CN111041486B - 一种中熵高温合金金相腐蚀剂及腐蚀方法 - Google Patents

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Abstract

一种中熵高温合金金相腐蚀剂及腐蚀方法，属于金属功能材料技术领域，采用金属腐蚀剂硫酸铜、盐酸、水、氯化铁和硝酸其配比为：硫酸铜5‑10g，盐酸15ml‑30ml，水10ml‑25ml，氯化铁2‑3g，硝酸2‑4ml混合配成腐蚀剂。将试样放入腐蚀剂中电解腐蚀，不锈钢钢板为阴极，试样为阳极，电解电压为1.5V～5V，电解电流为0.1A～0.3A，电解20s‑60s。取出样品后，用酒精清洗并吹干，在显微镜下观察其显微组织。优点在于，能够较清晰地腐蚀出中熵高温合金的组织形貌，方法简单易行。适用于多种成分中熵高温合金金相组织形貌的显示。

Description

一种中熵高温合金金相腐蚀剂及腐蚀方法
技术领域
本发明属于金属功能材料技术领域，特别是具体涉及一种中熵高温合金金相腐蚀剂及腐蚀方法，用于观察中熵高温合金晶粒尺寸及形态分布。适用于腐蚀不同成分状态中熵高温合金，显示多种成分、状态的合金显微组织。
技术背景
中熵高温合金具有出色的抗拉强度和断裂韧性，与许多常见的TWIP钢相比，该合金具有更高的屈服强度和不逊色的延展性。因此近年来该合金在其基础上添加Al、Ti、Ta元素起时效强化作用的中熵高温合金得到越来越广泛的应用。
金属材料宏观上所表现出来的工艺性能和使用性能均是由金属的内部组织结构所决定的。特别是中熵高温合金，其晶粒尺寸、形态、分布位置以及晶粒间的角度等几何形貌信息直接决定了合金的力学性能和相关的物理性能。因此，及时观察并准确测量出这些参数对进一步挖掘金属材料的潜能、精细合金的制作、改善工艺提高成材率以及观察了解合金在各种工艺(冷热加工、热处理)过程中组织的演变规律、对材料的影响等方面有着重要的工程意义。
在中熵高温合金的研究和生产过程中，由于成分的差异、形变加工的差异、热处理工艺的差异以及最终产品规格的差异，往往会得到不同尺度的晶粒及形貌的金相组织。中熵高温合金抗腐蚀性能非常强，金相检验十分困难。截止目前，未曾出现成熟的应用于中熵高温合金的金相样品的腐蚀剂及腐蚀方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中熵高温合金金相腐蚀剂及腐蚀方法，腐蚀不同状态和不同成分的中熵高温合金，更好的呈现中熵高温合金的显微组织。适用于多种成分中熵高温合金金相组织形貌的显示。
本发明的腐蚀剂由硫酸铜、盐酸、水、氯化铁和硝酸混合而成。它们的配比为：
Figure BDA0002336466630000021
本发明所采用的硫酸铜为CuSO4·5H2O，氯化铁为FeCl3·6H2O，盐酸为分析纯，硝酸为分析纯，水为蒸馏水。
本发明提出的显示中熵高温合金金相组织形貌腐蚀方法，包括如下步骤：
(1)常规金相取样，将试样用80目砂轮磨平，再依次用400#、500#、900#砂纸将样品表面磨平，每一道砂纸磨制要完全覆盖上一道砂纸的磨痕，后用抛光机抛光。
(2)试样腐蚀：将试样放入预先配好的腐蚀剂中电解腐蚀，不锈钢钢板为阴极，试样为阳极，电解电压为1.5V～5V，电流为0.1A～0.3A，电解腐蚀时间20s-60s，样品取出后用酒精清洗并吹干。
(3)常规观察及评定。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果，该金相腐蚀剂能够腐蚀不同状态和不同成分的中熵高温合金，清晰显示中熵高温合金的显微组织，且操作简单易行，为中熵高温合金的研究和发展提供有力的理论依据。
附图说明
图1中熵高温合金铸态显微组织图。
图2中熵高温合金锻态显微组织图。
图3中熵高温合金锻态+热处理态组织图。
具体实施方式
实施例1
常规金相取样，用80目砂轮将样品磨平，再依次用400#、500#、900#砂纸将样品表面磨平，每一道砂纸磨制要完全覆盖上一道砂纸的磨痕，抛光机抛光。试样腐蚀：将5g硫酸铜、15ml盐酸、10ml水、2g氯化铁、2ml硝酸混合配成腐蚀剂，将试样放入腐蚀剂中，不锈钢钢板为阴极，试样为阳极，电解电压为1.5V，电流为0.1A，电解腐蚀时间60s，样品取出后用酒精清洗并吹干。在光学显微镜下观察样品组织形貌并进行评定。
实施例2
常规金相取样，用80目砂轮将样品磨平，再依次用400#、500#、900#砂纸将样品表面磨平，每一道砂纸磨制要完全覆盖除去上一道砂纸的磨痕，抛光机抛光。试样腐蚀：将10g硫酸铜、30ml盐酸、25ml水、3g氯化铁、4ml硝酸混合配成腐蚀剂，不锈钢钢板为阴极，试样为阳极，电解电压为5V，电流为0.3A，电解腐蚀时间20s，样品取出后用酒精清洗并吹干。在光学显微镜下观察样品组织形貌并进行评定。
实施例3
常规金相取样，用80目砂轮将样品磨平，再依次用400#、500#、900#砂纸将样品表面磨平，每一道砂纸磨制要完全覆盖除去上一道砂纸的磨痕，抛光机抛光。试样腐蚀：将7g硫酸铜、20ml盐酸、20ml水、2g氯化铁、2ml硝酸混合配成腐蚀剂，不锈钢钢板为阴极，试样为阳极，电解电压为3V，电流为0.2A，电解腐蚀时间30s，样品取出后用酒精清洗并吹干。在光学显微镜下观察样品组织形貌并进行评定。

Claims (2)

1.一种采用中熵高温合金金相腐蚀剂的腐蚀方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)试样用80目砂轮磨平，再依次用400#、500#、900#砂纸将样品表面磨平，每一道砂纸磨要完全覆盖上一道砂纸的磨痕，抛光机抛光；
(2)试样腐蚀：将硫酸铜5-10g，盐酸15ml-30ml，水10ml-25ml，氯化铁2-3g，硝酸2-4ml混合配置成腐蚀剂，并将样品放入腐蚀剂中电解腐蚀，不锈钢钢板为阴极，试样为阳极，电解电压为1.5V～5V，电流为0.1A～0.3A，电解腐蚀时间20s-60s，样品取出后用酒精清洗并吹干；
(3)观察及评定。
2.根据权利要求1所述的腐蚀方法，其特征在于，所述的硫酸铜为CuSO4·5H2O，氯化铁为FeCl3·6H2O，盐酸为分析纯，硝酸为分析纯，水为蒸馏水。
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