一种6系铝合金的晶界腐蚀剂及晶粒度显示方法技术

本发明专利技术属于金属检测技术领域，公开了一种6系铝合金的晶界腐蚀剂及晶粒度显示方法，所述晶界腐蚀剂为碱金属氢氧化物水溶液和硫酸铜水溶液混合制成的悬浮液。本发明专利技术采用碱金属氢氧化物水溶液和硫酸铜水溶液混合所得的悬浮液对6系铝合金进行腐蚀，可以达到晶界优先于晶粒发生腐蚀的效果，从而能够完整地显示晶界，满足晶粒度检测的要求，提高6系铝合金的晶粒度评定准确度。粒度评定准确度。粒度评定准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种6系铝合金的晶界腐蚀剂及晶粒度显示方法


[0001]本专利技术属于金属检测
，具体地说，涉及一种6系铝合金的晶界腐蚀剂及晶粒度显示方法。

技术介绍

[0002]结晶物质在生长过程中，由于受到外界空间的限制，未能发育成具有规则形态的晶体，而只是结晶成颗粒状，成为晶粒。晶粒度表示晶粒大小的尺度，可用晶粒的平均面积或平均直径表示。晶粒的大小对金属的拉伸强度、韧性、塑性等机械性质具有决定性的影响。因此，晶粒度检测在金相分析中具有相当重要的意义。不同晶粒由于取向不同，相互之间形成分界面，即为晶界。通过腐蚀剂使晶界优先于晶粒发生腐蚀，即可显示出样品晶界与晶粒组织，从而进行晶粒度检测。
[0003]现有技术中铝合金的晶粒度主要采用NaOH水溶液浸蚀显示或采用HF+HCl+HNO3混合酸浸蚀显示，GB/T3246.1-2012提供的用于显示6系铝合金的晶粒组织的浸蚀剂即为HF+HCl+HNO3混合酸水溶液。但对于一些锰含量较高的6系铝合金，按照GB/T3246.1-2012提供的晶粒度浸蚀方法不能较为清晰的显现出晶粒，评定晶粒度时晶粒与晶界在偏振光下隐约可见，给晶粒度的评级工作带来了困难。
[0004]针对上述情况，一般采用电解腐蚀法对合金样品进行处理。其可以在样品的磨面上形成一层厚度不同的薄膜，在偏光下观察时，晶粒因不同的色泽而能够清晰显示。但该方法操作上比较繁复，电解腐蚀时对技巧的要求也较高，不适合大批量样品的检测。
[0005]有鉴于此特提出本专利技术。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种6系铝合金的晶界腐蚀剂，所述晶界腐蚀剂使晶界优于晶粒发生腐蚀，使合金的晶界和晶粒组织在显微镜下清晰显示，从而可以准确地对晶粒度进行评定。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是：
[0008]一种6系铝合金的晶界腐蚀剂，所述晶界腐蚀剂为碱金属氢氧化物水溶液和硫酸铜水溶液混合制成的悬浮液。
[0009]在多晶体中，由于晶粒间的取向不同而形成晶界，晶界上的原子排列是从一个取向过渡到另一个取向，处于过渡状态，原子排列不规则。传统方法中采用碱性溶液，如NaOH水溶液用于6系铝合金腐蚀时，若NaOH浓度较高，会使合金中的晶粒与晶界均发生腐蚀，造成腐蚀过度，无法清晰显示晶界的形貌；而NaOH浓度较低时，腐蚀速率很慢，同样难以显示出清晰的晶界。
[0010]上述方案中，采用碱金属氢氧化物水溶液和硫酸铜水溶液混合得到的悬浮液作为晶界腐蚀剂，其用于6系铝合金的腐蚀可以将腐蚀速率控制在合适范围，从而达到晶界优先于晶粒发生腐蚀的效果，进而可以使6系铝合金的晶界清晰完整的显示出来。
[0011]进一步地，所述碱金属氢氧化物水溶液与硫酸铜水溶液的体积比为1:0.2～5，优选为1:1～4，更优为1:4。
[0012]进一步地，所述硫酸铜水溶液中硫酸铜的质量百分比为2％～10％，优选为5％～10％，更优为5％。
[0013]进一步地，所述碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾。
[0014]进一步地，所述碱金属氢氧化物水溶液中氢氧化钠和/或氢氧化钾的总质量百分比为5％～20％，优选为10％～20％，更优为10％。
[0015]上述方案中，利用碱金属氢氧化物水溶液与硫酸铜水溶液合适的配比，使晶界腐蚀剂对铝合金的腐蚀控制在适当的程度，确保了晶界和晶粒组织的显示效果。
[0016]本专利技术的另一目的是提供一种6系铝合金的晶粒度显示方法，包括采用上述所述的晶界腐蚀剂对6系铝合金进行腐蚀，能够完整地显示晶界，满足晶粒度检测的要求，提高6系铝合金的晶粒度评定准确度。
[0017]进一步地，包括如下步骤：
[0018]1)对6系铝合金的样品进行研磨，对研磨后的表面进行抛光，得到抛光表面；
[0019]2)将所述抛光表面浸入晶界腐蚀剂中进行腐蚀，得到腐蚀表面；
[0020]3)去除所述腐蚀表面的腐蚀产物；
[0021]4)用无水乙醇冲洗腐蚀表面，吹干。
[0022]所述的步骤1)中，可通过机械研磨、自动研磨抛光、机械抛光、电解抛光等制样方法中的一种或多种的组合对样品进行研磨及抛光。
[0023]进一步地，所述的步骤2)中，所述抛光表面浸入晶界腐蚀剂中，腐蚀1～20分钟后取出，优选腐蚀1～15分钟，更优腐蚀10分钟；
[0024]优选地，所述抛光表面倾斜的浸入晶界腐蚀剂中。
[0025]进一步地，控制腐蚀过程中，所述晶界腐蚀剂的温度为18～28℃，优选为23℃；
[0026]优选地，通过水浴法控制所述晶界腐蚀剂的温度。
[0027]上述方案中，通过控制腐蚀过程中晶界腐蚀剂的温度，可以对腐蚀速度加以控制，温度不宜过高，以免造成过腐蚀现象。通过水浴法对晶界腐蚀剂的温度进行控制，可以使晶界腐蚀剂的温度更加均匀稳定。
[0028]进一步地，所述的步骤3)中，用清水冲洗腐蚀表面，将冲洗后的腐蚀表面浸入10％～35％的硝酸溶液中，浸蚀3～8s后取出；
[0029]优选地，冲洗后的腐蚀表面浸入30％的硝酸溶液中，浸蚀5s后取出；
[0030]更优地，取出后用酒精擦拭腐蚀表面。
[0031]上述方案中，当腐蚀表面的腐蚀产物难以去除时，用酒精进行擦拭，而不再进一步延长腐蚀表面浸入硝酸溶液中的时间，避免腐蚀表面长时间浸在硝酸溶液中发生进一步腐蚀，影响晶粒组织的显示效果。
[0032]采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果。
[0033]本专利技术6系铝合金的晶界腐蚀剂及采用该晶界腐蚀剂的晶粒度显示方法，能够在6系铝合金样品的腐蚀表面上完整地显示晶界，满足晶粒度检测的要求，提高6系铝合金的晶粒度评定准确度，减少人为因素对晶粒度评定的影响。
[0034]本专利技术的晶粒度显示方法相比于电解腐蚀法，能够适用于大批量样品的检测，很大程度上提高了晶粒度评定速度。
[0035]本专利技术的晶界腐蚀剂中的成分易于获取，晶界腐蚀剂的配制简单方便。
[0036]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
[0037]附图作为本专利技术的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但不构成对本专利技术的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。在附图中：
[0038]图1是本专利技术实施例1的腐蚀表面的显微图；
[0039]图2是本专利技术实施例2的腐蚀表面的显微图；
[0040]图3是本专利技术实施例3的腐蚀表面的显微图；
[0041]图4是本专利技术实施例4的腐蚀表面的显微图；
[0042]图5是本专利技术实施例5的腐蚀表面的显微图；
[0043]图6是本专利技术实施例6的腐蚀表面的显微图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种6系铝合金的晶界腐蚀剂，其特征在于，所述晶界腐蚀剂为硫酸铜水溶液和碱金属氢氧化物水溶液混合制成的悬浮液。2.根据权利要求1所述的晶界腐蚀剂，其特征在于，所述硫酸铜水溶液与碱金属氢氧化物水溶液的体积比为1:0.2～5，优选为1:1～4，更优为1:1.5。3.根据权利要求1或2所述的晶界腐蚀剂，其特征在于，所述硫酸铜水溶液中硫酸铜的质量百分比为2％～10％，优选为5％～10％，更优为8％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的晶界腐蚀剂，其特征在于，所述碱金属氢氧化物水溶液中的碱金属氢氧化物为氢氧化钠和/或氢氧化钾。5.根据权利要求4所述的晶界腐蚀剂，其特征在于，所述碱金属氢氧化物水溶液中氢氧化钠和/或氢氧化钾的总质量百分比为5％～20％，优选为10％～20％，更优为15％。6.一种6系铝合金的晶粒度显示方法，其特征在于，包括采用权利要求1-5中任意一项所述的晶界腐蚀剂对6系铝合金进行腐蚀。7.根据权利要求6所述的晶粒度显示方法，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥亮，林永强，李和宾，矫增田，刘元森，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：