CN108051441A - 一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁‑镍‑铬合金金相组织的观测方法，该方法包括：一、在铁‑镍‑铬合金上机械加工出观测平面并进行研磨；二、将铁‑镍‑铬合金的观测平面进行抛光；三、采用腐蚀剂对经抛光后的铁‑镍‑铬合金的观测平面进行擦蚀；四、将经擦蚀后的铁‑镍‑铬合金的观测平面进行电解腐蚀；五、采用显微镜对经电解腐蚀后的铁‑镍‑铬合金的观测平面进行金相组织的观测。该方法首先采用酸性腐蚀剂去除铁‑镍‑铬合金的观测平面的灰尘、油污等污染物和氧化层，然后通过电解腐蚀使铁‑镍‑铬合金的观测平面上发生氧化反应失去电子从而被腐蚀，从而获得清晰的显微组织，方便灵活，并且避免了氧化膜的形成，减少伪组织的产生。

Description

一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法
技术领域
本发明属于材料微观结构观测技术领域，具体涉及一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法。
背景技术
铁-镍-铬合金是由钛稳定化处理的全奥氏体合金中添加了铜和钼制备而得。铁-镍-铬合金是一种通用的工程合金，在氧化和还原环境下都具有抗酸和碱金属腐蚀性能。高镍含量让铁-镍-铬合金还具有有效的抗应力腐蚀开裂性能，在各种介质中均具有较佳的耐腐蚀性。为了研究铁-镍-铬合金的性能，需要观察铁-镍-铬合金的显微组织及晶粒度，以确定晶粒是否均匀，从而改进其加工工艺。由于铁-镍-铬合金制样时不易抛光，采用常规的化学腐蚀处理铁-镍-铬合金时，很难获得清晰的显微组织，且极易造成伪组织。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法。该方法首先采用酸性腐蚀剂去除铁-镍-铬合金的观测平面的灰尘、油污等污染物和氧化层，然后通过电解腐蚀使铁-镍-铬合金的观测平面上发生氧化反应失去电子从而被腐蚀，从而获得清晰的显微组织，方便灵活，并且避免了氧化膜的形成，减少伪组织的产生。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、在铁-镍-铬合金上机械加工出观测平面，然后对所述观测平面进行研磨，研磨后冲洗掉观测平面上的砂粒；
步骤二、将步骤一中冲洗掉砂粒的铁-镍-铬合金的观测平面进行抛光，直至铁-镍-铬合金的观测平面上无划痕和拖拽；
步骤三、采用腐蚀剂对步骤二中经抛光后的铁-镍-铬合金的观测平面进行擦蚀，直至铁-镍-铬合金的观测平面呈银灰色；所述腐蚀剂由盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇配制而成；
步骤四、将步骤三中经擦蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行电解腐蚀，直至铁-镍-铬合金的观测平面呈淡蓝色；所述电解腐蚀使用的阴极为不锈钢板，电解液为高锰酸钾水溶液；
步骤五、采用显微镜对步骤四中经电解腐蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行金相组织的观测。
上述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤二中所述机械抛光使用的抛光剂由粒度为2.5μm的氧化铝粉和饱和三氧化铬水溶液配制而成，所述抛光剂中三氧化铬的质量含量为5％～10％。
上述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤三中所述盐酸和硝酸均为优级纯试剂。
上述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤三中所述腐蚀剂中盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇的体积之比为(1～2)：(1～1.5)：(0.5～1)：(2～4)。
上述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤三中所述擦蚀的时间为30s～60s。
上述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤四中所述高锰酸钾水溶液的质量浓度为10％。
上述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤四中所述电解腐蚀的电压为6V～12V，电解腐蚀的时间为10s～30s。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明将经研磨和抛光后的铁-镍-铬合金的观测平面进行擦蚀，采用酸性腐蚀剂去除铁-镍-铬合金的观测平面的灰尘、油污等污染物，并清除加工过程中生成的致密氧化层，使铁-镍-铬合金表面显露，然后再进行电解腐蚀，使铁-镍-铬合金的观测平面上发生氧化反应失去电子从而被腐蚀，通过控制电解腐蚀的电压和时间，控制腐蚀的程度，从而获得清晰的显微组织，方便灵活，并且避免了氧化膜的形成，减少伪组织的产生。
2、本发明采用化学腐蚀和电解腐蚀依次对铁-镍-铬合金的观测平面进行处理，克服了铁-镍-铬合金不易抛光造成的不易化学腐蚀、难以获得清晰的显微组织的缺点，减少了化学腐蚀剂的用量，减少了污染。
3、本发明不需任何特殊设备，通过显微镜即可清晰地观察出铁-镍-铬合金的金相组织，方法简单，易于操作。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例1的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)。
图2是本发明实施例2的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)。
图3是本发明实施例3的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)。
图4是本发明实施例4的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)。
图5是本发明实施例5的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)。
具体实施方式
实施例1
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在厚度为1mm的铁-镍-铬合金上机械加工出观测平面，然后依次采用150#、700#和1000#的金相水砂纸对所述观测平面进行逐级研磨，研磨后冲洗掉观测平面上的砂粒；
步骤二、将步骤一中冲洗掉砂粒的铁-镍-铬合金的观测平面进行抛光，直至铁-镍-铬合金的观测平面上无划痕和拖拽；所述机械抛光使用的抛光剂由粒度为2.5μm的氧化铝粉和饱和三氧化铬水溶液配制而成，所述抛光剂中三氧化铬的质量含量为5％；
步骤三、采用腐蚀剂对步骤二中经抛光后的铁-镍-铬合金的观测平面擦蚀30s，铁-镍-铬合金的观测平面呈银灰色；所述腐蚀剂由盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇按照1：1：0.5：2的体积之比配制而成，所述盐酸和硝酸均为优级纯试剂；
步骤四、将步骤三中经擦蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面在电压为8V的条件下电解腐蚀10s，铁-镍-铬合金的观测平面呈淡蓝色；所述电解腐蚀使用的阴极为不锈钢板，电解液为质量浓度为10％的高锰酸钾水溶液；
步骤五、采用显微镜对步骤四中经电解腐蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行金相组织的观测。
图1为本实施例的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)，由图1可以可出，采用本实施例的方法观测的金相组织图像清晰，晶粒大小清晰可见。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在厚度为1mm的铁-镍-铬合金上机械加工出观测平面，然后依次采用150#、700#和1000#的金相水砂纸对所述观测平面进行逐级研磨，研磨后冲洗掉观测平面上的砂粒；
步骤二、将步骤一中冲洗掉砂粒的铁-镍-铬合金的观测平面进行抛光，直至铁-镍-铬合金的观测平面上无划痕和拖拽；所述机械抛光使用的抛光剂由粒度为2.5μm的氧化铝粉和饱和三氧化铬水溶液配制而成，所述抛光剂中三氧化铬的质量含量为6％；
步骤三、采用腐蚀剂对步骤二中经抛光后的铁-镍-铬合金的观测平面擦蚀60s，铁-镍-铬合金的观测平面呈银灰色；所述腐蚀剂由盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇按照2：1.5：1：4的体积之比配制而成，所述盐酸和硝酸均为优级纯试剂；
步骤四、将步骤三中经擦蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面在电压为12V的条件下电解腐蚀30s，铁-镍-铬合金的观测平面呈淡蓝色；所述电解腐蚀使用的阴极为不锈钢板，电解液为质量浓度为10％的高锰酸钾水溶液；
步骤五、采用显微镜对步骤四中经电解腐蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行金相组织的观测。
图2为本实施例的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)，由图2可以可出，采用本实施例的方法观测的铁-镍-铬合金金相组织图像清晰，晶粒大小清晰可见。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在厚度为1mm的铁-镍-铬合金上机械加工出观测平面，然后依次采用150#、700#和1000#的金相水砂纸对所述观测平面进行逐级研磨，研磨后冲洗掉观测平面上的砂粒；
步骤二、将步骤一中冲洗掉砂粒的铁-镍-铬合金的观测平面进行抛光，直至铁-镍-铬合金的观测平面上无划痕和拖拽；所述机械抛光使用的抛光剂由粒度为2.5μm的氧化铝粉和饱和三氧化铬水溶液配制而成，所述抛光剂中三氧化铬的质量含量为7％；
步骤三、采用腐蚀剂对步骤二中经机械后的铁-镍-铬合金的观测平面擦蚀50s，铁-镍-铬合金的观测平面呈银灰色；所述腐蚀剂由盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇按照1.5：1：0.5：3的体积之比配制而成，所述盐酸和硝酸均为优级纯试剂；
步骤四、将步骤三中经擦蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面在电压为10V的条件下电解腐蚀20s，铁-镍-铬合金的观测平面呈淡蓝色；所述电解腐蚀使用的阴极为不锈钢板，电解液为质量浓度为10％的高锰酸钾水溶液；
步骤五、采用显微镜对步骤四中经电解腐蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行金相组织的观测。
图3为本实施例的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)，由图3可以可出，采用本实施例的方法观测的金相组织图像清晰，晶粒大小清晰可见。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在厚度为1mm的铁-镍-铬合金上机械加工出观测平面，然后依次采用150#、700#和1000#的金相水砂纸对所述观测平面进行逐级研磨，研磨后冲洗掉观测平面上的砂粒；
步骤二、将步骤一中冲洗掉砂粒的铁-镍-铬合金的观测平面进行抛光，直至铁-镍-铬合金的观测平面上无划痕和拖拽；所述机械抛光使用的抛光剂由粒度为2.5μm的氧化铝粉和饱和三氧化铬水溶液配制而成，所述抛光剂中三氧化铬的质量含量为8％；
步骤三、采用腐蚀剂对步骤二中经抛光后的铁-镍-铬合金的观测平面擦蚀40s，铁-镍-铬合金的观测平面呈银灰色；所述腐蚀剂由盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇按照2：1：0.5：2的体积之比配制而成，所述盐酸和硝酸均为优级纯试剂；
步骤四、将步骤三中经擦蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面在电压为9V的条件下电解腐蚀15s，铁-镍-铬合金的观测平面呈淡蓝色；所述电解腐蚀使用的阴极为不锈钢板，电解液为质量浓度为10％的高锰酸钾水溶液；
步骤五、采用显微镜对步骤四中经电解腐蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行金相组织的观测。
图4为本实施例的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)，由图4可以可出，采用本实施例的方法观测的金相组织图像清晰，晶粒大小清晰可见。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
步骤一、在厚度为1mm的铁-镍-铬合金上机械加工出观测平面，然后依次采用150#、700#和1000#的金相水砂纸对所述观测平面进行逐级研磨，研磨后冲洗掉观测平面上的砂粒；
步骤二、将步骤一中冲洗掉砂粒的铁-镍-铬合金的观测平面进行抛光，直至铁-镍-铬合金的观测平面上无划痕和拖拽；所述机械抛光使用的抛光剂由粒度为2.5μm的氧化铝粉和饱和三氧化铬水溶液配制而成，所述抛光剂中三氧化铬的质量含量为10％；
步骤三、采用腐蚀剂对步骤二中经抛光后的铁-镍-铬合金的观测平面擦蚀30s，铁-镍-铬合金的观测平面呈银灰色；所述腐蚀剂由盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇按照1：1.5：0.5：4的体积之比配制而成，所述盐酸和硝酸均为优级纯试剂；
步骤四、将步骤三中经擦蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面在电压为6V的条件下电解腐蚀30s，铁-镍-铬合金的观测平面呈淡蓝色；所述电解腐蚀使用的阴极为不锈钢板，电解液为质量浓度为10％的高锰酸钾水溶液；
步骤五、采用显微镜对步骤四中经电解腐蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行金相组织的观测。
图5为本实施例的铁-镍-铬合金金相组织图(200×)，由图5可以可出，采用本实施例的方法观测的金相组织图像清晰，晶粒大小清晰可见。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、在铁-镍-铬合金上机械加工出观测平面，然后对所述观测平面进行研磨，研磨后冲洗掉观测平面上的砂粒；
步骤二、将步骤一中冲洗掉砂粒的铁-镍-铬合金的观测平面进行抛光，直至铁-镍-铬合金的观测平面上无划痕和拖拽；
步骤三、采用腐蚀剂对步骤二中经抛光后的铁-镍-铬合金的观测平面进行擦蚀，直至铁-镍-铬合金的观测平面呈银灰色；所述腐蚀剂由盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇配制而成；
步骤四、将步骤三中经擦蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行电解腐蚀，直至铁-镍-铬合金的观测平面呈淡蓝色；所述电解腐蚀使用的阴极为不锈钢板，电解液为高锰酸钾水溶液；
步骤五、采用显微镜对步骤四中经电解腐蚀后的铁-镍-铬合金的观测平面进行金相组织的观测。
2.根据权利要求1所述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤二中所述机械抛光使用的抛光剂由粒度为2.5μm的氧化铝粉和饱和三氧化铬水溶液配制而成，所述抛光剂中三氧化铬的质量含量为5％～10％。
3.根据权利要求1所述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤三中所述盐酸和硝酸均为优级纯试剂。
4.根据权利要求1所述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤三中所述腐蚀剂中盐酸、硝酸、丙三醇和乙醇的体积之比为(1～2)：(1～1.5)：(0.5～1)：(2～4)。
5.根据权利要求1所述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤三中所述擦蚀的时间为30s～60s。
6.根据权利要求1所述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤四中所述高锰酸钾水溶液的质量浓度为10％。
7.根据权利要求1所述的一种铁-镍-铬合金金相组织的观测方法，其特征在于，步骤四中所述电解腐蚀的电压为6V～12V，电解腐蚀的时间为10s～30s。
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Applicant after: Xi'an Han-Tang Analytical Testing Co., Ltd.

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Applicant before: Xibu Metal Material Co., Ltd.

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