CN116840001A - 镁合金基体上热喷涂铜铝涂层的金相试样制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的镁合金基体上热喷涂铜铝涂层的金相试样制备方法，包括：毛坯样品中的涂层与基体交界面初始抛磨加工，形成待加工样品；所述待加工样品的涂层与基体交界面进行精磨，并以酒精和金刚石研磨膏的混合物作为抛光剂。通过化学抑制的方式进行加工样品，使得镁合金基体上分界面在检测时便于观看并获得真实的检测结果。
Description
技术领域
本发明属于金相试样制备方法的技术领域，尤其涉及一种镁合金基体上热喷涂铜铝涂层的金相试样制备方法。
背景技术
在理化检测领域，需要对热喷涂涂层进行金相检测，制样是金相检测的必需步骤之一，通常的制样步骤是粗磨、精磨和抛光，在实际生产过程中，存在铜铝涂层喷涂在牌号为ZM5型号的镁合金基体上，采用传统的制样方法无法获得清晰的涂层与基体交界面情况，存在较宽的界面黑线和黑点情况，不能满足评估涂层界面结合情况的实际检测需求，致使成品检测效率较低。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁合金基体上热喷涂铜铝涂层的金相试样制备方法，解决现有技术的方法制备样品由于分界线较宽、界面出现黑点和黑线，不能反应评估涂层界面结合真实情况的技术问题。本案的技术方案有诸多技术有益效果，见下文介绍：
提供一种镁合金基体上热喷涂铜铝涂层的金相试样制备方法，适用于样品中涂层与基体交界面的处理，所述金相试样制备方法包括：
毛坯样品中的涂层与基体交界面初始抛磨加工，形成待加工样品；
所述待加工样品的涂层与基体交界面进行精磨，并以酒精和金刚石研磨膏的混合物作为抛光剂。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：
通过抑制电化学反应的方式进行抛光，使得镁合金基体上铜铝涂层的分界线观看更为真实，从而获得更好的制样效果，使得镁合金基体上分界面在检测时便于观看并获得真实的检测结果。该方案具有制样效果好、涂层界面真实可靠、可操作性、重复性好的特点，在国内都具有很大的优势。可广泛运用于航空、航天、汽车、石油、天然气等具有镁合金基体上热喷涂涂层金相制样检测的领域。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中第一放大倍数下的分界线的示意图；
图2为现有技术中第二放大倍数下的分界线的示意图；
图3为本发明方法中第一放大倍数下的分界线的示意图；
图4为本发明方法中第二放大倍数下的分界线的示意图；
图5为本发明方法的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由于涂层制样的原因，无法获得真实的界面情况，因此需要寻找一种合适的制样方法，以获得真实的界面情况，进而评估涂层界面是否满足标准要求。热喷涂涂层的试样尺寸通常在25mm×5mm×(3～5)mm，传统方法是通过环氧树脂镶嵌的方法，将试样固化在树脂里面，然后通过制样夹具将含涂层的试样固定在夹具上采用自动磨抛机的方法进行磨抛，磨抛参数见表1，
表1
制样效果见图1、图2，可见涂层界面呈现明显的黑线和黑点，无法进行界面信息的准确评估，因此对试样制备提出了更高的要求。
如图5所示的镁合金基体上热喷涂铜铝涂层的金相试样制备方法，适用于样品中涂层与基体交界面的处理，其金相试样制备方法,优选的，样品以镁合金(如，ZM5的镁合金)为基体，并以热喷涂的方式成形铜铝层，包括：
S101:毛坯样品中的涂层与基体交界面初始抛磨加工，形成待加工样品，具体的：
选用磨抛机对毛坯样品进行加工；
采用多种不同精度型号且精度型号依次递增的砂纸对毛坯样品进行初始抛磨，磨抛机选取水作为冷却剂和润滑剂，磨抛机的转动方式为正转或反转，每种精度型号的砂纸所对应磨抛机的参数预先进行设置，参见表2：
表2
砂纸采用6种不同粒度的型号，其中，采用180#SiC砂纸时，抛磨机的参数为300rpm/20N/30s，其余型号中抛磨机的参数300rpm/15N/30s，对毛坯样品中的涂层与基体交界面初始抛磨加工，为抛光或精磨作为准备工作，去除表面的一些杂质等。
S102:待加工样品的涂层与基体交界面进行精磨，并以酒精和金刚石研磨膏的混合物作为抛光剂，具体的：
磨抛机的转动方式为与初始抛磨时的转动方式相同，并选用抛光布或抛光盘对待加工样品进行精磨；
预设磨抛机的运行参数，以酒精和金刚石研磨膏的混合物作为抛光时的润滑剂和/或冷却剂，优选的，金刚石研磨膏为无水金刚石研磨膏，和/或，金刚石研磨膏的粒度为2.5，相对于传统环氧树脂镶嵌而言，本发明的核心旨在：在抛光过程中采用酒精抑制金属的电化学反应，避免形成电解池的化学反应，传统的方法在磨抛过程中(是抛磨机在一定的工况或转速下)，Mg元素和润滑剂(H2O)会产生化学反应，Mg+2H2O＝Mg(OH)2+H2，H2的作用致使分界层在加工过程中逐渐扩大，从而影响成品的检测、检验。金刚石研磨膏与酒精混合后，一是其为晶体，能够适应在酒精作为抑制液的前提下，可形成良好的抛光剂，二是不会影响或阻止酒精对电化学反应的抑制，即为，研磨膏和酒精之间没有化学反应，其之间是形成机械混合物，研磨膏在酒精的稀释下形成一种类似悬浮状的抛光剂，并且，研磨膏和酒精形成一种悬浮状抛光剂后，在一定转速和时间的作用下有利于涂层的抛光效果，使得抛光更均匀，更容易得到真实的涂层界面状态。
进一步的，需要调整抛磨机的参数，需要指出的是：抛磨机转动的方向与初磨要保持相同，不破坏抑制环境，需要将抛光的时间稍微延长，例如，抛磨机的参数选为：350rpm/15N/1mi n。
S103：精磨后的待加工样品，至少使用酒精清洗和干燥处理，形成成品。
按表2所示制样磨抛参数进行制样后，在显微镜下观察，涂层界面明显改善，得到了清晰、真实的界面情况.研磨膏和酒精之间没有化学反应，其之间是形成机械混合物，研磨膏在酒精的稀释下形成一种类似悬浮状的抛光剂。研磨膏和酒精形成一种悬浮状抛光剂后，在一定转速和时间的作用下有利于涂层的抛光效果，使得抛光更均匀，更容易得到真实的涂层界面状态，满足实际评估的需求见图3和图4，便于检测。
以上对本发明所提供的产品进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离发明创造原理的前提下，还可以对发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入发明权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种镁合金基体上热喷涂铜铝涂层的金相试样制备方法，适用于样品中涂层与基体交界面的处理，其特征在于，所述金相试样制备方法包括：
毛坯样品中的涂层与基体交界面初始抛磨加工，形成待加工样品；
所述待加工样品的涂层与基体交界面进行精磨，并以酒精和金刚石研磨膏的混合物作为抛光剂。
2.根据权利要求1所述的金相试样制备方法，其特征在于，所述毛坯样品以镁合金为基体，并以热喷涂的方式成形铜铝涂层。
3.根据权利要求2所述的金相试样制备方法，其特征在于，所述毛坯样品中的涂层与基体交界面初始抛磨加工，包括：
选用磨抛机对所述毛坯样品进行加工；
采用多种不同粒度型号且粒度型号依次递增的砂纸对所述毛坯样品进行初始抛磨，磨抛机选取水作为冷却剂和润滑剂，磨抛机的转动方式为正转或反转，每种粒度型号的砂纸所对应磨抛机的参数预先进行设置。
4.根据权利要求2所述的金相试样制备方法，其特征在于，所述待加工样品的涂层与基体交界面进行精磨时，以酒精和金刚石研磨膏的混合物作为抛光剂，包括：
磨抛机的转动方式为与初始抛磨时的转动方式相同，并选用抛光布或抛光盘对待加工样品进行抛光；
预设磨抛机的运行参数，以酒精和金刚石研磨膏的混合物作为抛光时的润滑剂和/或冷却剂。
5.根据权利要求4所述的金相试样制备方法，其特征在于，金刚石研磨膏为无水金刚石研磨膏。
6.根据权利要求4所述的金相试样制备方法，其特征在于，金刚石研磨膏的粒度为2.5。
7.根据权利要求4所述的金相试样制备方法，其特征在于，还包括：
精磨后的所述待加工样品，至少经过酒精清洗和干燥处理，形成成品。
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