CN109518186B - 一种α、β双相黄铜金相腐蚀剂及其金相组织的显示方法 - Google Patents

一种α、β双相黄铜金相腐蚀剂及其金相组织的显示方法 Download PDF

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Abstract

一种α、β双相黄铜金相腐蚀剂及其金相组组的显示方法，该腐蚀剂是由以下组分配制而成：重铬酸钾K2Cr2O7300～600g；氯化铵NH4Cl 60～150g；硫酸H2SO4300～500mL；硝酸HNO3400～600mL；水H2O余量，定容至体积为12L；显示方法为：将α、β双相黄铜试样以水为润湿剂，依次采用200目、600目、800目和1500目碳化硅或氧化铝水砂纸进行打磨；对打磨后试样进行抛光；用水冲洗，吹干；用腐蚀剂进行腐蚀处理；用水冲洗，吹干；用金相显微镜对其组织进行观察记录。本发明通过配制对α、β双相黄铜的金相组织有效的腐蚀剂，并对腐蚀过程进行优化，避免了常规铜合金腐蚀剂对α、β双相黄铜的过度腐蚀，使检测的相比例、晶粒组织更加地清晰，准确，从而更有利于生产科研过程中对α、β双相黄铜组织的管控。

Description

一种α、β双相黄铜金相腐蚀剂及其金相组织的显示方法
技术领域
本发明属于金相腐蚀技术领域，涉及一种金相腐蚀剂，尤其涉及一种种α、β双相黄铜金相腐蚀剂及用于α、β双相黄铜金相组织的显示方法。
背景技术
金属材料的内部组织结构，与其强度、硬度、延伸率等物理性能有着直接和密切的联系，并对材料的冷热加工性能有重要影响。金相是指金属或合金的化学成分及各种成分在金属或合金内部的物理和化学状态，通过金相观察，可直接有效体现金属材料的内部组织结构，是材料科研及生产中最广泛使用的一种检测手段。
双相黄铜，是指黄铜组织中除塑性良好的α相外，还存在由电子化合物CuZn为基的β固溶体。α、β两相比例，相组织结构，对双相黄铜的力学性能、加工性能起着决定性影响。通过金相观察，获取组织结构，并结合所测试性能，及时调整成分及加工工艺，是黄铜生产或科研过程中，必不可少的检验方法。
金相观察，首先要将金属的金相显示出来，随后用金相显微镜观察金属的金相组织。对金属进行化学腐蚀，是显示金属金相最简便，也是最常用的方法。现有技术中，有色金属行业标准《铜及铜合金铸造和加工制品显微组织检验方法》(YS/T449-2002)，针对铜及各种铜合金，提供了多种金相腐蚀剂及浸蚀方法。但实际操作过程中发现，采用标准所定腐蚀试剂对α、β双相黄铜进行抛光腐蚀，易产生β相过腐蚀，从而导致组织观察和评价不准确。
经查，现有公开号为CN101701886B的中国专利《一种金相腐蚀剂、铜的腐蚀方法及其金相组织显示方法》包括：提供铜试样；对所述铜试样进行打磨；对打磨后的铜试样进行抛光；将抛光后的铜试样浸入金相腐蚀剂中，所述金相腐蚀剂为水、双氧水和氨水的混合溶液。
还有，公开号为CN103575585B的中国专利《一种低铍铜合金金相腐蚀剂及低铍铜合金金相显示方法》，其方法是将低铍铜合金试样以水为润湿剂，依次采用180目、400目、800目和1500目碳化硅水砂纸或氧化铝水砂纸进行打磨，随后再用不同粒度的氧化铝抛光液抛光，再利用配制的三种低铍铜合金金相腐蚀剂单独或任意组合进行腐蚀处理后进行样品的清洗观察。
上述两个专利的腐蚀剂均以双氧水和氨水为主成分，适用于纯铜或铜含量较高的铜合金腐蚀抛光，对于α、β双相黄铜，同样会造成过度腐蚀现象，导致金相组织观察和评价不准确。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种配方科学合理的α、β双相黄铜金相腐蚀剂，可用于对α、β双相黄铜的金相组织的准确清晰显示，避免过度腐蚀。
本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种检测清晰、准确的α、β双相黄铜金相组织的显示方法，能对α、β双相黄铜的金相组织进行准确检测。
本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种α、β双相黄铜金相腐蚀剂，其特征在于：该腐蚀剂是由以下组分配制而成：
Figure BDA0001859659170000021
其中硫酸为质量浓度98％浓硫酸，硝酸为试剂级质量浓度67％硝酸。
本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种α、β双相黄铜金相组
织的显示方法，其特征在于包括以下步骤：
1)提供α、β双相黄铜试样；
2)将所述α、β双相黄铜试样以水为润湿剂进行打磨；
3)对打磨后的α、β双相黄铜试样进行抛光；
4)将抛光后的α、β双相黄铜试样用水冲洗，吹干；
5)用配制的腐蚀剂进行腐蚀处理；
6)将腐蚀后的α、β双相黄铜试样用水冲洗，吹干；
7)用金相显微镜对其组织进行观察记录。
进一步，所述步骤2)的打磨是依次采用200目、600目、800目和1500目碳化硅或氧化铝水砂纸进行打磨。
进一步，所述步骤5)的腐蚀剂是由以下组分配制而成：
Figure BDA0001859659170000031
其中硫酸为质量浓度98％浓硫酸，硝酸为试剂级质量浓度67％硝酸。
进一步，所述步骤5)中的腐蚀处理，是指用棉花蘸取腐蚀剂后，按一定方向对抛光处理的α、β双相黄铜试样的待检测面进行单次或多次擦拭作业。
最后，所述擦拭作业次数为：对于α、β相比例观察，擦拭次数为1～7次，对于晶粒度观察，擦拭次数为3～10次。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过配制对α、β双相黄铜的金相组织有效的腐蚀剂，并对腐蚀过程进行优化，避免了常规铜合金腐蚀剂对α、β双相黄铜的过度腐蚀，使检测的相比例、晶粒组织更加地清晰，准确，从而更有利于生产科研过程中对α、β双相黄铜组织的管控。
附图说明
图1是本发明实施例1所显示的α、β双相黄铜α、β相组织照片；
图2为对比例所显示的α、β双相黄铜α、β相组织照片。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
1)将牌号为C3604，规格为直径15mm的α、β双相黄铜棒材样品，剪取10mm作为试样；
2)将上述C3604试样以水为润湿剂，依次采用200目、600目、800目和1500目碳化硅或氧化铝水砂纸，对其端面进行打磨，直至端面无明显划痕；
3)将1微米抛光液喷洒于黏贴在抛光机上的绒布上，对打磨后的C3604试样端面进行抛光；
4)将抛光后C3604试样用水冲洗，吹干；
5)将蘸取了腐蚀剂的棉花用不锈钢镊子夹取后，对C3604试样端面进行擦拭，同一方向擦拭3次；腐蚀剂按下述比例配置：
Figure BDA0001859659170000041
其中硫酸为质量浓度98％浓硫酸，硝酸为试剂级质量浓度67％硝酸；
6)将腐蚀后C3604试样用水冲洗，吹干；
7)用金相显微镜对其组织进行观察，观察α、β相比例并记录，本实施例的α、β双相黄铜α、β相组织照片如图1所示。
实施例2
1)将牌号为HPb59-1，规格为直径10mm的α、β双相黄铜棒材样品，剪取10mm作为试样；
2)将上述HPb59-1试样以水为润湿剂，依次采用200目、600目、800目和1500目碳化硅或氧化铝水砂纸，对其端面进行打磨，直至端面无明显划痕；
3)将1微米抛光液喷洒于黏贴在抛光机上的绒布上，对打磨后的HPb59-1试样端面进行抛光；
4)将抛光后HPb59-1试样用水冲洗，吹干；
5)将蘸取了腐蚀剂的棉花用不锈钢镊子夹取后，对HPb59-1试样端面进行擦拭，同一方向擦拭7次，腐蚀剂按下述比例配置：
Figure BDA0001859659170000042
Figure BDA0001859659170000051
其中硫酸为质量浓度98％浓硫酸，硝酸为试剂级质量浓度67％硝酸；
6)将腐蚀后HPb59-1试样用水冲洗，吹干；
7)用金相显微镜对其组织进行观察，观察晶粒度并记录；本实施例的α、β双相黄铜α、β相组织照片与图1效果类似。
对比例1
1)将牌号为C3604，规格为直径15mm的α、β双相黄铜棒材样品，剪取10mm作为试样；
2)将上述C3604试样以水为润湿剂，依次采用200目、600目、800目和1500目碳化硅或氧化铝水砂纸，对其端面进行打磨，直至端面无明显划痕；
3)将1微米抛光液喷洒于黏贴在抛光机上的绒布上，对打磨后的C3604试样端面进行抛光；
4)将抛光后C3604试样用水冲洗，吹干；
5)将蘸取了腐蚀剂的棉花用不锈钢镊子夹取后，对C3604试样端面进行擦拭，
同一方向擦拭3次；腐蚀剂按YS/T449-2002附录C提供的比例配置：
Figure BDA0001859659170000052
6)将腐蚀后C3604试样用水冲洗，吹干；
7)7)用金相显微镜对其组织进行观察，观察α、β相比例并记录，对比例的α、β双相黄铜α、β相组织照片如图2所示。
通过对比，可见，本发明申请的方法可以避免了常规铜合金腐蚀剂对α、β双相黄铜的过度腐蚀，使检测的相比例、晶粒组织更加地清晰，准确，从而更有利于生产科研过程中对α、β双相黄铜组织的管控。

Claims (5)

1.一种α、β双相黄铜金相腐蚀剂，其特征在于：该腐蚀剂是由以下组分配制而成：
重铬酸钾K2Cr2O7 300~600g；
氯化铵NH4Cl 60~150g；
硫酸H2SO4 300~500mL；
硝酸HNO3 400~600mL；
水H2O 余量，定容至体积为12L；
其中硫酸为质量浓度98%浓硫酸，硝酸为试剂级质量浓度67%硝酸。
2.一种α、β双相黄铜金相组织的显示方法，其特征在于包括以下步骤：
1）提供α、β双相黄铜试样；
2）将所述α、β双相黄铜试样以水为润湿剂进行打磨；
3）对打磨后的α、β双相黄铜试样进行抛光；
4）将抛光后的α、β双相黄铜试样用水冲洗，吹干；
5）用配制的腐蚀剂进行腐蚀处理；
6）将腐蚀后的α、β双相黄铜试样用水冲洗，吹干；
7）用金相显微镜对其组织进行观察记录；
所述步骤5）的腐蚀剂是由以下组分配制而成：
重铬酸钾K2Cr2O7 300~600g；
氯化铵NH4Cl 60~150g；
硫酸H2SO4 300~500mL；
硝酸HNO3 400~600mL；
水H2O 余量，定容至体积为12L；
其中硫酸为质量浓度98%浓硫酸，硝酸为试剂级质量浓度67%硝酸。
3.根据权利要求2所述的显示方法，其特征在于：所述步骤2）的打磨是依次采用200目、600目、800目和1500目碳化硅或氧化铝水砂纸进行打磨。
4.根据权利要求2所述的显示方法，其特征在于：所述步骤5）中的腐蚀处理，是指用棉花蘸取腐蚀剂后，按一定方向对抛光处理的α、β双相黄铜试样的待检测面进行单次或多次擦拭作业。
5.根据权利要求4所述的显示方法，其特征在于：所述擦拭作业次数为：对于α、β相比例观察，擦拭次数为1~7次，对于晶粒度观察，擦拭次数为3~10次。
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