodíkovou nebo octovou, dále 20% roztok kyseliny chlorovodíkové v isoamylalkoholu, roztok jodu a molybdenanu amonného. Křemíkový ferit i při leštění je působením vody mírně naleptán, proto se slitiny křemíku (zejména se 4-6 % Si) lépe leští alkoholem než vodou. Při leptání se vyhněte vodným leptadlům.

Ve společné přítomnosti feritových a austenitových fází se identifikace jejich hranic dosáhne leptáním silnými kyselinami (dusičnou a chlorovodíkovou) peroxidem vodíku a glycerinem, stejně jako roztokem síranu měďnatého nebo kyseliny pikrové s chloridem měďnatým nebo alkalický roztok manganistanu. Při použití těchto činidel se ferit rychleji znečišťuje a austenit zůstává lehčí. Chemické leptání spojené s ohřevem také dává fázím různé barvy (viz obr. 31, d, 44, 45).

austenitické struktura je odhalena pomocí speciálních činidel při střídavém leptání a leštění vzorků. Nejčastěji se používají kyselé roztoky síranu měďnatého, chloridu železitého, dusičnanu rtuťnatého a aqua regia. Pro zjemnění účinku se do aqua regia přidává glycerin (7g, 7z až 7b). Rozpouštění nerezové chromniklové oceli v koncentrované kyselině dusičné je způsobeno tím, že při zvýšení teploty je tato kyselina vlastně směsí kyseliny dusičné, dusité a dusité, jejichž společné působení vede k oxidaci, pasivaci a redukci. Při působení aqua regia hraje aktivní roli iont chlóru, který ničí pasivační film a podporuje intenzivní leptání oceli, jehož počáteční fáze probíhá podél hranic zrn, formací dvojčat a smykových čar.

Při detekci austenitu (stejně jako feritu) jsou místa nekovových vměstků zkorodována o 7 silněji, což má za následek strukturu s velkým počtem černých teček. Na Obr. Obrázek 31 ukazuje strukturu austenitické oceli, odhalenou různými metodami Při ředění aqua regia glycerinem, ethyl nebo metylalkoholem se při leptání získají tenčí hranice, jako při přidání peroxidu vodíku.

Přídavek oxidačních činidel do kyseliny dusičné nebo chlorovodíkové (a jejich směsí) podporuje intenzivnější leptání chromniklové nerezové oceli.

V roztoku kyseliny chlorovodíkové se na nerezové chromniklové oceli nevytváří pasivační film. Přidání iontů stříbra, mědi, molybdenu a rtuti do roztoků kyseliny chlorovodíkové zvyšuje intenzitu rozpouštění nerezové oceli.

Roztoky kyseliny sírové s malými přídavky solí NaCl nebo NaN 0₃ použitelné také pro moření vysokolegovaných ocelí Kh18N12MZT, Kh18N11B, 1Kh18N9T atd.

Roztok kyseliny fosforečné se stává intenzivním leptadlem s přídavkem C 11 SO 4. Pro leptání chromové nerezové oceli se doporučuje roztok směsi kyseliny dusičné a fluorovodíkové. Podobně působí kyselina chlorovodíková v isoamylalkoholu.

V nerezové oceli, která je kalená a poté zahřátá na 450–800 °C, se hranice stávají anodami ve vztahu ke zrnům a karbidům, a jsou proto ostře odhaleny.

Při moření chromniklových ocelí niobem ve vroucím alkalickém roztoku červené krevní soli zůstává austenit světlý, ferit tmavne a fáze Fe 2 Nb velmi tmavne. Fáze sigma (například u nouzových svarů) je také dobře detekována specifikovaným činidlem. Při leptání nasyceným vodným roztokem louhu louhu se tato fáze zbarví dříve než austenit a karbid.

Ferit a σ fáze , společně přítomné ve slitinách s vysokým obsahem chromu, se odhalují dvojitým leptáním: první je chemické (v roztoku 4 a KM11O4, 4 g Na 20₂ ve 100 cm 3 N₂0 nebo v roztoku kyseliny pikrové) a druhý – termální; Zároveň se ferit, σ-fáze a karbidy liší barvou. Postupné leptání, nejprve v 10% vodném roztoku kyseliny chromové (elektrolytické), a poté v kyselém roztoku manganistanu draselného zbarví σ fázi žlutě, karbidy tmavě, feritově modrofialové. Po předběžném leptání v činidle sestávajícím z 1 g kyseliny pikrové, 5 cm 3 HC1 a 100 cm 3 H2O a následném zahřátí jsou barvy fází stejné slitiny různé: ferit – žlutá, σ fáze – hnědohnědá , karbidy – sv. Při takovém leptání se austenit a σ fáze také liší barvou (obr. 46). Při elektrolytickém leptání (proudová hustota 0,5-1,0 a/cm 2 ) v roztoku 50% kyseliny fosforečné a 50% glycerolu se fáze γ nezbarví, fáze α zešedne a fáze σ ztmavne. Stejného výsledku se dosáhne v roztoku 5 cm 3 kyseliny ortofosforečné a 95 cm 3 vody.

Při předleptání austenitické oceli vroucím roztokem šťavelanu (10% roztok) nebo ortofosforu (5 cm 3 x 95 cm 3 N₂0) kyselina, po které následuje ponoření do roztoku sestávajícího ze 4 g KM11O4, 4 g NaOH, 100 cm 3 HgO, fáze γ není zbarvena a feritová a σ fáze se liší barvou. Uplatňuje se i vliv tří činidel: 1) leptání roztokem 5 cm 3 HO, 1 g kyseliny pikrové, 100 cm 3 alkoholu k odhalení obecné struktury, 2) elektrolytické leptání v 10% roztoku KOH k obarvení σ fáze v různých barvách, v závislosti na složení slitiny a podmínkách leptání, 3) pro barvení karbidů – elektrolytické leptání v ΝΗ₄ΌΗ (koncentrovaný).

Pod vlivem kyseliny octové, v závislosti na délce leptání, se austenit postupně natírá v různých barvách: žlutá, červená, fialová, modrá, hnědá.

Austenitická ocel opracovaná za studena se snadno leptá roztokem kyseliny chlorovodíkové a anhydridu chromu.

Identifikace vzorů leptání na legovaném feritu nebo austenitu je dosaženo použitím již zmíněných činidel. Orientace zrn je nejlépe určena jednotlivými vzory leptání; sloučené obrazce znemožňují určení orientace. Austenitové leptací vzory jsou jasně viditelné pod vlivem 10% roztoku kyseliny dusičné nebo roztoku chloridu železitého v kyselině chlorovodíkové, stejně jako kyseliny chromové.

austenit manganová ocel G12 se detekuje kromě aqua regia také roztokem kyseliny dusičné s chloridovými solemi a také dvojitým leptáním, nejprve kyselinou dusičnou a poté alkalickým pikrátem sodným. Pod vlivem těchto činidel austenit zešedne a karbid ztmavne; ferit zůstává světlý. Alkoholový roztok jódu barví austenit v manganové oceli a nebarví jej v niklové oceli.

Martenzit se detekuje roztoky kyseliny dusičné a pikrové, v některých případech i speciálními leptadly (obr. 32). Pro martenzit v legovaných ocelích je nejlepším leptadlem kyselina pikrová. Pro leptání konstrukčních ocelí můžeme použít i činidlo obsahující chlorid měďnatý.

Perlit, sorbitol a troostit v legovaných ocelích jsou detekovány stejným způsobem jako v uhlíkových ocelích a se stejnými činidly. Pro selektivní barvení sorbitolu nebo troostitu (za přítomnosti martenzitu) se používá kombinované leptání s činidly, z nichž jedno obsahuje kyselinu pikrovou v amylalkoholu.

Karbidové a intermetalické a spodní fáze Při leptání kyselými činidly se barva nemění. K identifikaci povahy těchto fází se používají speciální činidla.

Způsob leptání rychlořezných a složitých vysoce legovaných ocelí se volí v závislosti na jejich stavu. Kované a žíhané oceli se strukturou skládající se z karbidů a sorbitolu jsou jako uhlíkové oceli mořeny kyselinou dusičnou nebo pikrovou, nebo ještě lépe jejich směsmi. Struktura ocelí v litém 4* stavu s ledeburitovým eutektikem, martenzitem nebo troostitem a částečně nerozpuštěným austenitem je odhalena pomocí aqua regia a glycerinu (ve stejném poměru). Před leptáním je nutné vzorek předehřát v horké vodě, stejně jako opakované leštění a leptání pro identifikaci fázových hranic.

Struktura kalené a temperované rychlořezné oceli se strukturou martenzitu, austenitu a karbidů se odhalí leptáním po dobu až 10 minut v 5-8% roztoku kyseliny dusičné v lihu. Struktura oceli X12M je odhalena rychleji než rychlořezná ocel. Pro detekci hranic zrn v kalené a temperované rychlořezné oceli můžete použít směs kyseliny chlorovodíkové a dusičné v metylalkoholu a také roztok chloridu železitého FeCl ₃ (obr. 25, da 33).

Strukturu vysokochromových instrumentálních ci-alejí odhalí roztok kyseliny chlorovodíkové v ethylalkoholu.

Dobré výsledky poskytuje alternativní leptání s aqua regia (vysoce žíravý roztok) a kyselinou pikrovou (slabě žíravý roztok).

Roztok žíravé alkálie umožňuje určit povahu karbidu podle doby působení: cementit a wolfram se zbarví za kratší dobu než karbid wolframu.

Roztok kyanidu draselného (jed!) nebo žíravé alkálie s peroxidem vodíku naopak barví karbid wolframu intenzivněji, aniž by obarvil cementit nebo mu dodal slabé zabarvení. Roztok kyanidu sodného umožňuje odlišit karbid vanadu od všech ostatních karbidů.

Ve společné přítomnosti různých karbidů a wolframu alkalický roztok červené krevní soli selektivně barví karbidy a intermetalické sloučeniny. Sekvenční leptání tímto a dalšími činidly umožňuje odhalit povahu fází (obr. 34).

V chromových ocelích se vlivem alkalického roztoku červené krevní soli zbarvují karbidy, ale hlavní pozadí není barevné. Když je obsah chrómu vyšší než 30 %, hlavní pozadí tuhého roztoku se zbarví. Barvu získávají i roztoky bohaté na křemík a mangan.

K identifikaci karbidů v nerezových ocelích používáme roztok kyseliny chloristé s malým množstvím síranu měďnatého nebo alkalický roztok manganistanu; v druhém případě jsou karbidy lakovány.

Při studiu vysokochromové oceli, která je náchylná k mezikrystalové korozi, se používají roztoky obsahující kyselinu sírovou a síran měďnatý.

U oceli s vysokým obsahem chrómu a křemíku lze umístění a povahu karbidu určit pomocí roztoku kyseliny fluorovodíkové (cementit se barví mnohem dříve než karbid chrómu).

Detekce segregace karbidů lité oceli třídy karbidů se dosahuje leptáním 4’% roztokem kyseliny dusičné v ethylalkoholu podle GOST 8233-66 (obr. 9).

Intermetalické fáze legovaných ocelí po leštění a lehkém leptání jsou viditelné pod mikroskopem, protože většina z nich se tvarem a barvou liší od hlavní struktury pozadí. Intermetalické fáze titanu, zirkonu a niobu mají tedy dobře fasetované tvary (ve formě čtverců, trojúhelníků, šestiúhelníků) a vyznačují se žlutorůžovým nádechem; fáze se zirkonem je žlutá, fáze σ s chromem je od tmavě žluté po tmavě šedou

U chromových, chromniklových, chrommanganových ocelí je fáze σ natřena světle modrou alkalickým roztokem červené krevní soli a také kyselinou pikrovou s následnou oxidací (viz obr. 46).

Při leptání ocelí s vysokým obsahem wolframu roztokem žíravé alkálie a peroxidu vodíku se wolfram nejprve natírá tmavě. Fe fáze ₃ W ₂ působením roztoku sestávajícího ze směsi 4 cm 2, NaOH (25 %), 4 cm 30 % Hg0₂ a 100 cm 3 vody, po 2 sekundách se objeví slabě, po 5 sekundách -. jasně, po 10 sekundách koroduje a po 20 sekundách silně koroduje Borid železa vlivem alkalického pikrátu sodného.

IDENTIFIKACE MIKROSTRUKTURY LITOVANÝCH LITIN

Nízkolegované litiny se leptají stejnými činidly jako uhlíkové oceli a litiny a vysokolegované litiny se leptají speciálními činidly používanými pro podobné legované oceli, ale doba odhalení struktury litin je mnohem kratší.

Při leštění litinových vzorků se doporučuje používat pasivační roztoky, které chrání před odštěpováním grafitu.

IDENTIFIKACE STRUKTURY SLItin CHEMICKY ZPRACOVANÝCH Z POVRCHU

Vzorky, jejichž povrchová vrstva se složením velmi liší od základního kovu, se obvykle leptá, aby se odhalila struktura všech tří vrstev: povrchu, přechodu a základny. Hlavním cílem je odhalit strukturu povrchové vrstvy.

Pro použití v náročných provozních podmínkách je nerezová ocel považována za nejvhodnější materiál, který snese značné mechanické zatížení, je odolný vůči korozi, změnám teplot atd. Pokud je však kov používán v kontaktu s vysoce agresivním kyselým prostředím, ne každý druh si může zachovat svou integritu. Takže kyselina sírová, kyselina chlorovodíková a nerezová ocel vstupují do chemických reakcí, které vedou k jejich zničení.

Vliv kyseliny na nerezovou ocel

Nerezová ocel je jedním z nejvíce neutrálních kovů, který dobře odolává kyselému prostředí. To platí především pro organické a slabé minerální kyseliny:

• octová;
• citron;
• mléko;
• benzoová;
• dusík;
• sirný;
• uhlí atd.

Mají minimální dopad na plech nebo trubku z nerezové oceli, prakticky žádný vliv na integritu. Nerezová ocel většiny značek začne pod vlivem nejsilnějších kyselin chlorovodíkové a sírové co nejrychleji korodovat a kolabovat.

Chromniklové austenitické nerezové oceli jsou vhodné pro styk s kyselým prostředím. Jejich vysoká odolnost proti chemickému napadení je dána přítomností legujících přísad niklu, chrómu, titanu, molybdenu, křemíku a wolframu ve zvýšených koncentracích.

Potřebujete vysoce kvalitní ocel?

Vyberte si materiál s vhodnými vlastnostmi na našich stránkách a objednejte! Náš sortiment zahrnuje materiály pro nejrůznější účely!

Hlavní značky nerezové oceli odolné proti kyselinám

1. AISI 316 (07Х18Н13М2). Obsahuje 14-16% niklu, 15-17% chrómu, navíc vyztuženo molybdenem (2,5%), proto má kyselina na tuto nerezovou ocel malý vliv. Podniky v potravinářském, chemickém a farmaceutickém průmyslu se často rozhodují pro nákup nerezové oceli AISI 316 odolné vůči kyselinám, aby vyrobily nádoby pro skladování a přepravu alkoholu, mléčných výrobků a chemikálií.
2. AISI 321 (12H18H10T). 10 % niklu, 18 chromu a 1,5 titanu určují vysokou odolnost proti chemické agresi, široký teplotní rozsah a pevnost. Kov je žádaný při výrobě zařízení pro petrochemický, potravinářský a kryogenní průmysl.
3. AISI 904L (06ХН28МДТ). Jediná nerezová ocel, která není výrazně ovlivněna kyselinou sírovou. AISI 904L obsahuje 26-29% niklu, 22-25% chrómu, 1% titanu, dále uhlík, křemík, síru, měď, molybden. Značka se používá ve ztížených provozních podmínkách pro výrobu výměníků tepla, reaktorů, motorů s plynovou turbínou, potrubí a nádob, které přicházejí do styku s médiem kyseliny sírové a kyseliny sírové.

Použití kyselin na nerezovou ocel

Zlepšená technická výkonnost nerezové oceli je zajištěna procesem pasivace, tzn. vytvoření oxidového filmu na jeho povrchu. Vzniká v důsledku chemické reakce chrómu se vzdušným kyslíkem. Urychlení tohoto procesu je usnadněno úpravou kovu kyselinou.

Leptání a pasivace jsou zvláště důležité v oblastech, které byly svařeny. Zde reagují nerezová ocel a kyselina chlorovodíková o koncentraci 2-4% a také kyselina sírová 6-8%. Kov se ponoří do lázně s kyselým vodným roztokem o teplotě 60-80 C na 20-40 minut. Poté se promyje vodou a ponoří do kyseliny dusičné (10-20%). Tato úprava účinně rozpouští vodní kámen a podporuje rychlou oxidaci chrómu.

Pasivace se také používá k obnově poškozených povrchů, které mají oděrky, škrábance a třísky. V tomto případě je nejvhodnější kyselinou pro zpracování nerezové oceli kyselina dusičná. Produkt se umístí do svého vodného roztoku na přibližně 20 minut.