CN116288355A - 一种6系铝合金金相腐蚀液及金相腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种6系铝合金金相腐蚀液，包括第一腐蚀液和第二腐蚀液，按质量分数计，所述第一腐蚀液包括1～4%氟化钠，1～4%氢氧化钠，余量为水；所述第二腐蚀液为质量分数为5～8%的硝酸溶液。本发明实施例中腐蚀液容易配制，腐蚀后的铝合金晶粒清晰完整、腐蚀时间短、操作简单，对检测条件要求较少。
Description
技术领域
本发明属于金属金相制备技术领域，尤其涉及一种6系铝合金金相腐蚀液及金相腐蚀方法。
背景技术
6xxx系铝合金又称“铝镁硅合金”，是以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金，属于热处理可强化铝合金，6系铝合金具有优良的工艺性能，良好的抗腐蚀性能及中等强度，广泛应用于汽车和其他机械制造用功能件。研发过程中，清晰地显现出铝合金的晶粒，有利于研究铝合金晶粒的大小与性能之间的关系和影响，由于6系铝合金的耐腐蚀性能较好，采用常规的三酸溶液（氢氟酸、盐酸、硝酸）或科勒试剂腐蚀6系铝合金后、铝合金的晶界很难显现出来，而采用阳极覆膜的方法则操作难度大且效率低。
发明内容
本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种6系铝合金金相腐蚀液及金相腐蚀方法，腐蚀方法简单，腐蚀效果好。为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：
第一方面，本发明实施例提供了一种6系铝合金金相腐蚀液，包括第一腐蚀液和第二腐蚀液，
按质量分数计，所述第一腐蚀液包括1～4%氟化钠，1～4%氢氧化钠，余量为水；
所述第二腐蚀液为质量分数为5～8%的硝酸溶液。
进一步地，所述第一腐蚀液中的水为蒸馏水，所述第二腐蚀液中溶剂为蒸馏水。
进一步地，所述6系铝合金的牌号包括6082、6110A、6061M。
第二方面，本发明实施例还提供了一种6系铝合金金相腐蚀方法，利用上述的6系铝合金金相腐蚀液进行金相腐蚀，包括以下步骤：
步骤S1，配制第一腐蚀液：将称量好的氟化钠和氢氧化钠溶解于蒸馏水中，搅拌均匀，得到第一腐蚀液；
步骤S2，配制第二腐蚀液：将浓硝酸溶液利用蒸馏水稀释到所需的浓度，得到第二腐蚀液；
步骤S3，制样：用金相切割机切取铝合金金相样块；
步骤S4，镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S5，打磨和抛光：将镶嵌后的试样置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，得到抛光后的试样；
步骤S6，腐蚀：将所述第一腐蚀液滴在抛光后的试样表面进行腐蚀，确保所述第一腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为2～5min，再用镊子夹住脱脂棉沾取所述第二腐蚀液擦拭掉样块上的腐蚀产物，擦拭时间为10～20s；
步骤S7，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为10～20s；
步骤S8，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并快速吹干；
进一步地，步骤S3中，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸对镶嵌后的试样进行打磨。
进一步地，步骤S3中，采用0.03微米的二氧化硅抛光液进行抛光。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
1）本发明实施例中腐蚀液配方简单、易于获取、成本低廉，且浓度低，操作安全、方便；
2）本发明实施例中腐蚀方法腐蚀时间短，腐蚀后的铝合金晶界清晰、晶粒完整，腐蚀效果较好，能够进行后续晶粒度分析。
附图说明
图1为本发明实施例1中6082铝合金腐蚀后200倍下金相组织。
图2为本发明实施例2中6110A铝合金腐蚀后50倍下金相组织。
图3为本发明实施例3中6061M铝合金腐蚀后500倍下金相组织。
图4为对比例1中6082铝合金腐蚀后200倍下金相组织。
图5为对比例2中6110A铝合金腐蚀后50倍下金相组织。
图6为对比例3中6061M铝合金腐蚀后500倍下金相组织。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
第一方面，本发明实施例提供了一种6系铝合金金相腐蚀液，包括第一腐蚀液和第二腐蚀液，
按质量分数计，所述第一腐蚀液包括1～4%氟化钠，例如可以为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%等，1～4%氢氧化钠，例如可以为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%等，余量为水；
所述第二腐蚀液为质量分数为5～8%的硝酸溶液，例如可以为5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%等。
进一步地，所述第一腐蚀液中的水为蒸馏水，所述第二腐蚀液中溶剂为蒸馏水。
进一步地，所述6系铝合金的牌号包括6082、6110A、6061M。
第二方面，本发明实施例还提供了一种6系铝合金金相腐蚀方法，利用上述的6系铝合金金相腐蚀液进行金相腐蚀，包括以下步骤：
步骤S1，配制第一腐蚀液：将称量好的氟化钠和氢氧化钠溶解于蒸馏水中，搅拌均匀，得到第一腐蚀液；
步骤S2，配制第二腐蚀液：将浓硝酸溶液利用蒸馏水稀释到所需的浓度，得到第二腐蚀液；
步骤S3，制样：用金相切割机切取铝合金金相样块；
步骤S4，镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S5，打磨和抛光：将镶嵌后的试样置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，得到抛光后的试样；
步骤S6，腐蚀：将所述第一腐蚀液滴在抛光后的试样表面进行腐蚀，确保所述第一腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为2～5min，例如可以为2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min、5min等，再用镊子夹住脱脂棉沾取所述第二腐蚀液擦拭掉样块上的腐蚀产物，擦拭时间为10～20s，例如可以为10s、12s、14s、15s、16s、18s、20s等；
步骤S7，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为10～20s，例如可以为10s、12s、14s、15s、16s、18s、20s等；
步骤S8，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并快速吹干；
进一步地，步骤S3中，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸对镶嵌后的试样进行打磨。
进一步地，步骤S3中，采用0.03微米的二氧化硅抛光液进行抛光。
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件下进行。所有原材料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
一种6082铝合金金相腐蚀方法，包括以下步骤：
步骤S1，配制第一腐蚀液：称取3g氟化钠和2g氢氧化钠、并溶解于95ml蒸馏水中，搅拌均匀，得到第一腐蚀液；
步骤S2，配制第二腐蚀液：采用滴管量取10ml质量分数为68%的硝酸溶液、并加入90ml蒸馏水中，得到质量分数为6.8%的稀硝酸溶液，得到第二腐蚀液；
步骤S3，制样：用金相切割机切取6082铝合金金相样块，样块尺寸为10*10*10mm；
步骤S4，镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S5，打磨和抛光：将镶嵌后的试样置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸进行打磨，直至表面平整无划痕，之后用0.03微米二氧化硅抛光液在绒布上抛光至镜面，得到抛光后的试样；
步骤S6，腐蚀：将所述第一腐蚀液滴在抛光后的试样表面进行腐蚀，确保所述第一腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为3min，再用镊子夹住脱脂棉沾取所述第二腐蚀液擦拭掉样块上的腐蚀产物，擦拭时间为15s；
步骤S7，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为15s；
步骤S8，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并用吹风机将试样表面快速吹干。
实施例2
一种6110A铝合金金相腐蚀方法，包括以下步骤：
步骤S1，配制第一腐蚀液：称取3g氟化钠和2g氢氧化钠、并溶解于95ml蒸馏水中，搅拌均匀，得到第一腐蚀液；
步骤S2，配制第二腐蚀液：采用滴管量取10ml质量分数为68%的硝酸溶液、并加入90ml蒸馏水中，得到质量分数为6.8%的稀硝酸溶液，得到第二腐蚀液；
步骤S3，制样：用金相切割机切取6110A铝合金金相样块，样块尺寸为10*10*10mm；
步骤S4，镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S5，打磨和抛光：将镶嵌后的试样置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸进行打磨，直至表面平整无划痕，之后用0.03微米二氧化硅抛光液在绒布上抛光至镜面，得到抛光后的试样；
步骤S6，腐蚀：将所述第一腐蚀液滴在抛光后的试样表面进行腐蚀，确保所述第一腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为3min，再用镊子夹住脱脂棉沾取所述第二腐蚀液擦拭掉样块上的腐蚀产物，擦拭时间为15s；
步骤S7，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为15s；
步骤S8，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并用吹风机将试样表面快速吹干。
实施例3
一种6061M铝合金金相腐蚀方法，包括以下步骤：
步骤S1，配制第一腐蚀液：称取3g氟化钠和2g氢氧化钠、并溶解于95ml蒸馏水中，搅拌均匀，得到第一腐蚀液；
步骤S2，配制第二腐蚀液：采用滴管量取10ml质量分数为68%的硝酸溶液、并加入90ml蒸馏水中，得到质量分数为6.8%的稀硝酸溶液，得到第二腐蚀液；
步骤S3，制样：用金相切割机切取6061M铝合金金相样块，样块尺寸为10*10*10mm；
步骤S4，镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S5，打磨和抛光：将镶嵌后的试样置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸进行打磨，直至表面平整无划痕，之后用0.03微米二氧化硅抛光液在绒布上抛光至镜面，得到抛光后的试样；
步骤S6，腐蚀：将所述第一腐蚀液滴在抛光后的试样表面进行腐蚀，确保所述第一腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为3min，再用镊子夹住脱脂棉沾取所述第二腐蚀液擦拭掉样块上的腐蚀产物，擦拭时间为15s；
步骤S7，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为15s；
步骤S8，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并用吹风机将试样表面快速吹干。
对比例1
一种6082铝合金金相腐蚀方法，包括如下步骤：
步骤S1，配制科勒试剂：采用滴管量取1mL氢氟酸、1.5mL盐酸、2.5mL硝酸，并加入至95mL蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀，得到科勒试剂；
步骤S2，取样：用金相切割机切取6082铝合金金相样块，样块尺寸为10*10*10mm；
步骤S3,镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S4,打磨和抛光：将镶嵌好的样块置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸进行打磨，直至表面平整无划痕，之后用0.03微米二氧化硅抛光液在绒布上抛光至镜面，得到抛光后的试样；
步骤S5，腐蚀：将配制好的科勒试剂用滴管滴在抛光后的试样表面，确保腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为3min；
步骤S6，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为15s；
步骤S7，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并用吹风机将试样表面快速吹干。
对比例2
一种6110A铝合金金相腐蚀方法，包括如下步骤：
步骤S1，配制科勒试剂：采用滴管量取1mL氢氟酸、1.5mL盐酸、2.5mL硝酸，并加入至95mL蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀，得到科勒试剂；
步骤S2，取样：用金相切割机切取6110A铝合金金相样块，样块尺寸为10*10*10mm；
步骤S3,镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S4,打磨和抛光：将镶嵌好的样块置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸进行打磨，直至表面平整无划痕，之后用0.03微米二氧化硅抛光液在绒布上抛光至镜面，得到抛光后的试样；
步骤S5，腐蚀：将配制好的科勒试剂用滴管滴在抛光后的试样表面，确保腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为3min；
步骤S6，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为15s；
步骤S7，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并用吹风机将试样表面快速吹干。
对比例3
一种6061M铝合金金相腐蚀方法，包括如下步骤：
步骤S1，配制科勒试剂：采用滴管量取1mL氢氟酸、1.5mL盐酸、2.5mL硝酸，并加入至95mL蒸馏水中，用玻璃棒搅拌均匀，得到科勒试剂；
步骤S2，取样：用金相切割机切取6061M铝合金金相样块，样块尺寸为10*10*10mm；
步骤S3,镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S4,打磨和抛光：将镶嵌好的样块置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸进行打磨，直至表面平整无划痕，之后用0.03微米二氧化硅抛光液在绒布上抛光至镜面，得到抛光后的试样；
步骤S5，腐蚀：将配制好的科勒试剂用滴管滴在抛光后的试样表面，确保腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为3min；
步骤S6，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为15s；
步骤S7，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并用吹风机将试样表面快速吹干。
将实施例1-3中经腐蚀后的试样分别在金相显微镜下进行观察，从图1、图2和图3中可以看出，经本发明实施例1-3中腐蚀方法腐蚀后的铝合金金相组织，其晶粒完整、晶界清晰、腐蚀效果好，后续可进行晶粒度分析；
将对比例1-3经腐蚀后的试样分别在金相显微镜下进行观察，从图4、图5和图6中可以看出，经科勒试剂腐蚀后的铝合金金相组织，未显示出内部晶界、清晰度和完整性较差，且无法进行后续的晶粒度分析。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种6系铝合金金相腐蚀液，其特征在于，包括第一腐蚀液和第二腐蚀液，
按质量分数计，所述第一腐蚀液包括1～4%氟化钠，1～4%氢氧化钠，余量为水；
所述第二腐蚀液为质量分数为5～8%的硝酸溶液。
2.如权利要求1所述的6系铝合金金相腐蚀液，其特征在于，
所述第一腐蚀液中的水为蒸馏水，所述第二腐蚀液中溶剂为蒸馏水。
3.如权利要求1所述的6系铝合金金相腐蚀液，其特征在于，
所述6系铝合金的牌号包括6082、6110A、6061M。
4.一种6系铝合金金相腐蚀方法，其特征在于，利用权利要求1-3之一所述的6系铝合金金相腐蚀液进行金相腐蚀，包括以下步骤：
步骤S1，配制第一腐蚀液：将称量好的氟化钠和氢氧化钠溶解于蒸馏水中，搅拌均匀，得到第一腐蚀液；
步骤S2，配制第二腐蚀液：将浓硝酸溶液利用蒸馏水稀释到所需的浓度，得到第二腐蚀液；
步骤S3，制样：用金相切割机切取铝合金金相样块；
步骤S4，镶嵌：将样块置于金相制样镶嵌机中，并加入酚醛树脂进行镶嵌，得到镶嵌后的试样；
步骤S5，打磨和抛光：将镶嵌后的试样置于金相磨抛机上进行打磨和抛光，得到抛光后的试样；
步骤S6，腐蚀：将所述第一腐蚀液滴在抛光后的试样表面进行腐蚀，确保所述第一腐蚀液完全覆盖样块表面，腐蚀时间为2～5min，再用镊子夹住脱脂棉沾取所述第二腐蚀液擦拭掉样块上的腐蚀产物，擦拭时间为10～20s；
步骤S7，冲洗：将腐蚀后的试样用水冲洗，冲洗的同时用脱脂棉擦拭，冲洗的时间为10～20s；
步骤S8，吹干：用无水乙醇再次冲洗试样表面，并快速吹干。
5.如权利要求4所述的6系铝合金金相腐蚀方法，其特征在于，
步骤S3中，依次采用目数为180#、600#、1200#、2400#的砂纸对镶嵌后的试样进行打磨。
6.如权利要求4所述的6系铝合金金相腐蚀方法，其特征在于，
步骤S3中，采用0.03微米的二氧化硅抛光液进行抛光。
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