CN211347641U - 一种铝合金金相样品制备的装置 - Google Patents

Abstract

一种铝合金金相样品制备的装置，它涉及一种铝合金金相样品制备的装置。本实用新型的目的是要解决现有金相样品制备过程存在效率低，且产品质量可控性差的问题，而提供一种铝合金金相样品制备的装置。一种铝合金金相样品制备的装置包括电解装置、冷却水槽、去电解残留物槽、清洗水槽和计时器；电解装置包括电源、可变电阻、电流表、伏特表、样品阳极、不锈钢电解槽阴极、电源开关和电解液中。优点：装置制备的金相样品耗时较原有方式减少25min/个样品。本实用新型主要用于制备铝合金金相样品。

Description

一种铝合金金相样品制备的装置

技术领域

本实用新型涉及一种铝合金金相样品制备的装置。

背景技术

金相分析是检验分析材料的重要手段之一，旨在揭示材料的真实结构，要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品——即金相试样。

在金相分析中，选择及制备有代表性的试样是很重要的。通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌(有时可以省略)、磨光(粗磨和细磨)、抛光和腐蚀。每项操作都必须细心谨慎，严格按操作要求实施，因为任何操作失误都可能影响后续步骤，在各别情况下，还可能造成假组织，从而得出错误的结论。

金相试样在制备过程中是由粗到细的各号金相砂纸上磨光、在经过绒布或鹿皮抛光的过程，金相试样在抛光除了要使表面光滑平整外，更重要的是应尽可能减少表层损伤。每一道磨光工序必须除去前一道工序造成的变形层(至少应使前一道工序产生的变形层减少到本道工序生产的变形层深度)，而不是仅仅把前一道工序的磨痕除去；同时，该道工序本身应尽可能减少损伤，以便进行下一道工序。最后一道磨光工序产生的变形层深度应非常浅，应保证能在下一道抛光工序中除去。

因为大多数单位金相的制备过程多是人工制备，因对观察面的要求极为严格，所以金相试样制备时间比较长，一般刚入职人员制备一个(组)金相试样至少需要3小时或更多、工作较为熟练人员制备一个(组)金相需要至少2小时、熟练人员制备一组金相需要1 小时。由于不同人员的熟练程度、操作方法和习惯以及当时的工作态度都会影响到金相式样的制备质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是要解决现有金相样品制备过程存在效率低，且产品质量可控性差的问题，而提供一种铝合金金相样品制备的装置。

一种铝合金金相样品制备的装置，它包括电解装置、冷却水槽、去电解残留物槽、清洗水槽和计时器；

电解装置包括电源、可变电阻、电流表、伏特表、样品阳极、不锈钢电解槽阴极、电源开关和电解液；电解液装在不锈钢电解槽阴极中，样品阳极一端伸入电解液中，样品阳极的另一端与电源正极连接，在样品阳极与电源连接导线上设置电流表和可变电阻；不锈钢电解槽阴极与电源负极连接，在不锈钢电解槽阴极与电源连接导线上设置电源开关，在样品阳极与电源连接导线与在不锈钢电解槽阴极与电源连接导线之间设置伏特表；

不锈钢电解槽阴极置于冷却水槽中。

本实用新型优点：

现有金相样品的制备过程是试样粗加工→机械抛光→粗抛光→细抛光，该装置开发后，本实用新型金相样品的制备过程是试样粗加工→机械抛光→电解抛光→粗抛光→细抛光→电解抛光。虽然增加电解抛光，但电解抛光能够快速的去除金相试样在制备过程中微观的凸凹(宏观显示为划痕)，使观察面微观更加“平整”，但如果采用机械抛光(即研磨方法)需要更长的时间，而且有人为影响因素影响制备质量。虽然增加了两个电解抛光的过程，但制备速度加快了，通过化学反应的方式使得观察表面质量更好，同时还剔除了人工制样的影响，所以缩短了制样的时间。使用该装置制备的金相样品耗时较原有方式减少25min/个样品。

附图说明

图1是本实用新型一种铝合金金相样品制备的装置的结构示意图，图中1表示计时器， 2表示样品阳极，3表示不锈钢电解槽阴极，4表示冷却水槽，5表示冷却水出口，6表示冷却水入口，7表示电源开关，8表示电源，9表示伏特表，10表示电流表，11表示可变电阻，12表示去电解残留物槽，13表示清洗水槽，14表示清水出口，15表示清水入口；

图2是实施例2得到的铝合金金相样品的金相照片；

图3是实施例3得到的铝合金金相样品的金相照片。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是一种铝合金金相样品制备的装置，它包括电解装置、冷却水槽4、去电解残留物槽12、清洗水槽13和计时器1；

电解装置包括电源8、可变电阻11、电流表10、伏特表9、样品阳极2、不锈钢电解槽阴极3、电源开关7和电解液；电解液装在不锈钢电解槽阴极3中，样品阳极2一端伸入电解液中，样品阳极2的另一端与电源8正极连接，在样品阳极2与电源8连接导线上设置电流表10和可变电阻11；不锈钢电解槽阴极3与电源8负极连接，在不锈钢电解槽阴极3与电源8连接导线上设置电源开关7，在样品阳极2与电源8连接导线与在不锈钢电解槽阴极3与电源8连接导线之间设置伏特表9；

不锈钢电解槽阴极3置于冷却水槽4中。

所述去电解残留物槽12中盛有去电解残留物溶液，去电解残留物溶液为质量分数为30％～50％的硝酸水溶液，用于清洗样品阳极2电解时表面的电解残留物，同时对样品阳极2的晶界进行侵蚀。

所述电解液为高氯酸/无水乙醇溶液，高氯酸与无水乙醇的体积比为1:9。

为了加快工业化生产时铝合金金相样品制备速度，同时提升金相样品的制备质量，本实用新型利用电解原理，研究开发了一套铝合金金相样品制备的装置。

工作原理：

向冷却水槽4和清洗水槽13中注水，并形成水循环系统，向不锈钢电解槽阴极3中倒入配制好的电解液，打开电源开关7，电源8接通调节电压表9，调至电压表9指示电压为36V，装夹样品阳极2，将样品阳极2一端伸入电解液中，电路接通，电流通过可变电阻11，观察电流表10，确认有电流经过，观察计时器1，计算样品阳极2的电解时间，电解完成后，将样品阳极2放入清洗水槽13中清洗，再放入去电解残留物槽12中清洗电解产物，最后再放入清洗水槽13中清洗，完成试样制备。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述冷却水槽4上设置冷却水入口6和冷却水出口5。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述冷却水入口 6设置在冷却水槽4侧壁的下部，冷却水出口5设置在冷却水槽4侧壁的上部。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述清洗水槽 13上设置清水入口15和清水出口14。其他与具体实施方式一至三相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述清水入口 15设置在清洗水槽13侧壁的下部，清水出口14设置在清洗水槽13侧壁的上部。其他与具体实施方式一至四相同。

本实用新型内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现实用新型的目的。

采用下述试验验证本发明效果

实施例1：一种铝合金金相样品制备的装置，它包括电解装置、冷却水槽4、去电解残留物槽12、清洗水槽13和计时器1；

电解装置包括电源8、可变电阻11、电流表10、伏特表9、样品阳极2、不锈钢电解槽阴极3、电源开关7和电解液；电解液装在不锈钢电解槽阴极3中，样品阳极2一端伸入电解液中，样品阳极2的另一端与电源8正极连接，在样品阳极2与电源8连接导线上设置电流表10和可变电阻11；不锈钢电解槽阴极3与电源8负极连接，在不锈钢电解槽阴极3与电源8连接导线上设置电源开关7，在样品阳极2与电源8连接导线与在不锈钢电解槽阴极3与电源8连接导线之间设置伏特表9；

不锈钢电解槽阴极3置于冷却水槽4中。

所述冷却水槽4上设置冷却水入口6和冷却水出口5；所述冷却水入口6设置在冷却水槽4侧壁的下部，冷却水出口5设置在冷却水槽4侧壁的上部。

所述清洗水槽13上设置清水入口15和清水出口14；所述清水入口15设置在清洗水槽13侧壁的下部，清水出口14设置在清洗水槽13侧壁的上部。

实施例2：一种利用铝合金金相样品制备的装置制备铝合金金相样品的方法，具体操作过程如下：

通过冷却水入口6向冷却水槽4中注水，并形成水循环系统，通过清水入口15向清洗水槽13中注水，并形成水循环系统，向不锈钢电解槽阴极3中倒入配制好的电解液，打开电源开关7，电源8接通调节电压表9，调至电压表9指示电压为36V，装夹样品阳极2，将样品阳极2一端伸入电解液中，电路接通，电流通过可变电阻11，观察电流表 10，确认有电流经过，观察计时器1，计算样品阳极2的电解时间，电解完成后，将样品阳极2放入清洗水槽13中清洗，再放入去电解残留物槽12中清洗电解产物，最后再放入清洗水槽13中清洗，完成试样制备，得到铝合金金相样品。

所述去电解残留物槽12中盛有去电解残留物溶液，去电解残留物溶液为质量分数为 30％～50％的硝酸水溶液。

所述电解液为高氯酸/无水乙醇溶液，高氯酸与无水乙醇的体积比为1:9。

图2是实施例2制备的铝合金金相样品的金相照片。

实施例3：对比实施例，采用人工制备铝合金金相样品，制备过程依次为：试样粗加工→机械抛光→粗抛光→细抛光，得到铝合金金相样品。

图3是实施例3制备的铝合金金相样品的金相照片，通过图2与图3对比可知，图2中的金相照片中看不到制备过程中的痕迹的，而图3的金相照片中能看到加工痕迹，证明本实用新型获得的铝合金金相样品的表面质量更好。

Claims (5)

1.一种铝合金金相样品制备的装置，其特征在于一种铝合金金相样品制备的装置包括电解装置、冷却水槽(4)、去电解残留物槽(12)、清洗水槽(13)和计时器(1)；

电解装置包括电源(8)、可变电阻(11)、电流表(10)、伏特表(9)、样品阳极(2)、不锈钢电解槽阴极(3)、电源开关(7)和电解液；电解液装在不锈钢电解槽阴极(3)中，样品阳极(2)一端伸入电解液中，样品阳极(2)的另一端与电源(8)正极连接，在样品阳极(2)与电源(8)连接导线上设置电流表(10)和可变电阻(11)；不锈钢电解槽阴极(3)与电源(8)负极连接，在不锈钢电解槽阴极(3)与电源(8)连接导线上设置电源开关(7)，在样品阳极(2)与电源(8)连接导线与在不锈钢电解槽阴极(3)与电源(8)连接导线之间设置伏特表(9)；

不锈钢电解槽阴极(3)置于冷却水槽(4)中。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金金相样品制备的装置，其特征在于所述冷却水槽(4)上设置冷却水入口(6)和冷却水出口(5)。

3.根据权利要求2所述的一种铝合金金相样品制备的装置，其特征在于所述冷却水入口(6)设置在冷却水槽(4)侧壁的下部，冷却水出口(5)设置在冷却水槽(4)侧壁的上部。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金金相样品制备的装置，其特征在于所述清洗水槽(13)上设置清水入口(15)和清水出口(14)。

5.根据权利要求4所述的一种铝合金金相样品制备的装置，其特征在于所述清水入口(15)设置在清洗水槽(13)侧壁的下部，清水出口(14)设置在清洗水槽(13)侧壁的上部。

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