专利名称：一种纯钛及β钛合金的金相腐蚀液及腐蚀方法
技术领域：
本发明涉及钛及钛合金金相腐蚀领域，具体为纯钛及β钛合金的金相腐蚀液及腐蚀方法。
背景技术：
纯钛及β钛合金的金相属单相组织，金相腐蚀过程中晶界难以腐蚀清晰，且腐蚀时间难以掌控，时间过短，晶界难以腐蚀出来，时间过长，易造成晶内出现腐蚀坑点、斑块，尤其加工态组织，晶界自身不等轴，采用传统的一次腐蚀，晶粒内呈现模糊、杂乱、弯曲的线条，基本不能腐蚀出组织形貌，这些组织中的异常显像会影响到金相分析。为了对此类单相钛及钛合金进行有效地金相分析、研究，清楚地观察材料的组织组成及形态，需要改进金相腐蚀液配比及腐蚀方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种纯钛及β钛合金的金相腐蚀液及腐蚀方法，使用该腐蚀液及腐蚀方法可方便、快捷、有效地腐蚀各种规格及状态的纯钛及β钛合金的金相试样，得到的单相金相组织晶界清晰、完整，单个晶粒内没有异常腐蚀坑点或斑块。本发明的技术方案是本发明提供一种纯钛及β钛合金的金相腐蚀液，腐蚀液组成为硝酸、氢氟酸、水，所述腐蚀液中，硝酸含量为10 40份，氢氟酸含量为5 10份，水含量为30 100份，以上均按体积份数计。所述腐蚀液中，硝酸、氢氟酸均为分析纯试剂。本发明还提供纯钛及β钛合金的金相腐蚀方法，将抛光好的金相试样进行第一次腐蚀操作，金相试样经第一次腐蚀后需在温热的无水乙醇中浸泡，并进行第二次抛光，及第二次腐蚀。所述的金相腐蚀方法，根据样品的类型及状态，在腐蚀液中浸泡10 20秒。所述的金相腐蚀方法，温热的无水乙醇温度30°C 50°C，浸泡时间10 20分钟。所述的金相腐蚀方法，腐蚀过程中将试样在腐蚀液中浸泡，第一次腐蚀后用自来水冲洗，随后立刻放入温热的无水乙醇中；第二次腐蚀结束后取出试样立刻先用自来水冲洗，然后用室温无水乙醇清洗，最后用吹风机热风吹干。
图1(a)为传统腐蚀方法腐蚀的热轧态纯钛板材金相组织照片；图I(b)为采用本发明实施例I腐蚀的热轧态纯钛板材金相组织照片；图2 (a)为传统腐蚀方法腐蚀的退火态纯钛板材金相组织照片；图2 (b)为采用本发明实施例2腐蚀的退火态纯钛板材金相组织照片；图3 (a)为传统腐蚀方法腐蚀的热轧态Ti25Nb25Zr棒材金相组织照片；
图3 (b)为采用本发明实施例3腐蚀的热轧态Ti25Nb25Zr棒材金相组织照片；图4(a)为传统腐蚀方法腐蚀的退火态Ti25Nb25Zr棒材金相组织照片；图4(b)为采用本发明实施例4腐蚀的退火态Ti25Nb25Zr棒材金相组织照片。
具体实施例方式实施例I用分析纯硝酸、氢氟酸及水为原料按IOml 5ml 50ml的比例配制腐蚀液，将研磨、抛光好的热轧态纯钛板材金相试样浸泡在腐蚀液中12秒，取出试样立刻用自来水冲洗，随后在32°C的无水乙醇中浸泡14分钟后；取出进行第二次抛光；用分析纯硝酸、氢氟酸 及水为原料按IOml 3ml 60ml的比例配制腐蚀液，浸泡10秒，取出试样立刻先用自来水冲洗，然后用无室温无水乙醇清洗，最后用吹风机热风吹干。所得的纯钛板材金相组织形貌见图I (b)，与传统方法腐蚀的金相组织形貌(图I (a))相比，本实施例方法所得热轧组织清晰可见，晶界呈现典型的热轧加工态扭曲形貌。实施例2用分析纯硝酸、氢氟酸及水为原料按12ml 5ml 55ml的比例配制腐蚀液，将研磨、抛光好的退火态纯钛板材金相试样浸泡在腐蚀液中12秒，取出试样立刻用自来水冲洗，随后在38°C的无水乙醇中浸泡16分钟后；取出进行第二次抛光；用分析纯硝酸、氢氟酸及水为原料按IOml 5ml 62ml的比例配制腐蚀液，浸泡10秒，取出试样立刻先用自来水冲洗，然后用无室温无水乙醇清洗，最后用吹风机热风吹干。所得的纯钛板材金相组织形貌见图2 (b)，与传统方法腐蚀的金相组织形貌(图2 (a))相比，本实施例方法所得退火组织清晰可见，晶界呈现典型的退火态等轴形貌。实施例3用分析纯硝酸、氢氟酸及水为原料按IOml 3ml 45ml的比例配制腐蚀液，将研磨、抛光好的热轧态Ti25Nb25Zr棒材金相试样浸泡在腐蚀液中15秒，取出试样立刻用自来水冲洗，随后在40°C的无水乙醇中浸泡16分钟后；取出进行第二次抛光；用分析纯硝酸、氢氟酸及水为原料按IOml 3ml 50ml的比例配制腐蚀液，浸泡12秒，取出试样立刻先用自来水冲洗，然后用无室温无水乙醇清洗，最后用吹风机热风吹干。所得的热轧态Ti25Nb25Zr棒材金相组织形貌见图3(b)，与传统方法腐蚀的金相组织形貌(图3(a))相比，本实施例方法所得热轧组织清晰可见，晶界呈现典型的热轧加工态扭曲形貌。实施例4用分析纯硝酸、氢氟酸及水为原料按IOml 4ml 55ml的比例配制腐蚀液，将研磨、抛光好的退火态Ti25Nb25Zr棒材金相试样浸泡在腐蚀液中15秒，取出试样立刻用自来水冲洗，随后在32°C的无水乙醇中浸泡14分钟后；取出进行第二次抛光；用分析纯硝酸、氢氟酸及水为原料按IOml 4ml 50ml的比例配制腐蚀液，浸泡12秒，取出试样立刻先用自来水冲洗，然后用无室温无水乙醇清洗，最后用吹风机热风吹干。所得的退火态Ti25Nb25Zr棒材金相组织形貌见图4(b)，与传统方法腐蚀的金相组织形貌(图4(a))相比，本实施例方法所得热轧组织清晰可见，晶界呈现典型的退火态等轴形貌。
权利要求
1.一种纯钛及β钛合金的金相腐蚀液，其特征在于腐蚀液组成为硝酸、氢氟酸、水，所述腐蚀液中，硝酸含量为10 40份，氢氟酸含量为5 10份，水含量为30 100份，以上均按体积份数计。
2.按照权利要求I所述的金相腐蚀液，其特征在于所述腐蚀液中，硝酸、氢氟酸均为分析纯试剂。
3.一种利用权利要求I所述腐蚀液的纯钛及β钛合金的金相腐蚀方法，其特征在于将抛光好的金相试样进行第一次腐蚀操作，金相试样经第一次腐蚀后，在温热的无水乙醇中浸泡，并进行第二次抛光，及第二次腐蚀。
4.按照权利要求3所述的腐蚀方法，其特征在于根据样品的类型及状态，在腐蚀液中浸泡10 20秒。
5.按照权利要求3所述的腐蚀方法，其特征在于温热的无水乙醇温度30°C 50°C，浸泡时间10 20分钟。
6.按照权利要求3所述的腐蚀方法，其特征在于腐蚀过程中将试样在腐蚀液中浸泡，第一次腐蚀后用自来水冲洗，随后立刻放入温热的无水乙醇中；第二次腐蚀结束后取出试样立刻先用自来水冲洗，然后用室温无水乙醇清洗，最后用吹风机热风吹干。
全文摘要
本发明涉及钛及钛合金金相腐蚀领域，主要针对纯钛及β钛合金的金相腐蚀。所述腐蚀液组成为硝酸、氢氟酸、水，所属述腐蚀液中，硝酸含量为10～40份，氢氟酸含量为5～10份，水含量为30～100份，以上均按体积份数计。将经研磨、抛光好的金相试样在所述的腐蚀液中浸泡一定时间后，放入30℃～50℃温热的无水乙醇中浸泡片刻后再次抛光处理，将腐蚀层抛干净，并对金相试样进行第二次腐蚀，腐蚀液配备与第一次相近，即得。采用本发明可以实现加工态、退火态的纯钛及β钛合金棒材、丝材及板材的金相腐蚀，得到的单相金相组织晶界清晰、完整，单个晶粒内没有异常腐蚀坑点或斑块。
文档编号G01N1/32GK102808179SQ20111014522
公开日2012年12月5日 申请日期2011年5月31日 优先权日2011年5月31日
发明者樊亚军, 曹继敏, 杨华斌, 罗斌莉, 赵俊, 罗乾伟 申请人:西安赛特金属材料开发有限公司