SU1481267A1

SU1481267A1 - Способ травлени материалов

Info

Publication number: SU1481267A1
Application number: SU874253517A
Authority: SU
Inventors: Юрий Валентинович Данченко; Луиза Евгеньевна Макарова
Original assignee: Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии
Priority date: 1987-06-01
Filing date: 1987-06-01
Publication date: 1989-05-23

Abstract

Изобретение относитс к локальному травлению материалов преимущественно при их микро- и макроскопическом исследовании. Целью изобретени вл етс усиление эффекта избирательности травлени как при химической, так и при электрохимической обработке, ускорение и упрощение процесса. Способ травлени материалов включает локализацию поверхности травлени и ее взаимодействие с травильным составом, что осуществл етс путем размещени на заданных участках поверхности гранул полимера, предварительно выдержанных в травильном составе до набухани .

Description

1

Изобретение относитс к локальному травлению поверхности материала и может быть использовано при микро- и макроскопическом исследовани х дл изучени прочностных свойств как металлических, так и неметаллических материалов, а также дл контрол качества получаемых изделий„

Целью изобретени вл етс усиление эффекта избирательности травлени как при химической, так и при электрохимической обработке, ускорение и упрощение процесса.

Сущность предлагаемого способа локального травлени материалов заключаетс в том, что перед травлением гранулы полимера подвергают воздействию травител до набухани , после чего привод т их в соприкосновение с исследуемой частью материала . Воздейству на разные гранулы полимера

различными составами травител одновременно получают исчерпывающую информацию о структурном состо нии макро- и микроуровней материала

Пример 1 о Предлагаемый способ травлени опробован дл исследовани состава тончайших поверхностных слоев сплавов. Он позвол ет судить о диффузионных влени х в металле , процессах, происход щих при термической обработке сплавов, о вли нии тех или иных факторов по содержанию элементов в тончайших сло х.

Перед травлением поверхности дл определени хрома в конструкционных стал х полимер (полиамид-6) в виде гранул подвергают в течение 10 мин воздействию 5%-ного водного раствора сол ной кислоты. После набухани гранулу или гранулы привод т в соприкосновение с

45

00

ю о «

3- 1

исследуемым участком на образце Так как набухание гранулы приводит к увеличение ее объема, то при необходимости стравливани участка 2 мм2 используют гранулу, имеющую диаметр 1 мм. учитыва увеличение объема ее в 2 раза под вли нием электролитас

Далее образец подключают к положительному полюсу источника посто нного тока5 а платиновую проволочку, соедин емую с отрицательным полюсом, ввод т в гранулу с,

В предлагаемом способе гранулы, обволакива равномерно рельеф поверхности , позвол ют распределить плотность тока без усилени на выступах.

Растворение таких тонких слоев по известным способам требует длительной предварительной подготовки, включающей обезжиривание, промывку, декапирование, сушку, нанесение маски по шаблону, химическую обработку в черновой ванне, промывку, химическую обработку в чистовой ванне, промывку, удаление маски, промывку- сушку, затем нанесение на открытые участки травител и сам процесс травлени „

При электротравлении образец подсоедин ют к положительному полюсу источника посто нного тока, а в раст вор погружают платиновую проволочку , соединенную с отрицательным по- люсоМс На шероховато: поверхности издели идет неравномерное травление металла.

Таким образом, в предлагаемом способе достигаетс упрощение процесса травлени зг1 счет замены длительной , сложной и небезопасной дл тонких слоев подготовительной операции на быструю, нетрудоемкую операцию по набуханию гранул полимера в травителе в 10 и более раз„ Электролиз на шероховатой поверхности тонкого сло по известному способу труд1 но осуществим в св зи с тем, что при травлении происходит сглаживание поверхностных неровностей вследствие увеличени плотности тока на высту- пающпх част х поверхности.

Кроме того, использование малого объема травител может«по известному способу привести к замыканию„ В предлагаемом способе замыкание исключено , так как полимер вл етс изолирующим материалом, находитс

81267-4

в травильном растворе, Т0е0 электролиз идет, но электроды отдалены друг от друга надежно о При травлении не происходит окислени и.потемнени продуктов травлени , что облегчает процессы исследовани структуры и химического анализа выделенных фаз в виде осадка на поверхности образца.

, Q Пример 2.С целью ускорени выбора травител дл вы влени микроструктуры стекла состава, мас.%: SiOa 74,26; Na20 19,8; Bad 5,9, его кристаллической фазы после термооблс работки в магнитном поле (t 900°C,

1 ч, ,7 Тл) химическим травлением берут гранулы из полимера 610 и выдерживают в течение 5 мин в конц„ кислотах: Ш03, Кг$04 НС1,

20 HF, в смеси HF и H2S04 (1:1), в смеси ШОз и HF (1:0,5). На поверхность исследуемого стекла укладывают гранулу , набухшую в HNOji, гранулу, набухшую в гранулу, набухшую

25 в НС1, и т.р. Гранулы на поверхности стекла размещают на рассто нии друг от друга с расчетом наличи нейтральных зон между зонами травлени , выдерживают в течение 5 мин и исследу3Q ют полученные картины травлени в оптическом микроскопе МИМ-8 при увеличении в 60-500 раз о Участок, травленный в HNCH за 5 мин, не вы вл ет структуры, в Н780ф- отполировываетс , в НС1 - легкое вытравливание

глобул рной структуры, в HF - матирование поверхности; в смеси HF и H-2.S04 (1:1) вы вл етс кристаллическа фаза в виде дендритов, в смеси ШОЭ

и HF (1:0,5) вы вл ютс макроглобулы.

40.

0

Таким образом, за один прием одновременно провер ют действие 6 трави- телей на одной поверхности. В из- г вестном способе дл каждого травител необходимо готовить новую поверхность , вырезать несколько шаблонов дл травлени одновременно несколькими травител ми одной поверхности материала, при этом- капли травител могут растекатьс и сливатьс . Таким образом, известный способ трудно реализуем и требует значительных затрат н-а материалы и врем обработки с

Предлагаемый способ ускор ет про- цесс травлени в 6 раз, повышает ло-, кализацию травлени , а следовательно , экономит материал как травител , так и исследуемого объекта„

5

51481267

Пример 3. Дл образцов со слоистой структурой с размером слоев 5 мм - металл, 3 мм - эластична прослойка и вновь слой 5 мм - металл ,- требуетс подобрать травители дл всех слоев, вы вить структуру с целью осуществлени контрол качества полученного издели .

Дл этого берут пластину, состо - 10 щую из слоев металла АК-8 и полимерной прослойки из поливинилхлорид- ного пластизол марки ИПК-КС-2П, отвержденного при 180°С. На каждый из слоев и на приграничный слой раз- 15 мещают гранулы размером 1 мм из полиамида 6100 Одну из гранул полиамида 610 подвергают набуханию перед травлением сло в 5%-ной НС1 и размещают на слое металла, создав дав- 20

ление на поверхности частицы ,1

В

направлении расположени слоев, т,о перпендикул рно плоскости сло

Таким образом, предлагаемой способ травлени по сравнению с ным оказывает щад щее действие на. исследуемый материал, позвол ет ус-- корить в 10-15 раз операцию подготовки , исследуемого материала к трав лению, провести одновременно за счг усилени локализующей способности травител как ускоренный подбор режима травлени , так и выбор самого травител за один прием, а также ис пользовать одновременно электро- и химическое травление на различных участках, сло х материала (в многослойной системе, биметаллах, поли™

мерметалле и ), позвол ет прово дить электротравление, исключа зависимость скорости травлени от шероховатости поверхности, экономит материал как травител , так и исследуемого о бъекта (в 6 и более раз

0,2 кгс/см дл того, чтобы гранула

охватила участок шириной 5 мм, но не

вышла за границы этой зоны. Другую

партию гранул подвергают воздействию 25 значительно упрощает процесс, облег

концентрированных кислот: H2S04, HC1, чает услови труда, повышает технику безопасности обслуживающего персонала ,,

HN03, HF и смеси НС1 и (1:0,5) и размещают по длине сло полимера без давлени на частицы с интервалами дл обеспечени четкого разграничени действи каждого травител . Также поступают и с граничным слоем. В результате после травлени вы вленную картину травлени подвергают анализу.

В данном случае получают сведени о структуре металла, полимера и граничного сло металл - полимер, отличающегос по свойствам От того и другого материала„ Структура металла крупнозерниста , вы влены дислокационные мки травлени . Структура полимера, вы вленна в результате воздействи смеси кислот (HC1+HUS04) крупноглобул рна форма. Граница между сло ми вы вл етс з той же смеси кислот, но структура этого сло - фибриллы, расположенные в

Claims

30 Формула изобретени

Способ травлени материалов преи мущественно при их микро- и макроскопическом исследовани х, вкпючаю35 щий локализацию поверхности травлени и ее взаимодействие с травильным составомf отличающийс тем, что, с целью усилени эффекта избирательности травлени как при

40 химической, так и при электрохимической обработке, ускорени и упрощени процесса, локализацию поверх- -ности и ее взаимодействие с травиль ным составом осуществл ют путем раз

45 мещени на заданных участках поверх ности гранул полимера, предваритель но выдержанных в травильном составе до набухани .

В

направлении расположени слоев, т,о. перпендикул рно плоскости сло

Таким образом, предлагаемой способ травлени по сравнению с ным оказывает щад щее действие на. исследуемый материал, позвол ет ус-- корить в 10-15 раз операцию подготовки , исследуемого материала к травлению , провести одновременно за счг : усилени локализующей способности травител как ускоренный подбор режима травлени , так и выбор самого травител за один прием, а также использовать одновременно электро- и химическое травление на различных участках, сло х материала (в многослойной системе, биметаллах, поли™

мерметалле и ), позвол ет проводить электротравление, исключа зависимость скорости травлени от шероховатости поверхности, экономит материал как травител , так и исследуемого о бъекта (в 6 и более раз) s

Формула изобретени

Способ травлени материалов преимущественно при их микро- и макроскопическом исследовани х, вкпючающий локализацию поверхности травлени и ее взаимодействие с травильным составомf отличающийс тем, что, с целью усилени эффекта избирательности травлени как при

химической, так и при электрохимической обработке, ускорени и упрощени процесса, локализацию поверх- -ности и ее взаимодействие с травильным составом осуществл ют путем раз-мещени на заданных участках поверхности гранул полимера, предварительно выдержанных в травильном составе до набухани .