CN103074631A - 高合金铝金相试样用抛光剂及精抛光方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，包括水、刚玉颗粒和氢氧化钠。也就是在水与刚玉粉形成的刚玉抛光悬浊液中加入化学侵蚀剂氢氧化钠，不仅消除了机械抛光存在的扰动层、划痕问题，也消除了电解、化学抛光中存在的部分相溶蚀消失或凸起问题，从而避免出现观察假象的情况，同时还可以大幅缩短精抛光时间，实现快速制备高质量的金相试样。本发明提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂在使用时，首先启动抛光机，待其转动正常后，震荡盛装有抛光剂的试剂瓶，使抛光剂混合均匀，压挤试剂瓶，使抛光剂均匀喷射到抛光机的抛光织物上即可。本发明还公开了一种高合金铝金相试样精抛光方法。

Description

高合金铝金相试样用抛光剂及精抛光方法

技术领域

本发明涉及精抛光技术领域，特别涉及一种高合金铝金相试样精抛光用抛光剂。本发明还涉及一种高合金铝金相试样精抛光方法。

背景技术

金相试样的制备是材料研究的基础工作，铝合金由于其硬度低，更难于制备高质量的金相试样。

传统方法仅采用机械抛光、电解抛光或者化学抛光中的一种方式制备金相试样。单独机械抛光，是利用磨料以及与磨料配合使用的抛光剂的机械切割作用，切削样品表面，最终达到光学镜面的效果，该方法耗时长且试样表面机械划痕难以完全消除，同时观察面存在扰动层易造成观察假象。

单独电解抛光或化学抛光，是利用电解或化学腐蚀过程中尖端优先溶蚀的效应，使样品表面凸起的部分快速溶蚀，凹下部分慢速溶蚀，最终达到光学镜面的效果，由于铝合金中各种相的电极电位差异很大，导致各相的电化学或化学溶蚀速率差异也很大，易造成部分相溶蚀消失或凸起，造成观察假象。

因此，如何提供一种高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，以避免出现观察假象的情况，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，以避免出现观察假象的情况；本发明的另一目的是提供一种高合金铝金相试样精抛光方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下方案：

一种高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，包括水、刚玉颗粒和氢氧化钠。

优选的，上述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠10克至25克。

优选的，上述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠20克至25克。

优选的，上述刚玉颗粒的粒度为1.0μm。

优选的，上述水为蒸馏水。

优选的，上述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂每500毫升所述水中具有所述刚玉颗粒10克至40克。

本发明还提供一种高合金铝金相试样精抛光方法，包括：步骤1)铣平检验面；步骤2)磨光；步骤3)抛光，

其中，所述步骤3)抛光包括机械精抛光，所述机械精抛光使用的抛光剂为如上述任意一项所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂。

优选的，上述步骤2)磨光包括第一次磨光和第二次磨光，所述第一次磨光采用400#金相砂纸，所述第二次磨光采用600#金相砂纸。

优选的，上述步骤3)还包括第一次机械粗抛光和第二次机械粗抛光，所述第一次机械粗抛光采用粒度为5μm刚玉的悬浊液，所述第二次机械粗抛光采用粒度为2.5μm刚玉的悬浊液。

优选的，上述步骤3)抛光中采用的抛光织物为长绒细呢子。

本发明提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，包括水、刚玉颗粒和氢氧化钠。也就是在水与刚玉粉形成的刚玉抛光悬浊液中加入化学侵蚀剂氢氧化钠，不仅消除了机械抛光存在的扰动层、划痕问题，也消除了电解、化学抛光中存在的部分相溶蚀消失或凸起问题，从而避免出现观察假象的情况，同时还可以大幅缩短精抛光时间，实现快速制备高质量的金相试样。

本发明提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂在使用时，首先启动抛光机，待其转动正常后，震荡盛装有抛光剂的试剂瓶，使抛光剂混合均匀，压挤试剂瓶，使抛光剂均匀喷射到抛光机的抛光织物上即可。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的高合金铝金相试样精抛光方法的流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，以避免出现观察假象的情况；本发明的另一核心是提供一种高合金铝金相试样精抛光方法。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，包括水、刚玉颗粒和氢氧化钠。也就是在水与刚玉粉形成的刚玉抛光悬浊液中加入化学侵蚀剂氢氧化钠，不仅消除了机械抛光存在的扰动层、划痕问题，也消除了电解、化学抛光中存在的部分相溶蚀消失或凸起问题，从而避免出现观察假象的情况，同时还可以大幅缩短精抛光时间，实现快速制备高质量的金相试样。

本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂在使用时，首先启动抛光机，待其转动正常后，震荡盛装有抛光剂的试剂瓶，使抛光剂混合均匀，压挤试剂瓶，使抛光剂均匀喷射到抛光机的抛光织物上即可。

进行机械抛光时，在机械抛光剂中添加化学浸蚀剂氢氧化钠，利用产生的机械磨削与化学浸蚀作用，实现高质量无扰动层金相试样的制备。机械抛光剂是含有可有效切割铝合金表面的刚玉悬浊液，利用刚玉颗粒对试样表面的机械切割作用，起到机械抛光的作用；化学浸蚀剂氢氧化钠的加入，对机械抛光表面产生轻微的腐蚀，起到去除表层扰动层和补充化学抛光的作用。

其中，刚玉颗粒的粒度为1.0μm，以实现更好的抛光效果。

水为蒸馏水，也就是去离子水，以减少杂质。

具体的，上述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂每500毫升所述水中具有所述刚玉颗粒10克至40克。那么制成的刚玉悬浊液中刚玉颗粒的密度适中，具有较好的抛光效果。

具体的，上述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠10克至25克。请参考表1，本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂使用效果，从表1中可以看出，每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠10克至25克，相对于没有氢氧化钠时具有的划痕以及模糊的第二相边界，可以达到很好的抛光效果，只是有轻微的划痕，其第二相边界只有轻微拖尾。

具体的，上述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠20克至25克。请参考表1，本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂使用效果，从表1中可以看出，每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠20克至25克，可以达到更好的抛光效果。没有划痕、没有过腐蚀并且第二相边界没有拖尾。

表1本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂使用效果

本发明实施例还提供一种高合金铝金相试样精抛光方法，包括：步骤1)铣平检验面；步骤2)磨光；步骤3)抛光，

其中，所述步骤3)抛光包括机械精抛光，所述机械精抛光使用的抛光剂为如上述任意一实施例所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂。

在最后一步采用本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，不仅消除了机械抛光存在的扰动层、划痕问题，也消除了电解、化学抛光中存在的部分相溶蚀消失或凸起问题，从而避免出现观察假象的情况，同时还可以大幅缩短精抛光时间，实现快速制备高质量的金相试样。

其中，首先铣平检验面，然后依次进行磨光和抛光，循序渐进的对检验面进行抛光处理，已达到最好的抛光效果。

具体的，步骤2)磨光包括第一次磨光和第二次磨光，所述第一次磨光采用400#金相砂纸，所述第二次磨光采用600#金相砂纸。采用两次磨光的方式，第一次磨光采用400#金相砂纸进行初步磨光，然后第二次磨光采用600#金相砂纸进行更加细致的磨光，保证了整个过程的循序渐进，有利于实现更好的抛光效果。

具体的，步骤3)还包括第一次机械粗抛光和第二次机械粗抛光，所述第一次机械粗抛光采用粒度为5μm刚玉的悬浊液，所述第二次机械粗抛光采用粒度为2.5μm刚玉的悬浊液，也是采用循序渐进的方式进行多次抛光。

请参考表1，表1中的抛光时间中，位于“+”号之前的时间为第一次机械粗抛光和第二次机械粗抛光的时间的总和，我们称为第一段时间，位于“+”号之后的时间为采用本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂进行机械精抛光所用的时间，我们称为第二段时间，由于在抛光剂中添加了化学侵蚀剂氢氧化钠，此处的机械精抛光实际上可以称为机械化学精抛光。

从表1中可以看出，在序号1和2代表的处理情况中，随着第一段时间和第二段时间的延长，无需添加氢氧化钠，也能达到较好的抛光效果，但这样无疑会降低工作效率，而且延长的时间几乎是双倍的延长，同时会提高能耗，这种方法的弊端太明显。

在序号3至6代表的处理情况中，我们可以看到，第一段时间和第二段时间是不变的，其中，氢氧化钠为10克时，第二相边界为拖尾，相对于没有氢氧化钠时出现的第二相边界模糊，抛光效果要好，氢氧化钠为15克时，划痕为轻微，第二相边界为轻微拖尾，抛光效果要好，而氢氧化钠为20克和25克时，无划痕，第二相边界清晰，抛光效果非常好。

在序号7至9代表的处理情况中，我们可以看到，第一段时间和第二段时间均减少，其中，氢氧化钠为15克时，划痕为轻微，第二相边界为清晰，抛光效果要好，而氢氧化钠为20克和25克时，无划痕，第二相边界清晰，抛光效果非常好。

具体的，步骤3)抛光中采用的抛光织物为长绒细呢子。长绒细呢子属于绒布，长绒细呢子的使用效果非常好

本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂的制备和使用流程为：

在容量大于500ml的带喷嘴的塑料试剂瓶中加入500ml蒸馏水，再加入10-40g刚玉粉，旋紧瓶盖，震荡摇匀形成悬浊液。打开瓶盖，在瓶中加入10-25g氢氧化钠，旋紧瓶盖，震荡摇匀，使氢氧化钠充分溶解，制成本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，待用；

1)将长绒细呢子作为抛光织物牢固地固定在抛光机上；

2)启动抛光机，待其转动正常后，震荡试剂瓶，使悬浊液混合均匀，压挤试剂瓶，使抛光剂均匀喷射到抛光织物上；

3)以拇指、食指和中指稳固握取试样，使试样检验面紧密平贴抛光织物，施加约10N/cm2的压力，连续抛光试样1-3min后，提取试样，目视检查抛光面，抛光面应保持润湿且洁净；

4)将试样重复多次转动90°进行抛光；

5)取出试样，用流动自来水清洗，在酒精中震荡清洗，再用饱含酒精的棉球轻轻擦拭抛光面，然后，立即用热风吹干试样；

6)在显微镜下观察试样，不会出现观察假象的情况。

由于本发明实施例提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂属于机械化学抛光剂，有一定的腐蚀性，上述各项操作应带上医用橡胶手套，操作过程中应避免溅入眼睛。同时，氢氧化钠的量一定不要过多，以减少对人体的伤害。

以上对本发明所提供的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂和高合金铝金相试样精抛光方法进行了详细介绍。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，其特征在于，包括水、刚玉颗粒和氢氧化钠。

2.根据权利要求1所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，其特征在于，每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠10克至25克。

3.根据权利要求2所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，其特征在于，每500毫升所述水中具有所述氢氧化钠20克至25克。

4.根据权利要求1所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，其特征在于，所述刚玉颗粒的粒度为1.0μm。

5.根据权利要求1所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，其特征在于，所述水为蒸馏水。

6.根据权利要求1所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂，其特征在于，每500毫升所述水中具有所述刚玉颗粒10克至40克。

7.一种高合金铝金相试样精抛光方法，其特征在于，包括：

步骤1)铣平检验面；

步骤2)磨光；

步骤3)抛光，

其中，所述步骤3)抛光包括机械精抛光，所述机械精抛光使用的抛光剂为如上述权利要求1-6中任意一项所述的高合金铝金相试样精抛光用抛光剂。

8.根据权利要求7所述的高合金铝金相试样精抛光方法，其特征在于，所述步骤2)磨光包括第一次磨光和第二次磨光，所述第一次磨光采用400#金相砂纸，所述第二次磨光采用600#金相砂纸。

9.根据权利要求7所述的高合金铝金相试样精抛光方法，其特征在于，所述步骤3)还包括第一次机械粗抛光和第二次机械粗抛光，所述第一次机械粗抛光采用粒度为5μm刚玉的悬浊液，所述第二次机械粗抛光采用粒度为2.5μm刚玉的悬浊液。

10.根据权利要求7所述的高合金铝金相试样精抛光方法，其特征在于，所述步骤3)抛光中采用的抛光织物为长绒细呢子。

Images