一种纯钛的金相腐蚀液及其腐蚀方法与流程

本发明属于金属金相制备技术领域，具体涉及一种用于纯钛的金相腐蚀液及其腐蚀方法。

背景技术：

金相试样的腐蚀效果是金相组织分析及缺陷分析的关键因素。一般说来，细晶粒金属的机械性能(强度、塑性和韧性)总是优于粗晶粒的金属。所以对于金属材料的金相试样的晶粒度精确计算有时候非常重要。在多晶体中，由于晶粒的取向不同，晶粒间存在分界面，该分界面，称为晶界。由于晶界连接着不同排列方向的晶粒，从一种排列方向过渡到另一种排列方向，因此晶界处的原子排列是不规则的，故晶界上的原子往往比晶粒内的原子具有更高的能量。腐蚀时具有高能量的晶界比较活跃，首先与腐蚀剂发生反应，显示出晶界，从而可以计算晶粒度。

目前纯钛金相试样的腐蚀液是氢氟酸和硝酸的水溶液，其腐蚀方法通常是单步法将腐蚀液滴到试样的表面进行腐蚀。由于单步腐蚀法的溶液腐蚀性都较强，腐蚀时间不好控制，容易产生腐蚀不足、过腐蚀或者局部腐蚀现象，造成腐蚀出来的金相试样组织不清晰，晶界模糊，难以精确计算试样的晶粒度。因此，现有纯钛金相试样的腐蚀液及其腐蚀方法仍有待改进和发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种组织显示效果好、晶界清晰的纯钛金相腐蚀液。

在上述基础上，本发明进一步的目的是提供一种腐蚀过程平稳、腐蚀时间容易掌握的纯钛金相腐蚀方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述纯钛的金相腐蚀液，其特点是：包括腐蚀液a和腐蚀液b，腐蚀液a由以下体积百分比的成分组成：4～6%的氢氟酸，8～12%的硝酸，其余为水；腐蚀液b由以下体积百分比的成分组成：45～55%的氢氟酸，其余为水。

进一步地，上述腐蚀液a由以下体积百分比的成分组成：5%的氢氟酸，10%的硝酸，其余为水；上述腐蚀液b由以下体积百分比的成分组成：50%的氢氟酸，其余为水。

进一步地，上述氢氟酸中含有体积百分比为35～45%的hf，其余为水。

进一步地，上述硝酸中含有体积百分比为65～68%的hno3，其余为水。

本发明所述纯钛的金相腐蚀方法，其特点是包括以下步骤：

第一步：用腐蚀液a对纯钛试样腐蚀55～65秒钟，然后用水将纯钛试样冲洗干净并吹干；

第二步：用腐蚀液b对纯钛试样再腐蚀4～6秒钟，然后2秒内用水冲洗纯钛试样，冲洗干净后吹干，得到纯钛金相试样。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）采用本发明的纯钛金相试样腐蚀：第一步的腐蚀液相对传统腐蚀液腐蚀性不是很强，腐蚀过程平稳，腐蚀时间容易掌握，能够整体腐蚀钛的金相试样，第二步的调整浓度的腐蚀液可以让晶界界限更明显；

（2）采用本发明制备的纯钛金相试样，金相组织结构清晰，晶界易于辨析，容易计算金相试样的晶粒度。

附图说明

图1为本发明实施例1纯钛的金相显微组织。

图2为本发明实施例2纯钛的金相显微组织。

图3为本发明实施例3纯钛的金相显微组织。

图4为对比例1纯钛的金相显微组织。

图5为对比例2纯钛的金相显微组织。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明，以便更好地理解本发明的技术方案。

实施例1：

纯钛的金相腐蚀液包括腐蚀液a和腐蚀液b，腐蚀液a由以下体积百分比的组分组成：5%的氢氟酸，10%的硝酸，其余为水；腐蚀液b由以下体积百分比的组分组成：50%的氢氟酸，其余为水。

所述氢氟酸由以下体积百分比的组分组成：50%的hf，其余为水。

所述硝酸由以下体积百分比的组分组成：67%的hno3，其余为水。

纯钛的金相腐蚀方法包括以下步骤：

第一步：用腐蚀液a对纯钛试样腐蚀60秒钟，然后用水将纯钛试样冲洗干净并吹干；

第二步：用腐蚀液b对纯钛试样再腐蚀5秒钟，然后2秒内用水冲洗纯钛试样，冲洗干净后吹干，得到纯钛金相试样。如图1为例1纯钛的金相显微组织。本实施例1的各腐蚀液体积百分比为平时腐蚀纯钛的最佳推荐百分比，是符合本专利要求的腐蚀方法。

实施例2：

纯钛的金相腐蚀液包括腐蚀液a和腐蚀液b，腐蚀液a由以下体积百分比的组分组成：4%的氢氟酸，12%的硝酸，其余为水；腐蚀液b由以下体积百分比的组分组成：55%的氢氟酸，其余为水。

所述氢氟酸由以下体积百分比的组分组成：35%的hf，其余为水。

所述硝酸由以下体积百分比的组分组成：68%的hno3，其余为水。

纯钛的金相腐蚀方法包括以下步骤：

第一步：用腐蚀液a对纯钛试样腐蚀55秒钟，然后用水将纯钛试样冲洗干净并吹干；

第二步：用腐蚀液b对纯钛试样再腐蚀6秒钟，然后2秒内用水冲洗纯钛试样，冲洗干净后吹干，得到纯钛金相试样。如图2为实施例2纯钛的金相显微组织。

实施例3：

纯钛的金相腐蚀液包括腐蚀液a和腐蚀液b，腐蚀液a由以下体积百分比的组分组成：6%的氢氟酸，8%的硝酸，其余为水；腐蚀液b由以下体积百分比的组分组成：45%的氢氟酸，其余为水。

所述氢氟酸由以下体积百分比的组分组成：45%的hf，其余为水。

所述硝酸由以下体积百分比的组分组成：65%的hno3，其余为水。

纯钛的金相腐蚀方法包括以下步骤：

第一步：用腐蚀液a对纯钛试样腐蚀65秒钟，然后用水将纯钛试样冲洗干净并吹干；

第二步：用腐蚀液b对纯钛试样再腐蚀4秒钟，然后2秒内用水冲洗纯钛试样，冲洗干净后吹干，得到纯钛金相试样。如图3为实施例3纯钛的金相显微组织。

对比例1：

纯钛的金相腐蚀液只包括腐蚀液a，腐蚀液a由以下体积百分比的组分组成：腐蚀液a由以下体积百分比的组分组成：5%的氢氟酸，10%的硝酸，其余为水。

所述氢氟酸由以下体积百分比的组分组成：35%的hf，其余为水。

所述硝酸由以下体积百分比的组分组成：68%的hno3，其余为水。

纯钛的金相腐蚀方法包括以下步骤：

用腐蚀液a对纯钛试样腐蚀60秒钟，然后用水将纯钛试样冲洗干净并吹干；如图4为对比例1的金相显微组织。

对比例1是本专利外的腐蚀方法得到的金相显微组织。由于缺少腐蚀液b，所以晶界不清晰。

对比例2：

纯钛的金相腐蚀液包括腐蚀液a和腐蚀液b，腐蚀液a由以下体积百分比的组分组成：5%的氢氟酸，10%的硝酸，其余为水；腐蚀液b由以下体积百分比的组分组成：10%的氢氟酸，其余为水。

所述氢氟酸由以下体积百分比的组分组成：45%的hf，其余为水。

所述硝酸由以下体积百分比的组分组成：65%的hno3，其余为水。

纯钛的金相腐蚀方法包括以下步骤：

第一步：用腐蚀液a对纯钛试样腐蚀60秒钟，然后用水将纯钛试样冲洗干净并吹干；

第二步：用腐蚀液b对纯钛试样再腐蚀4秒钟，然后2秒内用水冲洗纯钛试样，冲洗干净后吹干，得到纯钛金相试样。如图5为对比例2纯钛的金相显微组织。

对比例2是腐蚀液b体积百分比降到10%后得到的金相显微组织，虽然晶界清晰，但是容易产生过腐蚀点。

本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。