CN104198257A - 铝合金金相试样的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种铝合金金相试样的制备方法，包括如下步骤：取样、粗磨、精磨、粗抛、精抛一、电解、精抛二、表面酸洗和侵蚀。与相关技术相比，本发明有益效果在于，缩短了铝合金金相试样的制备时间，提高了制备效率；有效消除了划痕，提高了铝合金金相试样的表面清晰度；有效消除了部分相溶蚀消失或凸起的问题，有效避免了观察假象的出现，金相分析的准确度较高。
Description
【技术领域】
本发明涉及铝合金金相技术领域，尤其涉及一种铝合金金相试样的制备方法。
【背景技术】
铝合金的性能取决于其成分和微观组织，其中，微观组织对铝合金的影响更直接。在铝合金材料制造领域，用高倍金相显微镜来观测铝合金的微观组织尤其是变质效果是非常普遍而有效的，工程技术人员通过对高倍成像进行观察和分析可以预测和判断金属的性能，并分析各种失效和破坏的原因，这个检测分析的过程通常称为金相分析。
金相分析最重要的工作是制备金相试样，因为一旦金相试样制备不当，则易因铝合金中各种相之间较大的化学溶蚀速度差异引起部分相的溶蚀消失或凸起，造成观察假象，进而导致金相分析的结论错误。目前，随着铝合金产品质量的要求越来越高，金相检验的数目和数量也越来越多，为了提高金相检验的工作效率，提高制备金相试样的效率是一条主要途径。另外，由于铝合金材料的硬度相对较低，其抛光的难度较大，铝合金金相试样的表面易产生划痕，降低了铝合金金相试样表面的清晰度。
因此，实有必要提供一种新的铝合金金相试样的制备方法来克服上述技术问题。
【发明内容】
本发明需要解决的技术问题是提供一种提高铝合金金相试样的制备效率，有效消除划痕，有效消除观察假象，提高金相分析的准确度的铝合金金相试样的制备方法。
本发明一种铝合金金相试样的制备方法，该方法包括如下步骤：
第一步，取样：采用带锯床切割出样品，得到初样；
第二步，粗磨：采用磨抛机磨削所述初样30～40s，得到粗磨样，所述磨抛机采用320#水磨砂纸，转速为300～500r/min；
第三步，精磨：采用所述磨抛机磨削所述粗磨样40～160s，得到精磨样，所述磨抛机采用1500#金相砂纸，转速为1000～1500r/min；
第四步，粗抛：采用抛光机将所述精磨样抛光直至无肉眼可见杂质，得到粗抛样，所述抛光机转速1000～1500r/min；
第五步，精抛一：采用所述抛光机将所述粗抛样抛光直至无肉眼可见划痕，得到一次精抛样，所述抛光机转速1000～1500r/min；
第六步，电解：制备70％的高氯电解抛光液50-200ml，连接阴极铜片，调整电压为22～27V，将所述一次精抛样置于所述高氯电解抛光液中至少3s，直至电解抛光液变亮后取出所述一次精抛样，然后用乙醇冲洗所述一次精抛样5～10s，再烘干所述一次精抛样，得到电解处理样；
第七步，精抛二：采用5％的氢氧化钠溶液和金刚石喷雾剂喷涂所述电解处理样，将所述电解处理样置于所述抛光机中抛光直至所述电解处理样在100倍金相显微镜下观察无划痕，得到二次精抛样；
第八步，表面酸洗：采用20％的硝酸液擦拭所述二次精抛样5～10s，再用无水乙醇冲洗所述二次精抛样的表面5～10s，再烘干所述二次精抛样，得到酸洗处理样；
第九步，侵蚀：采用国标6号腐蚀剂，将所述酸洗处理样置于所述国标6号腐蚀剂中至少10s，所述国标6号腐蚀剂中出现气泡10s后迅速取出所述酸洗处理样，制得铝合金金相试样。
优选的，所述第一步中所述初样的大小为长10mm、宽10mm。
优选的，所述第二步中所述初样每磨10s旋转45°。
优选的，所述第三步中所述粗磨样每磨20s旋转45°。
优选的，所述第四步中所述精磨样喷涂有抛光剂和粒度为1.5μm的金刚石喷雾剂。
优选的，所述第五步中所述粗抛样还喷涂有氢氧化钠溶液。
与相关技术相比，本发明的有益效果在于，缩短了铝合金金相试样的制备时间，提高了制备效率；有效消除了划痕，提高了铝合金金相试样的表面清晰度；有效消除了部分相溶蚀消失或凸起的问题，有效避免了观察假象的出现，金相分析的准确度较高。
【具体实施方式】
下面结合实施方式对本发明作进一步说明。
本发明一种铝合金金相试样的制备方法，该方法包括如下步骤：第一步，取样：采用带锯床切割出样品，得到初样；第二步，粗磨：采用磨抛机磨削所述初样30～40s，得到粗磨样，所述磨抛机采用320#水磨砂纸，转速为300～500r/min；第三步，精磨：采用所述磨抛机磨削所述粗磨样40～160s，得到精磨样，所述磨抛机采用1500#金相砂纸，转速为1000～1500r/min；第四步，粗抛：采用抛光机将所述精磨样抛光直至无肉眼可见杂质，得到粗抛样，所述抛光机转速1000～1500r/min；第五步，精抛一：采用所述抛光机将所述粗抛样抛光直至无肉眼可见划痕，得到一次精抛样，所述抛光机转速1000～1500r/min；第六步，电解：制备70％的高氯电解抛光液50-200ml，连接阴极铜片，调整电压为22～27V，将所述一次精抛样置于所述高氯电解抛光液中至少3s，直至电解抛光液变亮后取出所述一次精抛样，然后用乙醇冲洗所述一次精抛样5～10s，再烘干所述一次精抛样，得到电解处理样；第七步，精抛二：采用5％的氢氧化钠溶液和金刚石喷雾剂喷涂所述电解处理样，将所述电解处理样置于所述抛光机中抛光直至所述电解处理样在100倍金相显微镜下观察无划痕，得到二次精抛样；第八步，表面酸洗：采用20％的硝酸液擦拭所述二次精抛样5～10s，再用无水乙醇冲洗所述二次精抛样的表面5～10s，再烘干所述二次精抛样，得到酸洗处理样；第九步，侵蚀：采用国标6号腐蚀剂，将所述酸洗处理样置于所述国标6号腐蚀剂中至少10s，所述国标6号腐蚀剂中出现气泡10s后迅速取出所述酸洗处理样，制得铝合金金相试样。
该方法在不同的阶段采用了不同的抛磨方式，从而大大缩短了抛磨的时间，提高了铝合金金相试样的制备效率；该方法还于电解步骤后增加了精抛二步骤，一方面消除了划痕，另一方面有效消除了铝合金的部分相溶蚀消失或凸起的情况，有效避免了观察假象的出现，提高了金相分析的准确度；由于在电解步骤中使用了乙醇，而乙醇在使用过程中易混入水等杂质，进而在电解处理样的表面形成薄膜，不利于侵蚀的进一步进行，从而该方法通过表面酸洗步骤来去除薄膜，以利于侵蚀的进一步进行，同时，20％的硝酸液还有利于划痕的进一步消除，提高了铝合金金相试样的表面清晰度。
本实施方式中，所述初样的大小为长10mm、宽10mm；优选的，所述粗磨步骤中所述初样每磨10s旋转45°；所述精磨步骤中所述粗磨样每磨20s旋转45°；所述粗抛步骤中所述精磨样喷涂有抛光剂和粒度为1.5μm的金刚石喷雾剂；所述精抛一步骤中所述粗抛样还喷涂有氢氧化钠溶液。由此，可实现较好的抛磨效果，提高铝合金金相试样的表面清晰度，且有利于节省抛磨时间，避免观察假象的出现。
下面以具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
一种铝合金金相试样的制备方法，包括如下步骤：
a取样：采用带带锯床切割出长10mm和宽10mm的初样；
b粗磨：采用磨抛机磨削初样30s，得到粗磨样，磨抛机采用320#水磨砂纸，转速为300r/min；
c精磨：采用磨抛机磨削粗磨样40s，得到精磨样，磨抛机采用1500#金相砂纸，转速为1020r/min；
d粗抛：采用抛光机将精磨样抛光至无肉眼可见杂质，得到粗抛样，抛光机转速1050r/min；
e精抛一：采用抛光机将粗抛样抛光直至粗抛样无肉眼可见划痕，得到一次精抛样，抛光机转速1080r/min；
f电解：制备70％的高氯电解抛光液50ml，连接阴极铜片，电压调整为22V，将一次精抛样置于高氯电解抛光液中至少3s，直至高氯电解抛光液变亮后取出一次精抛样，用乙醇冲洗一次精抛样5s，再烘干一次精抛样，得到电解处理样；
g精抛二：采用5％的氢氧化钠溶液和金刚石喷雾剂喷涂电解处理样，将电解处理样置于抛光机中抛光直至电解处理样在100倍金相显微镜下观察无划痕，得到二次精抛样；
h表面酸洗：采用20％的硝酸液擦拭二次精抛样6s，再用无水乙醇冲洗二次精抛样表面7s，再烘干二次精抛样，得到酸洗处理样；
i侵蚀：采用国标6号腐蚀剂，将酸洗处理样置于国标6号腐蚀剂中至少10s，国标6号腐蚀剂中出现气泡10s后迅速取出酸洗处理样，制得铝合金金相试样。
实施例二
一种铝合金金相试样的制备方法，包括如下步骤：
a取样：采用带带锯床切割出长10mm和宽10mm的初样；
b粗磨：采用磨抛机磨削初样35s，得到粗磨样，每磨10s初样旋转45°,磨抛机采用320#水磨砂纸，转速为400r/min；
c精磨：采用磨抛机磨削粗磨样100s，得到精磨样，每磨20s粗磨样旋转45°,磨抛机采用1500#金相砂纸，转速为1220r/min；
d粗抛：精磨样喷涂有抛光剂和粒度为1.5μm的金刚石喷雾剂，采用抛光机将精磨样抛光直至无肉眼可见杂质，得到粗抛样，抛光机转速1250r/min；
e精抛一：粗抛样还喷涂有氢氧化钠溶液，采用抛光机将粗抛样抛光直至粗抛样无肉眼可见划痕，得到一次精抛样，抛光机转速1280r/min；
f电解：制备70％的高氯电解抛光液100ml，连接阴极铜片，电压调整为25V，将一次精抛样置于高氯电解抛光液中至少3s，直至高氯电解抛光液变亮后取出一次精抛样，用乙醇冲洗一次精抛样8s，再烘干一次精抛样，得到电解处理样；
g精抛二：采用5％的氢氧化钠溶液和金刚石喷雾剂喷涂电解处理样，将电解处理样置于抛光机中抛光直至电解处理样在100倍金相显微镜下观察无划痕，得到二次精抛样；
h表面酸洗：采用20％的硝酸液擦拭二次精抛样8s，再用无水乙醇冲洗二次精抛样表面5s，再烘干二次精抛样，得到酸洗处理样；
i侵蚀：采用国标6号腐蚀剂，将酸洗处理样置于国标6号腐蚀剂中至少10s，国标6号腐蚀剂中出现气泡10s后迅速取出酸洗处理样，制得铝合金金相试样。
实施例三：
a取样：采用带带锯床切割出长10mm和宽10mm的初样；
b粗磨：采用磨抛机磨削初样40s，得到粗磨样，每磨10s初样旋转45°,磨抛机采用320#水磨砂纸，转速为500r/min；
c精磨：采用磨抛机磨削粗磨样160s，得到精磨样，每磨20s粗磨样旋转45°,磨抛机采用1500#金相砂纸，转速为1480r/min；
d粗抛：精磨样喷涂有抛光剂和粒度为1.5μm的金刚石喷雾剂，采用抛光机将精磨样抛光直至无肉眼可见杂质，得到粗抛样，抛光机转速1450r/min；
e精抛一：粗抛样还喷涂有氢氧化钠溶液，采用抛光机将粗抛样抛光直至粗抛样无肉眼可见划痕，得到一次精抛样，抛光机转速1500r/min；
f电解：制备70％的高氯电解抛光液180ml，连接阴极铜片，电压调整为27V，将一次精抛样置于高氯电解抛光液中至少3s，直至高氯电解抛光液变亮后取出一次精抛样，用乙醇冲洗一次精抛样10s，再烘干一次精抛样，得到电解处理样；
g精抛二：采用5％的氢氧化钠溶液和金刚石喷雾剂喷涂电解处理样，将电解处理样置于抛光机中抛光直至电解处理样在100倍金相显微镜下观察无划痕，得到二次精抛样；
h表面酸洗：采用20％的硝酸液擦拭二次精抛样10s，再用无水乙醇冲洗二次精抛样表面10s，再烘干二次精抛样，得到酸洗处理样；
i侵蚀：采用国标6号腐蚀剂，将酸洗处理样置于国标6号腐蚀剂中至少10s，国标6号腐蚀剂中出现气泡10s后迅速取出酸洗处理样，制得铝合金金相试样。
与相关技术相比，本发明的有益效果在于，缩短了铝合金金相试样的制备时间，提高了制备效率；有效消除了划痕，提高了铝合金金相试样的表面清晰度；有效消除了部分相溶蚀消失或凸起的问题，有效避免了观察假象的出现，金相分析的准确度较高。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种铝合金金相试样的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
第一步，取样：采用带锯床切割出样品，得到初样；
第二步，粗磨：采用磨抛机磨削所述初样30～40s，得到粗磨样，所述磨抛机采用320#水磨砂纸，转速为300～500r/min；
第三步，精磨：采用所述磨抛机磨削所述粗磨样40～160s，得到精磨样，所述磨抛机采用1500#金相砂纸，转速为1000～1500r/min；
第四步，粗抛：采用抛光机将所述精磨样抛光直至无肉眼可见杂质，得到粗抛样，所述抛光机转速1000～1500r/min；
第五步，精抛一：采用所述抛光机将所述粗抛样抛光直至无肉眼可见划痕，得到一次精抛样，所述抛光机转速1000～1500r/min；
第六步，电解：制备70％的高氯电解抛光液50-200ml，连接阴极铜片，调整电压为22～27V，将所述一次精抛样置于所述高氯电解抛光液中至少3s，直至电解抛光液变亮后取出所述一次精抛样，然后用乙醇冲洗所述一次精抛样5～10s，再烘干所述一次精抛样，得到电解处理样；
第七步，精抛二：采用5％的氢氧化钠溶液和金刚石喷雾剂喷涂所述电解处理样，将所述电解处理样置于所述抛光机中抛光直至所述电解处理样在100倍金相显微镜下观察无划痕，得到二次精抛样；
第八步，表面酸洗：采用20％的硝酸液擦拭所述二次精抛样5～10s，再用无水乙醇冲洗所述二次精抛样的表面5～10s，再烘干所述二次精抛样，得到酸洗处理样；
第九步，侵蚀：采用国标6号腐蚀剂，将所述酸洗处理样置于所述国标6号腐蚀剂中至少10s，所述国标6号腐蚀剂中出现气泡10s后迅速取出所述酸洗处理样，制得铝合金金相试样。
2.根据权利要求1所述的铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：所述第一步中所述初样的大小为长10mm、宽10mm。
3.根据权利要求2所述的铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：所述第二步中所述初样每磨10s旋转45°。
4.根据权利要求3所述的铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：所述第三步中所述粗磨样每磨20s旋转45°。
5.根据权利要求4所述的铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：所述第四步中所述精磨样喷涂有抛光剂和粒度为1.5μm的金刚石喷雾剂。
6.根据权利要求5所述的铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：所述第五步中所述粗抛样还喷涂有氢氧化钠溶液。
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