CN101985772A - 用于镁合金织构检测前处理的电解抛光液及电解抛光工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于镁合金织构检测前处理的电解抛光液，该电解抛光液采用浓度为20%~40%的硝酸酒精溶液，优选为浓度为35%的硝酸酒精溶液，本发明的电解抛光液，能进一步提高镁合金表面的平整度和光洁度，有效消除前期制样时在镁合金表面引入的应力层，提高织构标定率，同时使用该种电解抛光液抛光工艺操作简单、抛光效果稳定，与现有产品相比，具有原料来源广泛、配制简单、成本低廉的优点；本发明还公开了一种操作简单，处理速度快且效果稳定的用于镁合金织构检测前处理的电解抛光工艺。
Description
技术领域
本发明涉及金属加工及处理工艺领域，特别涉及一种用于镁合金织构检测前处理的电解抛光液及电解抛光工艺。
背景技术
镁合金作为密度最低的金属结构材料，具有高比强、高比模量和电磁屏蔽等优点，在汽车、电子、航空航天、国防等领域都具有重要的应用价值和广阔的市场前景，镁合金铸锭在经过轧制、挤压和锻造成板材或棒料后会形成强烈的各向异性（织构）。
现在国内使用的镁合金织构检测前处理电解抛光液为国外进口的AC-2商业抛光液，售价2000元/500ml，现该产品国外已全面停产，国内没有类似产品生产、出售。目前，国内研究人员主要采用自己配制电解抛光液的方法对镁合金进行织构检测前的处理，但多处于探索阶段，由于相关产品的成分不确定、比例不确定，故效果不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一是提供了一种用于镁合金织构检测前处理的电解抛光液，该电解抛光液来源广泛，配制简单、成本低廉且抛光后织构标定率高；本发明的目的之二是提供了一种用于镁合金织构检测前处理的电解抛光工艺。
本发明的目的之一是通过以下技术方案实现的：
该种用于镁合金织构检测前处理的电解抛光液，采用浓度为20%~40%的硝酸酒精溶液。
进一步，所述电解抛光液采用浓度为35%的硝酸酒精溶液。
本发明的目的之二是提供一种用于镁合金织构检测前处理的电解抛光工艺，包括以下步骤：
1）以镁合金试样为阳极，与恒流稳压电源正极相连并浸入盛有电解抛光液的电解容器中，所述电解抛光液采用浓度为20%~40%的硝酸酒精溶液；
2）以不锈钢片为阴极，并与恒流稳压电源负极相连，在前述电解抛光液中进行电解抛光，电解抛光前向抛光液中通入液氮使溶液温度降至零下20℃至零下40℃；
进一步，在步骤1）中，所述电解抛光液采用浓度为35%的硝酸酒精溶液；
进一步，电解抛光时间在40~120s，抛光电压为18~24v，抛光电流为0.2~0.5A；
进一步，所述电解抛光时间为45s，抛光电压为21v，抛光电流为0.3A。
本发明的有益效果是：
1．本发明的电解抛光液，能进一步提高镁合金表面的平整度和光洁度，有效消除前期制样在镁合金表面引入的应力层，提高织构标定率，同时该种电解抛光液抛光工艺操作简单，抛光效果稳定；
2．本发明的电解抛光液与现有产品相比，具有原料来源广泛、配制简单、成本低廉的优点；
3．本发明的电解抛光工艺操作简单，处理速度快且效果稳定。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为电解抛光工艺操作示意图；
图2为实施例一处理所得的成品通过场发射扫描电镜完成的表征分析图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
本实施例的镁合金织构检测前处理的电解抛光液，根据加工需要，可以选用溶液浓度为20%~40%的硝酸酒精溶液，
实施例一
本实施例中，采用35%的硝酸酒精溶液对牌号为AZ31的镁合金挤压材进行处理。该镁合金是一种典型的镁合金材料，其试验结果具有普遍意义。具体的电解抛光工艺如图1所示，包括以下步骤：
1）以镁合金试样为阳极，并与恒流稳压电源正极相连并浸入盛有电解抛光液的电解容器中，所述电解抛光液为溶液浓度为35%的硝酸酒精溶液；
2）以不锈钢片为阴极，并与恒流稳压电源负极相连，在前述电解抛光液中进行电解抛光，电解抛光前向抛光液中通入液氮保持溶液温度为零下20℃-零下40℃。电解抛光时间在45s，抛光电压为21v，抛光电流为0.3A。
该恒流稳压电源的操作电压范围为0-60v，操作电压的范围为0.1~1A，在抛光过程中，镁合金试样中的镁失去电子，促使镁阳极发生电解反应而溶解，随着电解时间增加，电解层不断增加，试样表面呈银亮色。但电解时间不能过长，如果电解时间过长，阳极表面析出的氧气泡会在试样表面形成凹坑，并在试样表面形成氧化膜，不利于织构的标定。
如图2所示，采用Nova 400 Nano-SEM型场发射扫描电镜的EBSD系统和HKL Channel 5软件对样品进行表征分析，该试样稳定标定率达91%。
通过采用不同的浓度和参数对同一种AZ31镁合金挤压材进行处理（由于镁合金织构在内部结构上具有相似性，常用合金元素对镁合金电化学性能影响不大，因此，本发明中披露的实施例结果具有普遍意义），本发明还完成了以下实施例，下面以表格形式罗列如下：
| 实施例序号 | 硝酸酒精溶液的溶液浓度 | 液氮保持温度 | 电解抛光时间 | 抛光电压 | 抛光电流 | 试样织构稳定标定率 |
| 实施例二 | 20% | -20℃~-40℃ | 45s | 21v | 0.4A | 81%。 |
| 实施例三 | 40% | -20℃~-40℃ | 45s | 21v | 0.3A | 87%。 |
| 实施例四 | 20% | -20℃~-40℃ | 40s | 22v | 0.4A | 82% |
| 实施例五 | 20% | -20℃~-40℃ | 120s | 18v | 0.2A | 83% |
| 实施例六 | 40% | -20℃~-40℃ | 40s | 24v | 0.3A | 86.5%。 |
| 实施例七 | 40% | -20℃~-40℃ | 120s | 18 v | 0.2A | 88% |
| 实施例八 | 35% | -20℃~-40℃ | 40s | 24v | 0.4A | 90.5%。 |
| 实施例九 | 35% | -20℃~-40℃ | 70s | 18v | 0.2A | 92%。 |
从以上实施例中可以看出，电压和电流的选择在小范围内对于试样织构稳定标定率的影响不大，但是硝酸酒精溶液的溶液浓度及电解时间对试样织构稳定标定率的影响较大，以溶液浓度为35%的硝酸酒精溶液作为电解抛光液，抛光时间为45-70s的试样织构，其稳定标定率均在90%以上，应作为最佳的溶液浓度及抛光时间使用。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.用于镁合金织构检测前处理的电解抛光液，其特征在于：所述电解抛光液采用浓度为20%~40%的硝酸酒精溶液。
2.根据权利要求1所述的用于镁合金织构检测前处理的电解抛光液，其特征在于：所述电解抛光液采用浓度为35%的硝酸酒精溶液。
3.用于镁合金织构检测前处理的电解抛光工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1）以镁合金试样为阳极，与恒流稳压电源正极相连并浸入盛有电解抛光液的电解容器中，所述电解抛光液采用浓度为20%~40%的硝酸酒精溶液；
2）以不锈钢片为阴极，并与恒流稳压电源负极相连，在前述电解抛光液中进行电解抛光，电解抛光前向抛光液中通入液氮使溶液温度降至零下20℃至零下40℃。
4.根据权利要求3所述的用于镁合金织构检测前处理的电解抛光工艺，其特征在于：在步骤1）中，所述电解抛光液为溶液浓度为35%的硝酸酒精溶液。
5.根据权利要求3或4所述的用于镁合金织构检测前处理的电解抛光工艺，其特征在于：电解抛光时间在40~120s，抛光电压为18~24v，抛光电流为0.2~0.5A，抛光过程使用磁力搅拌器进行搅拌。
6.根据权利要求5所述的用于镁合金织构检测前处理的电解抛光工艺，其特征在于：所述电解抛光时间为45s，抛光电压为21v，抛光电流为0.3A。
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