CN113551963A - 一种制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于金相试验装置技术领域，特别是涉及不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样的方法。一种制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法，包括以下步骤：（1）不锈钢超薄精密带钢前处理；（2）阳极材料前处理；（3）配置电铸溶液；（4）电铸；（5）试样磨制。本方法的优点在于填补了目前制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样的空白，解决了不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样无法制备的问题，可高效高质量进行不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样制作，并较好的呈现出其金相组织。
Description
技术领域
本发明属于金相试验装置技术领域，特别是涉及不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样的方法。
背景技术
不锈钢超薄精密带钢，又称“手撕钢”，其厚度≤0.05mm，是不锈钢冷轧产品的延伸，是冷轧不锈钢的高端产品，具备极薄的厚度，优异的强度，超高的平整度，精美的表面，是高端制造业关键基础材料，具有其不可替代性。其广泛应用于：航空航天、军工核电、高端电子、汽车、家电、医疗、石化等各行各业。近年来，随着消费类电子产品的轻量化和集成化迅猛发展，不锈钢超薄精密带钢得以在内部结构性材料中大放异彩。
不锈钢超薄精密带钢对厚度精度、板型、磁导率、强度、疲劳寿命及特殊表面等方面要求很高，生产难度很大。其中，对组织精细观察直接影响研发不锈钢超薄精密带钢。由于不锈钢超薄精密带钢厚度≤0.05mm，利用常规的镶嵌试样手段如热镶、冷镶等，镶样介质均未与不锈钢超薄精密带钢形成紧密结合，因而在磨制横截面金相试样时，不锈钢超薄精密带钢边部均发生卷曲，磨制时无法观察磨制质量，导致无法完成金相试样磨制，从而直接影响对其组织的细致观察，更是阻碍了对不锈钢超薄精密带钢的进一步研发。
目前，关于不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样磨制的方法，国内外均未有报道，也未见相关专利。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题，提供一种制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法。
本发明的目的是这样实现的：一种制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法，包括以下步骤：
（1）不锈钢超薄精密带钢前处理：将所用阴极材料不锈钢超薄精密带钢表面用水砂纸打磨后用蒸馏水冲洗，之后放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗5-10分钟，去除表面钝化膜和污染，然后放入5％-10％硫酸酒精溶液中进行表面钝化5-10分钟；
（2）阳极材料前处理：将所用阳极材料放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗5-10分钟，去除表面有机物污染，然后放入5％-10%盐酸酒精溶液中进行表面活化5-10分钟，后用蒸馏水进行清洗；
（3）配置电铸溶液：用蒸馏水对电铸槽进行清洗后，注入1000ml蒸馏水，加热至50-60℃，保温20-30min，之后依次在蒸馏水中加入100g氯化镍、300g硫酸镍、5g糖精、30g硼酸，充分搅拌；
（4）电铸：用3％-5％硫酸溶液调节电铸溶液的PH值至4.0-4.5，在阴极固定不锈钢超薄精密带钢，在阳极固定镍板，通电后，调节电流密度为5-10A/dm2，保持电流密度恒定，不断电电铸，直至阴极上不锈钢超薄精密带钢和电铸镍复合体厚度达到2mm-3mm；
（5）试样磨制：取出镍包裹超薄精密带钢复合体，使用电木粉把镍包裹超薄精密带钢复合体在热镶机中进行镶样，然后依次使用砂轮-砂纸-帆布-抛光布进行磨制和抛光，使用3％-5％FeCl3酒精溶液进行侵蚀，最后用无水酒精对磨制面进行清洗，干燥后即可使用光学显微镜进行观察。
进一步的讲，所述的阳极材料为镍板。
本发明的有益效果是：通过采用本发明的制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法，利用在不锈钢超薄精密带钢上电铸镍，实现了不锈钢超薄精密带钢与电铸镍高强结合，解决了由于不锈钢超薄精密带钢厚度过薄而引发的磨制时边部卷曲问题，有效降低了不锈钢超薄精密带钢金相试样难度，同时大幅提高了其磨制质量。
具体实施方式
为克服由于不锈钢超薄精密带钢厚度≤0.05mm，常规镶嵌试样手段（如热镶、冷镶）的镶样介质均未能与不锈钢超薄精密带钢形成紧密结合而引发的磨制试样时不锈钢超薄精密带钢边部卷曲、磨制时无法观察磨制质量等问题，本发明提供一种制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法，目的在于高质量完成不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样的磨制，较好的呈现出不锈钢超薄精密带钢金相组织。
为实现上述目的，本发明提供了一种在不锈钢超薄精密带钢上电铸镍以及磨制的方法，具体包括如下步骤：
（1）不锈钢超薄精密带钢前处理：将所用阴极材料不锈钢超薄精密带钢表面用2000#水砂纸打磨后用蒸馏水冲洗，之后放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗5-10分钟，去除表面钝化膜和污染，然后放入5%硫酸酒精中进行表面钝化5-10分钟。
（2）阳极材料前处理：将所用阳极材料（镍板）放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗5分钟，去除表面有机物污染，然后放入5%盐酸酒精中进行表面活化5分钟，后用蒸馏水进行清洗。
（3）配置电铸溶液：用蒸馏水对电铸槽进行清洗后，注入1000ml蒸馏水，加热至50-60℃，保温30min，之后依次在蒸馏水中加入100g氯化镍、300g硫酸镍、5g糖精、30g硼酸，充分搅拌。
（4）电铸：用3%硫酸溶液调节电铸溶液的PH值至4.0-4.5之间，在阴极固定不锈钢超薄精密带钢，在阳极固定镍板，通电后，调节电流密度为5-10A/dm2，保持电流密度恒定，不断电电铸，直至阴极上不锈钢超薄精密带钢和电铸镍复合体厚度达到2mm以上。
（5）试样磨制：取出厚度超过2mm的镍包裹超薄精密带钢复合体，使用电木粉把复合体在热镶机中进行镶样，然后依次使用砂轮-砂纸-帆布-抛光布进行磨制和抛光，使用FeCl3溶液进行侵蚀，最后用无水酒精对磨制面进行清洗，干燥后即可使用光学显微镜进行观察。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式，对本发明进一步详细说明。这些描述是示例性的，并非是限制本发明的范围。
实施例
（1）阴极材料前处理：将所用阴极材料不锈钢超薄精密带钢在2000#水砂纸抛光后用蒸馏水冲洗，之后放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗6分钟，去除表面钝化膜和有机物污染，然后放入5%硫酸酒精溶液中进行表面钝化6分钟。
（2）阳极材料前处理：将所用阳极材料（镍板）放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗5分钟，去除表面有机物污染，然后放入5%盐酸酒精溶液中进行表面活化6分钟，后用蒸馏水进行清洗。
（3）配置电铸溶液：用蒸馏水对电铸槽进行清洗后，注入1000ml蒸馏水，加热至55℃，保温30min，之后依次在蒸馏水中加入100g氯化镍、300g硫酸镍、5g糖精、30g硼酸，充分搅拌。
（4）电铸：用3%硫酸溶液调节电铸溶液的PH值至4.3之间，在阴极固定不锈钢超薄精密带钢，在阳极固定镍板，通电后，调节电流密度为7A/dm2，保持电流密度恒定，不断电电铸，直至阴极上不锈钢超薄精密带钢和电铸镍复合体厚度达到2mm。
（5）试样磨制：取出厚度超过2mm的镍包裹不锈钢超薄精密带钢复合体，使用电木粉把复合体在热镶机中进行镶样，然后依次使用砂轮-砂纸-帆布-抛光布进行磨制和抛光，使用5%FeCl3酒精溶液进行侵蚀，最后用无水酒精对磨制面进行清洗，干燥后即可使用光学显微镜进行观察。
本方法的优点在于填补了目前制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样的空白，解决了不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样无法制备的问题，可高效高质量进行不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样制作，并较好的呈现出其金相组织。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (2)
1.一种制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）不锈钢超薄精密带钢前处理：将所用阴极材料不锈钢超薄精密带钢表面用水砂纸打磨后用蒸馏水冲洗，之后放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗5-10分钟，去除表面钝化膜和污染，然后放入5％-10％硫酸酒精溶液中进行表面钝化5-10分钟；
（2）阳极材料前处理：将所用阳极材料放置于无水酒精中在超声波清洗机中清洗5-10分钟，去除表面有机物污染，然后放入5％-10%盐酸酒精溶液中进行表面活化5-10分钟，后用蒸馏水进行清洗；
（3）配置电铸溶液：用蒸馏水对电铸槽进行清洗后，注入1000ml蒸馏水，加热至50-60℃，保温20-30min，之后依次在蒸馏水中加入100g氯化镍、300g硫酸镍、5g糖精、30g硼酸，充分搅拌；
（4）电铸：用3％-5％硫酸溶液调节电铸溶液的PH值至4.0-4.5，在阴极固定不锈钢超薄精密带钢，在阳极固定镍板，通电后，调节电流密度为5-10A/dm2，保持电流密度恒定，不断电电铸，直至阴极上不锈钢超薄精密带钢和电铸镍复合体厚度达到2mm-3mm；
（5）试样磨制：取出镍包裹超薄精密带钢复合体，使用电木粉把镍包裹超薄精密带钢复合体在热镶机中进行镶样，然后依次使用砂轮-砂纸-帆布-抛光布进行磨制和抛光，使用3％-5％FeCl3酒精溶液进行侵蚀，最后用无水酒精对磨制面进行清洗，干燥后即可使用光学显微镜进行观察。
2.根据权利要求1所述的一种制备不锈钢超薄精密带钢横截面金相试样方法，其特征在于：所述的阳极材料为镍板。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant |