CN106757030A - 一种钛合金的金相腐蚀剂 - Google Patents

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贺金宇
李德富
胡国平
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/26—Acidic compositions for etching refractory metals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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Abstract

本发明涉及一种钛合金的金相腐蚀剂，其由氢氟酸、硝酸、乙醇、丙酮和水组成，各组分的体积百分比为：氢氟酸(质量百分比浓度为40％)5～10％；硝酸(质量百分比浓度为65％)5～10％；乙醇(无水乙醇)10～20％；丙酮5～10％；其余为水。本发明的优点为应用本发明金相腐蚀剂可使金相组织中晶界清晰，容易分辨β基体和析出的α相或其它析出相，非常有利于钛合金金相组织的观察。

Description

一种钛合金的金相腐蚀剂
技术领域
本发明属于钛合金金相观察技术领域，涉及一种钛合金金相腐蚀剂。
背景技术
钛合金具有较强的耐腐蚀性，给从事金相观察的工作带来了相当大的不便，使用常规腐蚀剂腐蚀时往往会在金相试样表面形成一层很难去除掉的薄膜状污染层，观察表面模糊不清，造成析出相形貌难于辨认，对金相组织的观察和辨别产生不利影响。
作为可使晶界清晰，容易分辨弥散析出相的腐蚀剂，例如专利ZL97103866.X中公开了含有水是5～10ml，氢氟酸是0.1～0.4ml，盐酸是0.1～0.4ml，无水碳酸钠是0.1～0.3g，酪酸干是1～3g的金相腐蚀液，并且主要适用范围为高铜钛合金。
作为可使晶界清晰，容易分辨弥散析出相的腐蚀剂，例如公开号CN 101104935A中公开了氢氟酸(质量百分比浓度为40％)10～15％，硝酸(质量百分比浓度为65％)10～15％，丙酮15～20％，醋酸酐10～20％，其余为水的金相腐蚀液，丙酮具有一定的毒性，长期使用对操作人员健康有害。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种钛合金的金相腐蚀剂。
一种钛合金的金相腐蚀剂，其由氢氟酸、硝酸、乙醇、丙酮和水组成，各组分的体积百分比为：
上述金相腐蚀剂的制备方法：按照比例先将水置于塑料器皿中，然后加入氢氟酸和硝酸，再加入丙酮，最后加入乙醇混和均匀即可。
本发明的有益效果为：
本发明的优点为应用本发明金相腐蚀剂可使金相组织中晶界清晰，容易分辨β基体和析出的α相或其它析出相，非常有利于钛合金金相组织的观察。
附图说明
图1为常规钛合金金相腐蚀剂制作的钛合金金相组织照片。
图2为使用实施例1的金相腐蚀剂制作的钛合金金相组织照片。
图3为使用实施例2的金相腐蚀剂制作的钛合金金相组织照片。
图4为使用实施例3的金相腐蚀剂制作的钛合金金相组织照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
对比例1
使用常规钛合金金相腐蚀剂，金相腐蚀剂成分为HF：HNO3：H2O＝1：4：195，制作钛合金金相组织照片。如图1所示，为5523钛合金旋压管材的时效态金相组织照片，该图是双相区温度固溶+时效处理的显微组织，从照片中基本上看不到晶界，析出α相很不清楚，无法判别组织形貌。
实施例1
先将50ml水置于塑料器皿中，然后加入10ml氢氟酸(质量百分比浓度为40％)和10ml硝酸(质量百分比浓度为65％)，再加入10ml丙酮，最后加入20ml的乙醇(无水乙醇)，混合均匀。
待金相腐蚀液配制好后，将抛光后的钛合金样品浸入配制好的金相腐蚀液中，浸入时样品金相观察面与腐蚀剂液面垂直，在浸蚀时可轻微晃动样品，浸蚀时间为5～10秒。浸蚀完取出合金样品，用水反复冲洗干净，再用沾酒精的棉球轻轻擦拭样品金相观察面，自然凉干或用电吹风吹干，得到所需的金相组织观察样品。
金相组织照片制作的具体步骤为：
(1)切割样品
(2)镶样
(3)磨平→磨光→500#水砂纸
(4)用丹麦Struers公司抛光机抛光，用M盘由5μm→2.5μm→1.0μm金刚石喷雾砂磨(注：M盘为该公司专用磨钛合金盘)。
(5)用chem盘抛光加OP-S溶液抛光(该公司专利产品，偏碱性)。
(6)腐蚀
(7)用德国Neophot-2光学金相显微镜照相。
如图2所示，为使用本实施例配制的金相腐蚀剂制作的TB2合金冷轧管材时效态金相组织照片，该图是单相区温度固溶+时效处理的显微组织，β晶粒内部析出的α相比较粗大。
实施例2
先将65ml水置于塑料器皿中，然后加入5ml氢氟酸(质量百分比浓度为40％)和5ml硝酸(质量百分比浓度为65％)，再加入10ml丙酮，最后加入15ml的乙醇(无水乙醇)，混合均匀。
如图3所示，为使用上述组成的金相腐蚀剂制作的5523钛合金700℃下热压缩水淬金相显微组织照片，制作方法同实施例1。可以清晰的看出金相组织由(α+β)两相组成，α相的析出比例大，没有呈现单一的β组织合金，组织中包含部分不发生转变的的初生α相。
实施例3
先将55ml水置于塑料器皿中，然后加入5ml氢氟酸(质量百分比浓度为40％)和10ml硝酸(质量百分比浓度为65％)，再加入10ml丙酮，最后加入20ml的乙醇(无水乙醇)，混合均匀。
如图4所示，为使用上述组成的金相腐蚀剂制作的TB2合金热轧的固溶态金相组织照片，制作方法同实施例1。该图是双相区温度固溶处理的显微组织。可以清晰地显示弯曲的晶界，并可以轻松的观察晶粒内部析出颗粒状的α相。

Claims (1)

1.一种钛合金的金相腐蚀剂，其特征在于，该金相腐蚀剂由氢氟酸、硝酸、乙醇、丙酮和水组成，各组分的体积百分比为：
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