枝晶腐蚀低倍检验法是随着连铸技术的发展而日臻完善的连铸坯低倍检验方法。与传统的硫印和热酸蚀等低倍检验法相比，它不仅可以准确地显示连铸坯的内部缺陷，而且还可以清晰地显示连铸坯的凝固组织。这就为进一步分析连铸坯缺陷与凝固组织间的相关信息、探求改善连铸坯质量的途径和措施创造了有利条件。

简介

原理

其它低倍检验方法(1 硫印检验方法 2 热酸蚀低倍检验方法 3 电解腐蚀低倍检验方法 4 冷酸蚀低倍检验方法)

枝晶腐蚀低倍检验与其它方法比较(（1）硫印检验方法 （2）热、冷酸蚀和电解腐蚀 （3）枝晶腐蚀低倍检验方法)

简介

一般来说，连铸坯的凝固条件是不容易测定的，但是通过观察连铸坯的凝固组织，可以计算等轴晶率，测量柱状晶偏斜角度及树枝晶二次晶间距（在较高倍数下测量）等数据，进而推测其凝固条件，可以得到许多有价值的技术情报。例如，柱状晶发达，中心等轴晶少，表明钢水过热度高或二冷强度大；根据测定柱状晶的偏斜角度来推测液相穴钢水流动状况，进而研制出合适的浸入式水口形状、调整钢水在液相穴内的流动、达到减少夹杂物、减轻偏析和改善连铸坯质量的目的；对同一种钢种，尽管冶炼方式和规格大小不同，只要测量出二次晶间距就可以知道其冷却速度大小。检验实践证明，枝晶腐蚀低倍检验方法判断电磁搅拌、轻压下和压缩浇铸技术的冶金效果极其有效，能够观察到连铸坯中电磁搅拌白亮带出现的位置，中心偏析改善的程度，以及树枝晶破碎情况等等。

原理

枝晶腐蚀低倍检验方法对试样检验面的腐蚀是电化学过程，依靠药液腐蚀来显示试样表面的不均匀性。在电解质溶液中，金属表面不同区域有着不同的电极电位，形成大量的微电池，电位较低的地区为阳极发生溶解，电位较高的地区为阴极发生沉淀。金属和合金晶界的电位通常比晶粒内部要低，为微电池的阳极，所以腐蚀首先从晶界开始。金属和合金凝固时产生的偏析也是引起电化学不均匀性的原因，因此枝晶腐蚀低倍检验方法可以显示偏析缺陷的存在。经抛光的金属表面在电解质溶液中溶解时，发生复杂的多极微电池腐蚀过程。这种腐蚀方法可以显示金属中晶粒内部和晶界之间的差异。

其它低倍检验方法

1 硫印检验方法

硫印检验方法是检验硫元素在钢锭、连铸坯、钢坯和钢材中分布的低倍（宏观）检验方法。化学成分分析尽管能够提供钢中硫含量，但是得不到硫在钢中分布的整体形貌。硫印检验方法是通过在稀硫酸水溶液中浸泡过的相纸上的印迹来确定钢中硫化物的分布位置及数量，是显示钢中硫偏析的有效方法。

2 热酸蚀低倍检验方法

热酸蚀低倍检验方法一般是使用1:1（容积比）工业盐酸水溶液，加热到60~80℃，试样浸泡时间一般为10~40 min 左右。

3 电解腐蚀低倍检验方法

电解腐蚀低倍检验方法也是酸蚀检验方法，电解液的成分为15%～30%（容积比）工业盐酸水溶液，通常使用电压小于36V，电流强度小于400A，电解时间为5min～30min。

4 冷酸蚀低倍检验方法

冷酸蚀低倍检验是在室温条件下进行的，首先按表1-1选好侵蚀试剂，将试样检验面朝上、放平，把侵蚀试剂倒在检验面上浇蚀5-10min，肉眼观察缺陷，缺陷清晰时用麻布擦掉侵蚀试剂，然后用15%碳酸钠水溶液或其它弱碱性溶液进行中和处理，以免残余药液引起腐蚀生锈。最后，用水冲洗、擦干或烘干。

枝晶腐蚀低倍检验与其它方法比较

（1）硫印检验方法

硫印检验方法是检验硫在连铸坯中的分布。如前所述，化学成分分析尽管能够提供钢中硫含量，但是得不到硫在钢中分布的整体形貌。硫印检验方法可以确定钢中硫化物的分布位置，是显示钢中硫偏析的有效方法。但是硫印检验方法只是一种定性试验，只能根据棕色印记面积的大小，或印记颜色的深浅对硫元素多少做一个大概估计，不能根据硫印图像来计算钢的硫含量。

硫印图像上印迹的深浅除与硫含量多少有关外，还与很多因素有关，例如，试样检验面的加工状况、硫印纸在硫酸水溶液中浸渍时间、硫印纸在试样检验面上覆盖时间及钢的化学成分等等。甚至硫印纸碰脏了也会有印记出现。

硫印主要缺点是当硫含量小于0.005%时，硫印检验片的效果很差，往往是一张“白片”。硫印检验只能显示S元素偏析，对C、P元素及合金元素的偏析根本没有显示。显示树枝晶凝固组织就更无能为力了，有时只能看到柱状晶的雏形，看不到凝固组织的细节。

（2）热、冷酸蚀和电解腐蚀

热酸蚀、冷酸蚀和电解腐蚀低倍检验在工厂中应用很普遍，按相应标准进行评定缺陷的级别，给出缺陷严重程度的定量概念，也是监控连铸坯质量的重要手段。冷酸蚀检验对加工试样检验面的光洁度要求比热酸蚀、电解腐蚀、硫印检验稍高一点，而热酸蚀、冷酸蚀和电解腐蚀检验面的光洁度与硫印一样，检验操作工序也很简单，也适用于跟踪连铸坯质量的检验工作。

但是，热酸蚀检验腐蚀液加热温度较高，腐蚀时间较长，并对环境产生严重的污染。特别是整块连铸坯很重，放入热酸槽中较为困难，这是热酸蚀检验的缺点。为了克服热酸蚀检验这个缺点，人们研发了冷酸蚀和枝晶腐蚀检验。

热酸蚀、冷酸蚀和电解腐蚀低倍检验可以用数码相机或扫描仪拍摄图像，对感兴趣的区域可以放大倍数拍摄，提供缺陷的分布和严重程度，非常直观。但是，检验评级时要仔细观察试样检验面，拍摄图像只做参考。然而，这三种检验方法显示凝固组织效果较差，而采用枝晶腐蚀低倍检验方法效果很好。

（3）枝晶腐蚀低倍检验方法

枝晶腐蚀低倍检验方法对钢的铸态组织（如模铸钢锭、连铸坯、铸钢件等）及钢坯或钢材试样都可以进行检验，观察铸态钢的凝固组织和缺陷以及经热加工后钢材的凝固组织和缺陷的变化情况，并且还可以考查凝固组织与缺陷的关系。

枝晶腐蚀低倍检验方法优于传统检验方法在于不但能够准确的显示连铸坯的内部缺陷，而且还可以清晰的显示连铸坯的凝固组织。对缺陷不扩大、不缩小，按1:1的比例显示，准确提供缺陷信息。根据凝固组织的结晶特征，可以判断凝固条件，通过改变凝固条件，最后达到提高连铸坯质量的目的。该方法具有准确性、易操作性及对环境不产生污染等特点。