热轧工艺（图1）倾向于在钢带表面上产生氧化物层。在执行进一步处理之前，有必要删除该层 - 也称为“尺度”。
图1所示。热轧钢板生产工艺。图片来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
喷丸可用于去除难以触及的零件上的水垢，或在处理板材加工时使用不锈钢．碳钢上最常用的氧化皮去除方法是酸洗法。
图2。左图中的热轧线圈或“黑色带”显示在加热过程中形成的黑色氧化皮和在环境温度下形成的红色锈。右图显示的是经过酸洗的热轧钢卷。图片来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
酸洗过程是将热轧钢板浸入高度浓缩的温度可控的酸溶液中，去除表面的氧化物(图2)。
酸洗过程中使用许多酸，如盐酸、硫酸、硝酸和氢氟酸。当使用钢合金时，可能需要利用特定的酸组合来优化材料清洁，同时保留贱金属。
酸洗后，蚀刻钢带在水中漂洗几次以确保在表面上保留酸洗残留物。然后将条带在暖空气中干燥。
这篇文章概述了一个钢结构件的特征，该结构件经过酸洗处理，并处于腐蚀状态，即没有油、磷酸盐或底漆的存在。
然而，在干燥步骤后发现了污渍，促使进一步调查以确定原因。
方法
通过使用Thermo Scientific™Axia™ChemiSEM-一种新型扫描电子显微镜(SEM)，通过其始终在线的能量色散x射线能谱(EDS)功能，提供实时定量元素映射。
这一创新功能允许操作员随时查看所有必要的基本信息，而不需要切换技术。
讨论
图3显示了缺陷表面的图像。需要同时使用扫描电子显微镜和EDS的化学信息来研究缺陷。
图3。有缺陷的样品。图片来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
这有助于评估形态异常的存在，并比较与清洁表面的成分差异。
图4。典型的表面腐蚀钢(Acc电压15 keV，束电流0.44 nA)。图片来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
图4显示了蚀刻钢的典型表面。为了验证存在不同的形态特征，在具有相同放大率和采集参数的污渍点内获得图像（图5）。
图5。在缺陷区域内获得的二次电子图像(上图)。它显示了一个粒子的存在，高于周围的表面，证实它可以被确定为异物。后向散射电子图像(下)显示了成分对比(Acc电压15 keV，束电流0.44 nA)。图片来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
在分析的表面上可以看到一个外来粒子。这在次级电子图像中也可以观察到，因此粒子似乎处于与表面其余部分不同的高度。
背散射电子图像表明，传统SEM成像提供的成分对比不足以确认其作为未知物体的地位，更重要的是，不能揭示其成分。
通过Axia ChemiSEM可获得的新方法意味着，在收集SEM图像期间可以获得感兴趣区域的定量元素信息。这可以显示在第二电子或背向散射电子图像(作为首选)与一个单一的点击。
图6。图5显示的区域的ChemiSEM图像(Acc电压15 keV，束电流0.44 nA，采集时间60 s)
使用化学图像来说明存在的所有元素的分布（图6）。预期铁的存在，但氧的存在证实样品被氧化，突出显示它发生的情况。
图7。Cl分布的ChemiSEM图像(Acc电压15 keV，束电流0.44 nA，采集时间60 s)。图片来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
然而，没有预料到氯的存在，这促使了进一步的调查。Axia ChemiSEM允许用户隐藏某些元素，只显示感兴趣的元素——这提供了氯气分布的即时确认。
图8。ChemiSEM图像显示了用于区域分析的两个区域．图片来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
对不同的外来颗粒以及腐蚀钢的洁净区域进行了快速区域分析(图8)。这使得定量分析污点中的污染物成为可能。
图9。在杂质颗粒和干净的腐蚀钢表面上获得的光谱。的比较显示了氯的存在峰值(主峰(Kα)是可见的在2.621 keV)和较高含量的氧气(Kα为0.525 keV)在外国粒子(Acc电压15 keV,电子束电流0.44 nA,收购时间30年代)。图片来源:热费希尔科学电子显微镜的解决方案
频谱（图9）和量化（表1）都确认了两个区域之间的不同差，而在颗粒中测量的氧气和氯的水平支持存在的异物的可能性。
表格1。量化两个感兴趣的领域。来源:Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案
|
外来粒子 |
蚀刻钢 |
| 元素 |
原子％ |
原子％ |
| O |
57.9 |
9.5 |
| Cl |
9.8 |
- - - - - - |
| 菲 |
32.3 |
90.5 |
存在于样品表面上的污渍斑点在许多区域中含有氯化物，表明样品可能已用盐酸处理并不充分洗涤。这可能导致酸洗酸的液滴到达表面，导致污渍。
结论
酸洗是一种重要的钢材表面处理方法，特别是在要求钢材均匀、表面无氧化物或污渍的情况下。该工艺采用酸溶液，随后必须进行彻底清洗，以消除钢表面的任何酸污染。
本文通过对腐蚀钢表面污染的表征来研究污染的根本原因。
的轴向ChemiSEM能够对缺陷的表面形态和化学成分进行彻底的调查。
在大约1分钟的分析时间内，一幅化学图被绘制出来，根据它们的组成，一系列微观表面特征被着色。
很快就发现表面的污迹含有大量的氯化物，这表明在清洗步骤之后，有一滴酸到达了表面。
这些信息已采购，从Thermo Fisher Scientific - 电子显微镜解决方案提供的材料提供和调整。欧洲杯足球竞彩
有关此来源的更多信息，请访问Thermo Fisher科学电子显微镜解决方案。