本发明涉及电解抛光领域，且特别涉及一种电解抛光液、其制备方法及合金电解抛光方法。
背景技术：
金相分析是一种金属材料试验研究的重要手段，其能够通过电镜放大并观察待检验金属内部的组织结构来确定金属合金成分、组织和性能间的定量关系，其具有测量精度高、速度快的优点，因此金相分析检验广泛应于原材料检验、生产过程中的质量控制、产品质量检验、失效分析等方面。
为了保证金相分析的快速准确进行，需要对金属材料的表面进行抛光处理，去除金属表面的不平整表面和氧化层，目前现有的抛光处理方法有机械抛光、化学抛光和电解抛光三种，其中机械抛光操作简单、抛光的平整度高，但是其劳动强度大，且无法对复杂的零件进行加工；化学抛光对设备的要求低，且抛光速度快、效率高，但是其具有污染环境、通风需求高、抛光产品光泽差、防腐性差的缺陷；电解抛光具有抛光效果好、污染少、成本低、抛光产品防腐性强的优点，但是现有的电解抛光方法电解抛光时需要的时间较长，降低了抛光效率。
因此，需要一种能够快速腐蚀得到合金的金相组织，且能清晰显示金相组织结构的合金电解抛光方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种电解抛光液，其具有组成简单、成本低廉的优点。
本发明的另一目的在于提供上述电解抛光液的制备方法，其具有操作简单方便的优点。
本发明的另一目的在于提供一种合金电解抛光方法，其能够快速高效地腐蚀得到合金的金相组织，并清晰显示金相组织结构及晶界，便于科研工作者进行测量和分析。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种电解抛光液，其由草酸、高锰酸钾和水组成，草酸、高锰酸钾和水的配比为8～10ml：1～2g：90～100ml。
进一步地，在本发明较佳实施例中，草酸的纯度在95％以上。
进一步地，在本发明较佳实施例中，高锰酸钾的纯度在95％以上。
本发明还提供了上述电解抛光液的制备方法，其包括以下步骤：将高锰酸钾和水按1～2g：90～100ml的体积比混合均匀得到氧化液，向氧化液中加入草酸混合均匀得到电解液；电解液中高锰酸钾和草酸的配比为1～2g：8～10ml。
本发明还提供了一种合金电解抛光方法，其包括以下步骤：将合金式样打磨抛光，随后使用如权利要求1-3中任一项的电解抛光液进行电解抛光；电解抛光时以打磨抛光后的合金式样为阳极，以不锈钢片为阴极。
进一步地，在本发明较佳实施例中，打磨抛光是使用砂轮打磨后依次使用200目砂纸、400目砂纸、600目砂纸、800目砂纸进行研磨，最后在抛光机上使用金刚石研磨膏打磨抛光。
进一步地，在本发明较佳实施例中，电解抛光时的电压为5～6V，时间为80～110S。
进一步地，在本发明较佳实施例中，电解抛光的温度为20～30℃。
进一步地，在本发明较佳实施例中，将电解抛光处理后的合金式样依次使用水和乙醇清洗后吹干。
进一步地，在本发明较佳实施例中，合金为GH1016合金。
本发明实施例的电解抛光液、其制备方法及合金电解抛光方法的有益效果是：本发明实施例提供的电解抛光液由草酸、高锰酸钾和水组成，草酸、高锰酸钾和水的配比为8～10ml：1～2g：90～100ml。该电解抛光液的原料简单、成本低廉，能够有效的提高电解抛光的效率，并降低抛光成本。此外本发明还涉及上述电解抛光液的制备方法，其包括以下步骤：将高锰酸钾和水按8～10ml：90～100ml的体积比混合均匀得到氧化液，随后向氧化液中加入草酸混合均匀得到溶液，该电解抛光液的制备方法操作简单方便，便于生产和使用。本发明还提供了一种合金电解抛光方法，其包括以下步骤：将合金式样打磨抛光，使用上述的电解抛光液进行电解抛光，电解抛光时以打磨抛光后的合金式样为阳极，以不锈钢片为阴极。本发明提供的合金电解抛光方法能够快速高效地腐蚀得到合金的金相组织，腐蚀效果良好，能清晰显示金相组织结构及晶界，且晶粒显示完整，便于科研工作者利用金相显微镜测量其金相组织并进行相对应的测量分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，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相关的附图。
图1为本发明施例1中GH1016合金电解抛光后的金相组织结构图；
图2为本发明实施例2中GH1016合金电解抛光后的金相组织结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的电解抛光液、其制备方法及合金电解抛光方法进行具体说明。
本发明实施例提供了一种电解抛光液，其由草酸、高锰酸钾和水组成，草酸、高锰酸钾和水的配比为8～10ml：1～2g：90～100ml。其中，草酸的纯度优选在95％以上；高锰酸钾的纯度优选在95％以上。
本发明实施例提供的电解抛光液采用将草酸、高锰酸钾溶解至水中配置成电解抛光液使用，其中高锰酸钾能氧化洗脱金属材料表面的氧化层和油脂，腐蚀和溶解金属材料表面的形变层错和空穴，对金属材料的表面进行腐蚀处理形成等电表面；草酸能够与金属离子结合并在金属材料表面形成鳌合层薄膜对金属表面进行抗腐蚀保护，该鳌合层薄膜也能够避免高锰酸钾对金属表面过腐蚀产生凹凸不平的表面，提高了电解抛光的平整程度；本发明实施例提供的电解抛光液原料简单、成本低廉，适合大规模使用。
本发明还提供了上述电解抛光液的制备方法，其包括以下步骤：将高锰酸钾和水按8～10ml：90～100ml的体积比混合均匀得到氧化液，向氧化液中加入草酸混合均匀得到溶液；溶液中高锰酸钾和草酸的配比为8～10ml：1～2g。本发明实施例提供的电解抛光液的制备方法工艺简单、操作方便，能够制备得到成本低廉的电解抛光液。
本发明还提供了一种合金电解抛光方法，其包括以下步骤：
S1、将合金式样打磨抛光；打磨抛光优选使用砂轮打磨后依次使用200目砂纸、400目砂纸、600目砂纸、800目砂纸进行研磨，最后在抛光机上使用金刚石研磨膏打磨抛光；
S2、随后使用上述的电解抛光液进行电解抛光；电解抛光时以打磨抛光后的合金式样为阳极，以不锈钢片为阴极；电解抛光时的电压为5～6V，时间为80～110S；电解抛光的温度为20～30℃；
S3、将电解抛光处理后的合金式样依次使用水和乙醇清洗后吹干
优选的，上述的合金式样为GH1016合金制成的式样。
本发明实施例提供的合金电解抛光方法首先使用砂轮、200目的砂纸、400目的砂纸、600目的砂纸、800目的砂纸和抛光机依次打磨GH1016合金式样的表面，去除合金式样表面的氧化层、坑洞和毛刺，随后在20～30℃下以GH1016合金式样为阳极，以不锈钢片为阴极在5～6V的电压下电解抛光80～110S，得到光泽度好、平整度高、防腐蚀性强的处理后GH1016合金式样，最后对处理后的GH1016合金式样用水和乙醇清洗后吹干，即可进行金相显微镜测量，本发明实施例提供的合金电解抛光方法能够快速高效的打磨GH1016合金的表面，腐蚀后的GH1016合金组织结构明显，晶界显示清晰，晶粒完整，便于精确的测量晶粒度，分析质量缺陷，以满足企业开发新产品的技术需要，本发明实施例提供的合金电解抛光方法工艺简单，操作方便，作业时间短、效果高，能够快速高效的对合金式样的表面进行处理。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种合金电解抛光方法制备的GH1016合金，其制备方法如下：
S101、制备电解抛光液；用量筒量取蒸馏水90ml倒入烧瓶中，用电子天平称取高锰酸钾1g加入烧瓶中，用玻璃棒不断搅拌使高锰酸钾颗粒完全溶解，再量取草酸10ml倒入上述氧化液，用玻璃棒轻轻搅拌使溶液混合均匀得到电解液，静置待用；其中高锰酸钾和草酸的纯度均在95％以上。
S102、打磨抛光；将GH1016合金试样先用砂轮打磨平整，再依次用200目砂纸、400目砂纸、600目砂纸、800目砂纸进行研磨，最后在抛光机上利用金刚石研磨膏对GH1016合金试样进行磨抛。
S103、电解抛光；以打磨抛光后的GH1016合金试样为阳极，与直流稳压电源正极相连浸入电解液中，以不锈钢片为阴极，与直流稳压电源负极相连浸入电解液中，电压选择为6V，在25℃下电解抛光80s，阳极和阴极之间的抛光间距为30mm。
S104、冲洗吹干；利用去离子水对电解抛光后的GH1016合金试样表面进行冲洗并用棉花进行擦洗，在使用乙醇冲洗GH1016合金试样表面，最后用吹风机吹干。
将上述处理后的GH1016合金试样拿到AXIO Observer Alm光学显微镜下放大倍数200倍观察显微金相组织，如图1所示。根据图1可以看到，GH1016合金试样的晶界和第二相显示清晰，且晶粒完整，便于晶粒评级和测量。
实施例2
本实施例提供了一种合金电解抛光方法制备的GH1016合金，其制备方法如下：
S201、制备电解抛光液；用量筒量取蒸馏水90ml倒入烧瓶中，用电子天平称取高锰酸钾1.5g加入烧瓶中，用玻璃棒不断搅拌使高锰酸钾颗粒完全溶解，再量取草酸9ml倒入上述氧化液，用玻璃棒轻轻搅拌使溶液混合均匀得到电解液，静置待用；其中高锰酸钾和草酸的纯度均在95％以上。
S202、打磨抛光；将GH1016合金试样先用砂轮打磨平整，再依次用200目砂纸、400目砂纸、600目砂纸、800目砂纸进行研磨，最后在抛光机上利用金刚石研磨膏对GH1016合金试样进行磨抛。
S203、电解抛光；以打磨抛光后的GH1016合金试样为阳极，与直流稳压电源正极相连浸入电解液中，以不锈钢片为阴极，与直流稳压电源负极相连浸入电解液中，电压选择为5.5V，在30℃下电解抛光90s，阳极和阴极之间的抛光间距为30mm。
S204、冲洗吹干；利用去离子水对电解抛光后的GH1016合金试样表面进行冲洗并用棉花进行擦洗，在使用乙醇冲洗GH1016合金试样表面，最后用吹风机吹干。
将上述处理后的GH1016合金试样拿到AXIO Observer Alm光学显微镜下放大倍数200倍观察显微金相组织，如图2所示。根据图2可以看到，GH1016合金试样的晶界显示清晰，且晶粒完整，便于晶粒评级和测量。
实施例3
本实施例提供了一种合金电解抛光方法制备的GH1016合金，其制备方法如下：
S301、制备电解抛光液；用量筒量取蒸馏水100ml倒入烧瓶中，用电子天平称取高锰酸钾2g加入烧瓶中，用玻璃棒不断搅拌使高锰酸钾颗粒完全溶解，再量取草酸10ml倒入上述氧化液，用玻璃棒轻轻搅拌使溶液混合均匀得到电解液，静置待用；其中高锰酸钾和草酸的纯度均在95％以上。
S302、打磨抛光；将GH1016合金试样先用砂轮打磨平整，再依次用200目砂纸、400目砂纸、600目砂纸、800目砂纸进行研磨，最后在抛光机上利用金刚石研磨膏对GH1016合金试样进行磨抛。
S303、电解抛光；以打磨抛光后的GH1016合金试样为阳极，与直流稳压电源正极相连浸入电解液中，以不锈钢片为阴极，与直流稳压电源负极相连浸入电解液中，电压选择为5V，在20℃下电解抛光85s，阳极和阴极之间的抛光间距为30mm。
S304、冲洗吹干；利用去离子水对电解抛光后的GH1016合金试样表面进行冲洗并用棉花进行擦洗，在使用乙醇冲洗GH1016合金试样表面，最后用吹风机吹干。
本发明实施例提供的电解抛光液、其制备方法及合金电解抛光方法提供了一种原料简单、成本低廉的电解抛光液，其能够有效的提高电解抛光的效率，并降低抛光成本。此外本发明提供的合金电解抛光方法能够快速高效地腐蚀得到合金的金相组织，腐蚀效果良好，能清晰显示金相组织结构及晶界，且晶粒显示完整，便于科研工作者利用金相显微镜测量其金相组织并进行相对应的测量分析。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。