JP2001289839A - 炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片のデンドライト顕出用腐食液 - Google Patents

炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片のデンドライト顕出用腐食液

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JP2001289839A
JP2001289839A JP2001020310A JP2001020310A JP2001289839A JP 2001289839 A JP2001289839 A JP 2001289839A JP 2001020310 A JP2001020310 A JP 2001020310A JP 2001020310 A JP2001020310 A JP 2001020310A JP 2001289839 A JP2001289839 A JP 2001289839A
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dendrite
low
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carbon steel
corrosion liquid
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Yasuhide Oba
康英 大塲
Akira Yamato
晃 倭
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Sanyo Special Steel Co Ltd
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Sanyo Special Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片において明瞭に
デンドライトの2次アームを顕出させることのできる凝
固組織の検査方法に用いる顕出用腐食液を提供すること
である。 【解決手段】 炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片の凝固組織
(デンドライト)を顕出するために用いる腐食液におい
て、60〜80℃の温水500ccに対してピクリン酸
を6〜8g溶かし、これにライポンF等の洗剤を3〜5
cc加え、さらに界面活性剤としてドデシルベンゼンス
ルホン酸ナトリウムを2〜4g加えてなる顕出用腐食液
で、この腐食液を使用した凝固組織は図1に示すように
2次アームまで顕出できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素鋼あるいは低
合金鋼鋳片のデンドライトを検査・顕出するためのデン
ドライト顕出用腐食液に関するものである。
【0002】
【従来の技術】炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片の凝固組織
のデンドライトの顕出用腐食液としては、郡司好喜、岡
本平:「鉄と鋼」、61(1975)P.886におい
てピクリン酸飽和水溶液1リットルにライポンF等の洗
剤2〜3滴を加えた腐食液を80℃に加熱して使用する
ことが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】炭素鋼あるいは低合金
鋼鋳片の表面品質向上を目的とした試験を行った場合、
試験条件ごとに鋳片表層部凝固組織の良否を評価する必
要があるが、近年、従来法で顕出されるデンドライト以
上に1次アームだけでなく2次アームまで鮮明にデンド
ライトを顕出する必要が生じてきた。しかし、上述の従
来技術ではデンドライトを2次アームまで十分に顕出す
ることができない。したがって本発明の解決しようとす
る課題は、炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片において明瞭に
デンドライトの2次アームを顕出させることのできる凝
固組織の検査方法に用いる顕出用腐食液を提供すること
である。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の手段は、炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片の凝
固組織(デンドライト)を顕出するために用いる腐食液
において、60〜80℃の温水500ccに対してピク
リン酸を6〜8g溶かし、これにライポンF等の洗剤を
3〜5cc加え、さらに界面活性剤としてドデシルベン
ゼンスルホン酸ナトリウムを2〜4g加えることを特徴
とする、炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片のデンドライト顕
出用腐食液である。
【0005】
【発明の実施の形態】発明者らは、鋳片より採取した試
料をピクリン酸腐食液で腐食を行った際に、ピクリン酸
の飽和水溶液ではデンドライトの2次アームの微小な偏
析具合を顕出する間もなく腐食が進展するため、組織の
細かな顕出が困難であることを見いだし、ピクリン酸水
溶液は飽和より薄いものを用いて組織の微小な顕出を界
面活性剤によって緩やかに行うことを考え、界面活性剤
をさらに加えることによって、試料と腐食液との濡れ性
が向上し、微小なデンドライト樹間偏析部の腐食効果が
高まり、これまで以上に鮮明なデンドライトの顕出が可
能になると考えた。
【0006】本発明の実施の形態を記載する。表1に示
した成分の連続鋳造鋳片から幅20mm×長さ40mm
×厚み10mmの試料を切り出し、研磨および鏡面研磨
仕上げし、60℃の温水500ccに対してピクリン酸
を7g溶かし、これにライポンFを5cc加え、さらに
界面活性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムを2g加えて腐食液を調整し、こうして用意した腐食
液に上記の研磨および鏡面研磨仕上げした試料を3分間
浸漬して腐食を行う。
【0007】
【表1】
【0008】その結果、図1に示すように1次アームだ
けでなく2次アームまで鮮明にデンドライトを顕出する
ことができるようになった。
【0009】以上、本発明の作用について説明する。上
記の要領でピクリン酸腐食液濃度を調整し、これに合わ
せて界面活性剤の添加量を調整して加えることで、試料
と腐食液との濡れ性が向上し、微小なデンドライト樹間
偏析部の腐食効果が高まり、これまで以上にデンドライ
トが鮮明に顕出できるようになる。
【0010】従来法では飽和ピクリン酸水溶液1リット
ルにライポンFを2〜3滴加えるとしてあるが、本発明
ではデンドライトの微小な組織を顕出するため、ピクリ
ン酸水溶液濃度を抑え、代わりに界面活性剤の効果を高
めるためにライポンFはピクリン酸水溶液500ccに
対して3〜5cc加え、さらにドデシルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムを2〜4g加えた点が相違する。
【0011】腐食液成分の上下限の限定理由については
以下イ〜ニのとおりである。 イ.60〜80℃の温水を用いて腐食液とする理由は、
湯の温度が60℃より低い温度では、ピクリン酸を溶か
す際に時間がかかるため作業効率の点で不利であるため
で、80℃を超えた温度とすると温度が高すぎて腐食の
進展が速くなり過ぎ、デンドライトの顕出の点で不利と
なることによる。
【0012】ロ.湯500ccに対してピクリン酸を6
〜8g溶かす理由は、6g未満ではピクリン酸水溶液の
濃度が薄いため腐食に時間がかかり、8gを超えて加え
ると必要以上の濃度となり、腐食が進みすぎて適切なデ
ンドライトの顕出ができないからである。
【0013】ハ.ライポンFをピクリン酸水溶液500
ccに対して3〜5cc加える理由は、5ccを超えて
加えても3〜5cc加えた場合と変化が無く、無駄に浪
費するだけであり、3cc未満では組織の細かな顕出効
果が不足するからである。
【0014】ニ.ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ムをピクリン酸水溶液500ccに対して2〜4gを加
える理由は、4gを超えて加えた場合も2〜4g加えた
場合と変化は見られないからであり、2g未満では組織
の細かな顕出効果が不足するからである。また、界面活
性剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを用
いた理由は、腐食液に用いる界面活性剤として広く一般
的に用いられており、入手し易いためである。
【0015】
【実施例】実施例1、表1に示した成分の軸受鋼連続鋳
造鋳片より幅20mm×長さ40mm×厚み10mmの
試料を切り出して試料を研磨し、さらに鏡面研磨仕上げ
し、60℃の温水500ccに対してピクリン酸を7g
溶かし、これにライポンFを5cc加え、さらにドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウムを2g加えて腐食液を
調整する。このようにして用意した腐食液に上記の研磨
をし、さらに鏡面研磨仕上げをした試料を3分間浸漬し
て腐食を行った。ついで顕出された軸受鋼の凝固組織の
デンドライト組織の顕微鏡写真を図1に示す。図1に見
られるとおり、軸受鋼凝固組織のデンドライト2次アー
ムの微小な偏析具合まで微細に顕出することができた。
【0016】実施例2、炭素濃度が質量%で、C:0.
1〜0.35%のような低炭素の鋼においても本発明の
デンドライト顕出液は、次に示す加熱および熱処理パタ
ーンとすることにより、容易にデンドライトを顕出する
ことができる。例えば、質量%で、C:0.184%の
JIS SCM415のクロムモリブデン鋼を溶製して
連続鋳造した連続鋳片より、幅20mm×長さ40mm
×厚み10mmの試料を切り出し、表2に示すNo.1
を実施例2とし、No.2〜No.4を比較例として、
そのNo.1〜No.4の加熱および熱処理パターンを
図2に示すパターン1、パターン2の1、パターン2の
2、パターン3、パターン4により処理する。No.1
の温度パターンでは、図2に実線で示すパターン1のよ
うに、真空加熱炉内で試料を室温からA3変態点以上の
温度まで加熱・保持した後、600℃より低い温度まで
空冷し、次にA1変態点直下の温度まで加熱・保持して
炉内徐冷を行う熱処理を行った。熱処理を行った試料を
研磨・鏡面研磨仕上げし、上記の実施例1で調整した腐
食液に60℃で3分間浸漬して腐食を行った。腐食した
試片の顕出結果を表2に示す。これらの結果、この加熱
および熱処理パターンとすることで実施例2のNo.1
では、デンドライトの顕出は満足行くものであった。
【0017】比較例No.2は、図2のパターン2の
1、パターン2の2のように、上記の実施例2のNo.
1と同様に、真空加熱炉内で試料を室温からA3変態点
以上の温度まで加熱・保持した後、600℃より低い温
度まで空冷する。次に実施例2と異なり、パターン2の
1では、A1変態点を超える温度まで加熱・保持し、パ
ターン2の2では、A1変態点を大きく下回る温度、す
なわち680℃未満の温度まで加熱・保持し、次いで炉
内徐冷を行う熱処理を行った。比較例No.3では、上
記の実施例2のNo.1と同様に、真空加熱炉内で試料
を室温からA3変態点以上の温度まで加熱・保持した
後、パターン2と異なり、600℃まで冷却しないうち
に加熱する。ただしこの加熱温度は特に問わないものと
する。さらに、比較例No.4のパターン4では、真空
加熱炉内で試料を室温からA3変態点未満の温度まで加
熱・保持した後、その後の冷却温度は不問とし、さらに
加熱する加熱温度も不問とするものである。これらの加
熱および熱処理を行った試料を、研磨・鏡面研磨仕上げ
し、上記の実施例1で調整した腐食液に60℃で3分間
浸漬して腐食を行った。腐食した試片の顕出結果を表2
に示す。これらの結果、デンドライトの顕出は満足にで
きなかった。
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】以上に説明したとおり、本発明の顕出液
を採ることにより、炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片の凝固
組織のデンドライトを1次アームだけでなく2次アーム
まで鮮明に顕出することが可能となり、さらに、加熱お
よび熱処理パターンを考慮することにより低炭素鋼にも
本発明の方法の顕出液で鋳片表面品質の良否のデンドラ
イトによる評価がこれまで以上に精密に行うことができ
るようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の腐食液を用いて顕出した軸受鋼のデ
ンドライトの顕微鏡写真である。
【図2】 実施例2および比較例の加熱および熱処理パ
ターンを示すパターン図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片の凝固組織
    のデンドライトを検査・顕出するために用いる腐食液に
    おいて、60〜80℃の温水500ccに対してピクリ
    ン酸を6〜8g溶解し、これにライポンF(商品名)等
    の洗剤を3〜5cc加え、さらに界面活性剤としてドデ
    シルベンゼンスルホン酸ナトリウムを2〜4g加えるこ
    とを特徴とする炭素鋼あるいは低合金鋼鋳片のデンドラ
    イト顕出用腐食液。
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