CN104032303A - 一种纯钛ta1及tc4钛合金的金相腐蚀剂 - Google Patents

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陈飞
张玉林
赵云
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Abstract

本发明公开了一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，主要是针对纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀。该腐蚀剂由氢氟酸、乙酸和水组成；其中，各组分按体积份数为：氢氟酸5～10份，乙酸5～10份，水10～40份。该腐蚀剂使用时，将样品切割，并经过镶样、磨平和抛光处理后，将配制好的腐蚀剂滴到处理后的试样表面，经过一定时间后，用清水冲洗，之后用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面并吹干即可。采用本发明的腐蚀剂可以方便快捷地实现加工态和退火态的纯钛TA1及TC4钛合金板材和棒材的金相腐蚀，腐蚀后试样表面均匀一致，得到的单相或双相组织晶界轮廓清晰完整。

Description

一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂
技术领域
本发明涉及钛及钛合金的金相腐蚀领域，特别是涉及为一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂。
背景技术
钛及钛合金的成分、加工和热处理工艺的不同会得到不同的金相组织，钛材的内部组织对其性能影响很大，组织不同性能也会有差异，为了获得钛及钛合金所需的性能，了解材料的组织组成及形貌，必须对其进行金相组织观察。
钛及钛合金具有很强的耐蚀性能，这给其金相腐蚀剂的配制及腐蚀方法带来了不便。钛材常用的腐蚀试剂配方有：草酸腐蚀试剂10～20ml，水80～90ml，腐蚀需要在沸腾的温度下进行，且处理时间较长为1～3min，对于纯钛的腐蚀时间要更长；HF(1份)+HNO3(1份)或HF(1份)+HNO3(1份)+乳酸(3份)，缺点是会冒黄烟；HF1～3ml，HNO32～6ml，水100ml，腐蚀时间也需要1～2min；还有在腐蚀液中加入丙酮的，长期使用对操作人员有害。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，使用该腐蚀剂能方便快捷地实现加工态和退火态的纯钛TA1及TC4钛合金板材和棒材的金相腐蚀，腐蚀后试样表面均匀一致，得到的单相或双相组织晶界轮廓清晰完整。
为解决上述技术问题，本发明提供一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，该腐蚀剂由氢氟酸、乙酸和水组成；其中，各组分按体积份数为：氢氟酸5～10份，乙酸5～10份，水10～40份。
本发明的有益效果为：通过氢氟酸与乙酸配合，形成一种可以方便快捷地实现加工态和退火态的纯钛TA1及TC4钛合金板材和棒材的金相腐蚀，腐蚀后试样表面均匀一致，得到的单相或双相组织晶界轮廓清晰完整，并且由于未使用丙酮，不会对工作人员造成伤害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的金相腐蚀剂腐蚀后的纯钛TA1精锻棒材金相组织照片；
图2为本发明实施例提供的金相腐蚀剂腐蚀后的纯钛TA1退火板材金相组织照片；
图3为本发明实施例提供的金相腐蚀剂腐蚀后的纯钛TA1退火棒材金相组织照片；
图4为本发明实施例提供的金相腐蚀剂腐蚀后的TC4钛合金热轧棒材金相组织照片；
图5为本发明实施例提供的金相腐蚀剂腐蚀后的TC4钛合金退火板材金相组织照片；
图6为本发明实施例提供的金相腐蚀剂腐蚀后的TC4钛合金冷轧板材金相组织照片。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明实施例提供一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，该腐蚀剂由氢氟酸、乙酸和水组成；其中，各组分按体积份数为：氢氟酸5～10份，乙酸5～10份，水10～40份。
上述金相腐蚀剂中，氢氟酸的质量浓度为40％；乙酸的质量浓度为99.5％；优选的，氢氟酸和乙酸均采用分析纯试剂。
上述金相腐蚀剂按下述方式制备：按比例先将水加入到塑料容器中，然后加入氢氟酸和乙酸，混合混匀，即得到该金相腐蚀剂。
利用该金相腐蚀剂的腐蚀方法为：用塑料吸管吸取少量的该金相腐蚀剂，滴到经过抛光好的镶嵌试样表面，腐蚀时间根据试样的类型、加工及热处理方式而定，之后用清水冲洗，再用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面并吹干即可。
下面结合附图和具体实施例对本发明的金相腐蚀剂作进一步说明。
实施例1
先将10ml水加入到塑料容器中，再依次加入氢氟酸(质量浓度为40％)8ml，乙酸(质量浓度为99.5％)8ml，其中，氢氟酸可采用分析纯氢氟酸，乙酸可采用分析纯乙酸，溶液混合均匀，制得本实施例的金相腐蚀剂。使用该金相腐蚀剂的方式如下：在室温条件下，使用塑料滴管吸取少量腐蚀剂，滴于抛光好的纯钛TA1精锻棒材金相试样表面，侵蚀时间5～8s，之后使用清水冲洗表面，再使用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面，并用电吹风将其表面吹干。所得的纯钛TA1精锻棒材金相组织形貌见图1，该图的显微组织为单相等轴α，晶界轮廓清晰完整。
实施例2
先将10ml水加入到塑料容器中，再依次加入氢氟酸(质量浓度为40％)6ml，乙酸(质量浓度为99.5％)6ml，其中，氢氟酸可采用分析纯氢氟酸，乙酸可采用分析纯乙酸，溶液混合均匀，制得本实施例的金相腐蚀剂。使用该金相腐蚀剂的方式如下：在室温条件下，使用塑料滴管吸取少量腐蚀剂，滴于抛光好的纯钛TA1退火板材金相试样表面，侵蚀时间8～10s，之后使用清水冲洗表面，再使用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面，并用电吹风将其表面吹干。所得的纯钛TA1退火板材金相组织形貌见图2，该图的显微组织为等轴α+少量晶间β，晶界轮廓清晰完整。
实施例3
先将15ml水加入到塑料容器中，再依次加入氢氟酸(质量浓度为40％)8ml，乙酸(质量浓度为99.5％)6ml，其中，氢氟酸可采用分析纯氢氟酸，乙酸可采用分析纯乙酸，溶液混合均匀，制得本实施例的金相腐蚀剂。使用该金相腐蚀剂的方式如下：在室温条件下，使用塑料滴管吸取少量腐蚀剂，滴于抛光好的纯钛TA1退火棒材金相试样表面，侵蚀时间8～10s，之后使用清水冲洗表面，再使用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面，并用电吹风将其表面吹干。所得的纯钛TA1退火棒材金相组织形貌见图3，该图的显微组织为单相等轴α，晶界轮廓清晰完整。
实施例4
先将40ml水加入到塑料容器中，再依次加入氢氟酸(质量浓度为40％)5ml，乙酸(质量浓度为99.5％)5ml，其中，氢氟酸可采用分析纯氢氟酸，乙酸可采用分析纯乙酸，溶液混合均匀，制得本实施例的金相腐蚀剂。使用该金相腐蚀剂的方式如下：在室温条件下，使用塑料滴管吸取少量腐蚀剂，滴于抛光好的TC4钛合金热轧棒材金相试样表面，侵蚀时间8～10s，之后使用清水冲洗表面，再使用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面，并用电吹风将其表面吹干。所得的TC4钛合金热轧棒材金相组织形貌见图4，该图的显微组织为等轴初生α+片层β，晶界轮廓清晰完整。
实施例5
先将38ml水加入到塑料容器中，再依次加入氢氟酸(质量浓度为40％)6ml，乙酸(质量浓度为99.5％)6ml，其中，氢氟酸可采用分析纯氢氟酸，乙酸可采用分析纯乙酸，溶液混合均匀，制得本实施例的金相腐蚀剂。使用该金相腐蚀剂的方式如下：在室温条件下，使用塑料滴管吸取少量腐蚀剂，滴于抛光好的TC4钛合金退火板材金相试样表面，侵蚀时间5～8s，之后使用清水冲洗表面，再使用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面，并用电吹风将其表面吹干。所得的TC4钛合金退火板材金相组织形貌见图5，该图的显微组织为白色等轴α+灰色晶间β，晶界轮廓清晰完整。
实施例6
先将34ml水加入到塑料容器中，再依次加入氢氟酸(质量浓度为40％)8ml，乙酸(质量浓度为99.5％)8ml，其中，氢氟酸可采用分析纯氢氟酸，乙酸可采用分析纯乙酸，溶液混合均匀，制得本实施例的金相腐蚀剂。使用该金相腐蚀剂的方式如下：在室温条件下，使用塑料滴管吸取少量腐蚀剂，滴于抛光好的TC4钛合金冷轧板材金相试样表面，侵蚀时间5～8s，之后使用清水冲洗表面，再使用蘸有无水乙醇的棉球擦拭试样表面，并用电吹风将其表面吹干。所得的TC4钛合金冷轧板材金相组织形貌见图6，该图的显微组织为原始β晶界被破碎形成的网篮组织，轮廓清晰可见。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，其特征在于，该腐蚀剂由氢氟酸、乙酸和水组成；其中，各组分按体积份数为：氢氟酸5～10份，乙酸5～10份，水10～40份。
2.按照权利要求1所述的一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，其特征在于，所述氢氟酸的质量浓度为40％。
3.按照权利要求1或2所述的一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，其特征在于，所述乙酸的质量浓度为99.5％。
4.按照权利要求1至3任一项所述的一种纯钛TA1及TC4钛合金的金相腐蚀剂，其特征在于，所述氢氟酸和乙酸均为分析纯试剂。
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