[发明专利]显现镍基耐蚀合金金相组织的电解腐蚀剂及腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明涉及金相电解腐蚀技术领域。

背景技术

镍基耐蚀合金具有足够的镍含量和较高的铬含量，使其在水性腐蚀条件下具有很好的抗应力腐蚀开裂性能。高铬含量使之具有更好的耐点腐蚀和缝隙腐蚀开裂性能。该合金具有很好的耐硝酸、有机酸腐蚀性。在氧化性和非氧化性盐中亦有有很好的耐腐蚀性。因其良好的耐蚀性能，其在工业中得到广泛应用。

而正因镍基耐蚀合金良好的耐蚀性能，采用一般的腐蚀溶液，根本无法将其金相组织显现出来。目前可查阅到的腐蚀方法是采用王水甘油溶液进行电解腐蚀。该方法采用了腐蚀性、挥发性、刺激性极强的王水，在实验过程中极易对实验人员人身安全及健康造成伤害；另外因为王水的易挥发性，长时间存放，其浓度配比会发生变化以致失效，而且还会造成环境污染。

发明内容

本发明提供一种显现镍基耐蚀合金金相组织的电解腐蚀剂及腐蚀方法，配方简单，无毒无刺激性气味，大大降低了对实验人员的健康损害；不易挥发，可长期保存并能重复使用；腐蚀效果好，可将镍基耐蚀合金金相组织清晰的显示出来。

本发明所采取的技术方案是：

一种显现镍基耐蚀合金金相组织的电解腐蚀剂，包括：草酸40～60g、甘油120～180g、去离子水400～500ml。

优选的，草酸纯度大于99.5%，甘油中丙三醇的含量大于99%。

本发明还提供了采用上述电解腐蚀剂显现镍基耐蚀合金金相组织的腐蚀方法，操作简单，金相腐蚀效果好，可将镍基耐蚀合金金相组织清晰的显示出来。

腐蚀方法包括下述步骤：

（1）制备电解腐蚀剂：称取草酸40～60g、甘油120～180g、去离子水400～500ml，室温下依次将草酸、甘油及去离子水倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至草酸全部溶解；

（2）将待腐蚀镍基耐蚀合金经400#、600#、800#、1000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光剂进行机械抛光；

（3）将步骤（1）配制的电解腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用304不锈钢，将已抛光的镍基耐蚀合金作为阳极，电解腐蚀直流电压15V～20V，电流5A～6A，电解腐蚀温度为室温，电解腐蚀时间为15～25s；

（4）将样品从腐蚀剂中取出，用无水乙醇冲洗干净后风干。

本发明的电解腐蚀剂中，草酸是一种酸性较强的有机酸，其水溶液在室温下性质稳定，不挥发，无气味，不通电流情况下对镍基耐蚀合金不会产生腐蚀，故只需控制好通电时间，便不会发生过腐蚀的问题。在通电后，草酸作为电化学反应过程中的氧化剂可将镍基耐蚀合金表面金属予以溶解，因晶界上原子排列不规则，具有较高自由能，所以晶界更易受腐蚀而呈凹沟；甘油作为缓蚀剂，可在合金表面形成一层疏水薄膜并改变合金表面的电层结构，可有效的减缓耐蚀合金的电解腐蚀速度并减轻点蚀坑的出现，进而更利于优化电解时间，获得更为理想的腐蚀效果。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明的电解腐蚀剂配方简单，无毒无刺激性气味，大大降低了对实验人员的健康损害；不易挥发，可长期保存并能重复使用；腐蚀效果好，可将镍基耐蚀合金金相组织清晰的显示出来。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为实施例1腐蚀得到的Inconel625耐蚀合金的金相组织，放大倍数为100倍；

图2为实施例2腐蚀得到的Inconel625耐蚀合金的金相组织，放大倍数为100倍；

图3为实施例3腐蚀得到的Inconel800耐蚀合金的金相组织，放大倍数为100倍。

具体实施方式

实施例1

（1）制备电解腐蚀剂：称取草酸40g、甘油180g、去离子水500ml，在室温下，依次将草酸、甘油及去离子水倒入玻璃容器，并用玻璃棒搅拌直至草酸全部溶解，制得电解腐蚀剂；

（2）将待腐蚀镍基耐蚀合金Inconel625经400#，600#，800#，1000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光剂进行机械抛光；

（3）将步骤（1）配制的电解腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用304不锈钢，将已抛光的镍基耐蚀合金Inconel625作为阳极，电解腐蚀直流电压20V，电流为6.0A，电解腐蚀温度为室温，电解腐蚀时间为25s；

（4）腐蚀结束后，将样品从腐蚀剂中取出，用无水乙醇冲洗干净后风干。

利用Imager M2m型金相显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图1。