一种淬火板化学成分的检测方法

技术领域

本发明属于化学成分检测领域，具体涉及一种淬火板化学成分的检测方法。

背景技术

淬火工艺是将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间，随即进入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。在钢材加工工艺中，通过淬火可以提高钢材的硬度及耐磨性，钢板经过淬火处理后可以得到高强度的淬火板。

淬火板作为钢材热处理的中间产品或最终产品，在加热保温的过程中其表面会被空气中的氧元素氧化，形成氧化层，氧化层的厚度与工艺技术有关。淬火板的化学成分作为衡量淬火板质量的关键参数，通常采用的分析方法为火花放电原子发射光谱法分析。但是，由于氧化层的存在以及淬火板硬度较高的特性，经常导致光谱分析结果中C、B元素的失准，为日常的分析及研究工作带来很大的困扰。

利用盐酸、硫酸配制侵蚀液对样品进行预处理，之后打磨再进行分析，可以有效的解决氧化层对C、B分析结果的影响，同时利用火花放电原子发射光谱的特性，提供一种可以判断淬火板C、B元素是否失准的方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种淬火板化学成分的检测方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种淬火板化学成分的检测方法，其包括以下步骤：

（1）配制侵蚀液：所述侵蚀液由浓盐酸、浓硫酸、十二烷基硫酸钠、过氧化氢与去离子水配制而成；

（2）淬火板表面氧化层侵蚀：将待测淬火板侵入配置好的侵蚀液中加热侵蚀，取出后用水冲洗，并擦干；

（3）淬火板的打磨：将淬火板弯折45°～90°角，然后在砂带机上进行打磨；

（4）淬火板的分析：利用火花放电原子发射光谱对打磨好的样品进行分析，在同一位置重复分析三次，观察C元素分析结果：

如C元素三次分析结果为依次升高，重复操作步骤（2）-（3）；

如C元素三次分析结果无显著变化，重复操作步骤（3）；

如C元素三次分析结果依次降低，更换点位进行火花光谱分析，并得出检测结果。

C元素三次分析结果依次升高证明氧化层没有完全去除，因此需重复操作步骤（2）-（3）；C元素三次分析结果无显著变化，则证明样品仍有极少的氧化层，对分析结果有部分影响，因此需重复操作步骤（3）；C元素三次分析结果依次降低，则证明样品已打磨到位，因此可更换点位进行火花光谱分析。

进一步地，本发明所述的一种淬火板化学成分的检测方法，其中：所述步骤（1）中浓盐酸与去离子水的体积比ml/ml为4～6∶15，浓硫酸与去离子水的体积比ml/ml为3～8∶150，十二烷基硫酸钠与去离子水的质量体积比g/ml为1～2∶150，过氧化氢与去离子水的体积比ml/ml为1～2∶150。

进一步地，本发明所述的一种淬火板化学成分的检测方法，其中：所述步骤（1）中浓盐酸、浓硫酸、十二烷基硫酸钠、过氧化氢均为分析纯。

进一步地，本发明所述的一种淬火板化学成分的检测方法，其中：所述步骤（2）中待测淬火板的长为40mm～200mm，宽为20mm～60mm，平整，无裂纹。

进一步地，本发明所述的一种淬火板化学成分的检测方法，其中：所述步骤（2）中侵蚀的具体操作为通过电热板加热侵蚀液至温度为40℃～60℃，侵蚀时间为120秒～300秒。

进一步地，本发明所述的一种淬火板化学成分的检测方法，其中：所述步骤（3）中砂带机选用60目～80目的氧化锆砂纸。

进一步地，本发明所述的一种淬火板化学成分的检测方法，其中：所述步骤（4）中重复分析三次的结果依次以C

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本发明利用侵蚀液可以有效去除淬火板氧化层，避免了淬火板氧化层对分析结果的不利影响，使分析结果更加准确。

2、本发明提供了一种可以有效判断淬火板是否打磨到位的方法，通过本发明步骤（4）的操作，可以有效降低因打磨不到位造成的数据失真。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

从某钢厂取牌号为34MnB5、22MnB5的热轧板两块，分别加工出若干块长100mm、宽20mm的样块，要求平整，无裂纹，待用。

实施例1

本实施例选用3块牌号为34MnB5的样块，3块样块的编号依次为样品1、样品2、样品3，然后进行如下操作：

（1）将样品2、样品3以同等条件进行淬火处理，加热温度900℃，保温时间5分钟，以水做淬冷介质；样品1不做处理。

（2）配制侵蚀液：首先在300ml的烧杯中加入150ml去离子水，再缓慢加入浓盐酸40ml，浓硫酸3ml，十二烷基硫酸钠1g，最后加入过氧化氢1ml，混匀，待用。

（3）淬火板表面氧化层侵蚀：将样品2侵入侵蚀液中，通过电热板低温加热至侵蚀液温度为40℃后侵蚀300秒，取出后以自来水冲洗后擦干。

样品1、样品3不做侵蚀处理。

（4）淬火板的打磨：将3块样块分别弯折45°角，然后在砂带机上进行打磨，砂带机选用60目氧化锆砂纸。

（5）淬火板的分析：依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品在同一点位重复检测三次，记录检测结果。检测结果如下：

依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品检测3个点，记录C、B元素的分析结果。分析结果如下：

实施例2

本实施例选用3块牌号为34MnB5的样块，3块样块的编号依次为样品1、样品2、样品3，然后进行如下操作：

（1）将样品2、样品3同等条件进行淬火处理，加热温度900℃，保温时间5分钟，以水做淬冷介质；样品1不做处理。

（2）配制侵蚀液：首先在300ml的烧杯中加入150ml去离子水，再缓慢加入浓盐酸50ml，浓硫酸5ml，十二烷基硫酸钠1.5g，最后加入过氧化氢2ml，混匀，待用。

（3）淬火板表面氧化层侵蚀：将样品2侵入侵蚀液中，通过电热板低温加热至侵蚀液温度为50℃后侵蚀240秒，取出后以自来水冲洗后擦干。

样品1、样品3不做侵蚀处理。

（4）淬火板的打磨：将3块样块分别弯折45°角，然后在砂带机上进行打磨，砂带机选用80目氧化锆砂纸。

（5）依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品在同一点位重复检测三次，记录检测结果。检测结果如下：

依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品检测3个点，记录C、B元素的分析结果。分析结果如下：

实施例3

本实施例所选用3块牌号为22MnB5的样块，3块样块的编号依次为样品1、样品2、样品3，然后进行如下操作：

（1）将样品2、样品3同等条件进行淬火处理，加热温度900℃，保温时间5分钟，以水做淬冷介质；样品1不做处理。

（2）配制侵蚀液：首先在300ml的烧杯中加入150ml去离子水，再缓慢加入浓盐酸60ml，浓硫酸6ml，十二烷基硫酸钠2g，最后加入过氧化氢1ml，混匀，待用。

（3）淬火板表面氧化层侵蚀：将样品2侵入侵蚀液中，通过电热板低温加热至侵蚀液温度为55℃后侵蚀180秒，取出后以自来水冲洗后擦干。

样品1、样品3不做侵蚀处理。

（4）淬火板的打磨：将3块样块分别弯折60°角，然后在砂带机上进行打磨，砂带机选用70目氧化锆砂纸。

（5）淬火板的分析：依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品在同一点位重复检测三次，记录检测结果。检测结果如下：

依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品检测3个点，记录C、B元素的分析结果。分析结果如下：

实施例4

本实施例选用3块牌号为22MnB5的样块，3块样块的编号依次为样品1、样品2、样品3，然后进行如下操作：

（1）将样品2、样品3同等条件进行淬火处理，加热温度900℃，保温时间5分钟，以水做淬冷介质；样品1不做处理。

（2）配制侵蚀液：首先在300ml的烧杯中加入150ml去离子水，再缓慢加入浓盐酸60ml，浓硫酸8ml，十二烷基硫酸钠1.5g，最后加入过氧化氢2ml，混匀，待用。

（3）淬火板表面氧化层侵蚀：将样品2侵入侵蚀液中，通过电热板低温加热至侵蚀液温度为60℃后侵蚀120秒，取出后以自来水冲洗后擦干。

样品1、样品3不做侵蚀处理。

（4）淬火板的打磨：将3块样块分别弯折90°角，然后在砂带机上进行打磨，砂带机选用60目氧化锆砂纸。

（5）淬火板的分析：依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品在同一点位重复检测三次，记录检测结果。检测结果如下：

依据火花原子发射光谱操作方法，对3块样品分别进行检测，每块样品检测3个点，记录C、B元素的分析结果。分析结果如下：

上述实施例检测结果表明：未经淬火处理的热轧板（样品1）及经过有效侵蚀处理后的淬火板（样品2）在进行火花光谱分析时，在同一点位上重复分析，C、B元素检测结果依次降低，未经侵蚀处理的淬火板（样品3），在进行火花光谱分析时，在同一点位上重复分析，C、B元素检测结果依次升高，说明本发明提供的方法可有效去除淬火板氧化层。

未经淬火处理的热轧板（样品1）及经过有效侵蚀处理后的淬火板（样品2）在进行火花光谱分析时，对3个不同点位进行分析，检测结果精密度好，两块样品均值基本一致。

未经侵蚀处理的淬火板（样品3），在进行火花光谱分析时，对3个不同点位进行分析，检测结果精密度差，均值明显低于样品1和样品2。

上述实施例表明，本发明提供的检测方法可以准确检测淬火板中化学成分，有效解决淬火板氧化层影响光谱分析中C、B元素结果的问题，同时本发明所提供的判断淬火板氧化层是否处理完全的方法切实有效，对淬火板化学成分的检测方法的研究有重要意义。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。