专利名称：一种WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂及处理方法
技术领域：
本发明属于材料科学技术领域，涉及一种WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂，本发明还涉及一种利用该WC-TiC-C0系硬质合金金相染色剂对试件进行金相显示预先处理的方法。
背景技术：
随着材料科学和各个行业的共同发展，对材料的要求也越来越高，这就要求材料的研究和制造者们准确地显示材料的显微组织而得到相应的有用信息。常规的黑白金相分析法一般都是依靠化学试剂刻蚀金属表面以造成浮凸，利用反射光的强弱不同引起的黑白衬度来鉴别组织或相，往往由于金属表面显微组织衬度不足、特征不够清晰，信息量较小而不易区分和鉴别，甚至还会因蚀刻而导致合金组织轮廓扩大，或产生假象，从而歪曲了各种合金真实的组织。
发明内容
本发明的目的是提供一种WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂，解决了现有技术中由于金属表面显微组织衬度不足、特征不够清晰，信息量较小，导致合金组织不易区分和鉴别的问题。本发明的另一目的是，提供一种利用该WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂对试件进行金相显示预先处理的方法。本发明所采用的技术方案是，一种WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂，由以下组分配制而成在每IOOml的水中，混有5 50g的三氯化铁和1 15ml的硝酸。本发明所采用的另一技术方案是，一种利用前述的WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂对试件进行金相显示预先处理的方法，该方法按照以下步骤实施步骤1、在IOOml的水中，先加入5 50g的三氯化铁充分搅拌，再加入1 15ml 的硝酸充分搅拌，得到WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂；步骤2、按照显微组织检验方法预制试样，包括磨平、粗磨、细磨、粗抛光、精抛光的工艺，在磨、抛的各个道次间必须将试样、手、工装或者磨抛机夹具清洗干净，下道次磨、抛时试样均需转动90° ；步骤3，将步骤2处理好的试样抛光面朝上浸入步骤1配制好的染色剂中进行染色，持续浸泡1 1. 5小时；将染色后的试样用水冲洗，然后用吹风机顺一个方向吹干试样， 试样即能够用于金相检测。本发明的有益效果是，使样品表面仅受较轻微刻蚀，主要依靠薄膜干涉，产生彩色衬度来鉴别组织或相，克服了传统黑白金相中的大部分不足，提高了光学金相的鉴别能力， 能够观察到一般显示方法无法分辨的组织和无法看到的细节，出现假象较少且容易辨认。
图1为利用本发明染色剂对YT15硬质合金铣刀头进行预先处理后的彩色金相照片。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行详细说明。本发明的WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂，由以下组分配制而成在每IOOml的水中，加入5 50g的三氯化铁及1 15ml的硝酸，该硝酸的浓度为65% -68%。本发明方法采用了化学试剂蚀刻沉积膜法，使样品表面产生一层干涉薄膜，利用薄膜干涉和互补色原理，使样品中的各个不同性质的成分产生不同的颜色，从而显示样品的内在信息。本发明利用该WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂对试件进行金相显示预先处理的方法，按照以下步骤实施步骤1、在IOOml的水中，先加入5 50g的三氯化铁充分搅拌，再加入1 15ml 的硝酸充分搅拌，该硝酸的浓度为65% -68%，得到WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂；步骤2、按照显微组织检验方法预制试样，包括磨平、粗磨、细磨、粗抛光、精抛光的工艺，在磨、抛的各个道次间必须将试样、手、工装或者磨抛机夹具清洗干净，下道次磨、抛时试样均需转动90° (制样技术常规要求，磨去前一道磨痕。抛光过程转90°有利于消除拽尾，减少假象)。步骤3，将步骤2处理好的试样抛光面朝上浸入步骤1配制好的染色剂中进行染色，持续浸泡1 1. 5小时；将染色后的试样用水冲洗，然后用吹风机顺一个方向吹干试样， 试样再用于金相检测。实施例1步骤1)按照水100ml、三氯化铁30g、硝酸IOml的配比配制染色剂。在IOOml水中加入30克三氯化铁充分搅拌，然后加入硝酸IOml混合均勻。步骤2)将YT15硬质合金铣刀头镶嵌，按照磨平一粗磨一细磨一粗抛光一精抛光的顺序进行操作。粗磨和精磨采用金刚石磨盘，粗抛光依次采用9 4!11、6 4111、3 4111、14111金刚石抛光剂和配套的抛光布进行抛光，精抛光采用0. 05 μ m氧化铝抛光剂抛光。抛光后将试样清洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，在显微镜下检查，没有划痕等制样缺陷即为合格试样。步骤幻将精抛合格后的试样直接浸在配好的染色剂中，试样抛光表面朝上，在室温下1小时后取出，用水冲洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，染色过程结束。将显微镜调整好后即可观察，如果染色不够可以适当延长时间，继续进行染色；若着色过重，重新使用0.05 μ m氧化铝抛光剂抛光，然后重新染色，直到满意为止。染色满意后进行电子图像采集，图像采集过程中将光线、对比度、饱和度和颜色等参数调整到最佳状态，然后进行分析、照相、数据记录和图像数据处理等操作。实施例2步骤1)按照水100ml、三氯化铁5g、硝酸15ml的配比配制染色剂。在IOOml水中加入5克三氯化铁充分搅拌，然后加入硝酸15ml混合均勻。步骤2)将YT15硬质合金铣刀头镶嵌，按照磨平一粗磨一细磨一粗抛光一精抛光的顺序进行操作。粗磨和精磨采用金刚石磨盘，粗抛光依次采用9 4!11、6 4111、3 4111、14111金刚石抛光剂和配套的抛光布进行抛光，精抛光采用0. 05 μ m氧化铝抛光剂抛光。抛光后将试样清洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，在显微镜下检查，没有划痕等制样缺陷即为合格试样。步骤幻将精抛合格后的试样直接浸在配好的染色剂中，试样抛光表面朝上，在室温下1. 5小时后取出，用水冲洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，染色过程结束。实施例3步骤1)按照水100ml、三氯化铁50g、硝酸Iml的配比配制染色剂。在IOOml水中加入50克三氯化铁充分搅拌，然后加入硝酸Iml混合均勻。步骤2)将YT15硬质合金铣刀头镶嵌，按照磨平一粗磨一细磨一粗抛光一精抛光的顺序进行操作。粗磨和精磨采用金刚石磨盘，粗抛光依次采用9 μ m、6 μ m、3 μ m、l μ m金刚石抛光剂和配套的抛光布进行抛光，精抛光采用0.05 μ m氧化铝抛光剂抛光。抛光后将试样清洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，在显微镜下检查，没有划痕等制样缺陷即为合格试样。步骤幻将精抛合格后的试样直接浸在配好的染色剂中，试样抛光表面朝上，在室温下1. 5个小时后取出，用水冲洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，染色过程结束。实施例4步骤1)按照水100ml、三氯化铁10g、硝酸5ml的配比配制染色剂。在IOOml水中加入10克三氯化铁充分搅拌，然后加入硝酸5ml混合均勻。步骤2)将YT15硬质合金铣刀头镶嵌，按照磨平一粗磨一细磨一粗抛光一精抛光的顺序进行操作。粗磨和精磨采用金刚石磨盘，粗抛光依次采用9 μ m、6 μ m、3 μ m、l μ m金刚石抛光剂和配套的抛光布进行抛光，精抛光采用0.05 μ m氧化铝抛光剂抛光。抛光后将试样清洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，在显微镜下检查，没有划痕等制样缺陷即为合格试样。步骤幻将精抛合格后的试样直接浸在配好的染色剂中，试样抛光表面朝上，在室温下1. 2小时后取出，用水冲洗干净，然后用吹风机顺一个方向吹干，染色过程结束。如图1所示，是按照实施例1的方法，对YT15硬质合金铣刀头进行染色后的实际彩色效果图，在图1中WC相被染成了蓝色，Co相被染成黑色，WC+TiC相被染成其他多种色彩。WC+TiC相中其他多种色彩与WC和TiC所占比例差异有关。本发明染色剂的配方经过多种硬质合金的染色试验验证，重复性好，通用性强，染色后的金相试样保存时间长，试样的金相组织清晰，信息量大，假象少。本发明的硬质合金彩色金相染色剂及其彩色显示方法，具有操作过程简单，不需要增加特殊的设备，不需要进行预腐蚀，只配制一种染色剂就可以同时显示硬质合金WC相、WC+TiC相和Co相，鉴别能力强，组织显示精确，信息量丰富，弥补传统黑白显示方法的不足，能充分挖掘了光学金相显微技术的潜力，为硬质合金在实际的研究和生产过程中金相分析提供了有效的手段。
权利要求
1.一种WC-TiC-C0系硬质合金金相染色剂，其特点在于由以下组分配制而成在每 IOOml的水中，混有5 50g的三氯化铁和1 15ml的硝酸。
2.根据权利要求1所述的WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂，其特点在于所述的硝酸的浓度为65%-68%。
3.一种利用权利要求1所述的WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂对试件进行金相显示预先处理的方法，其特点在于，该方法按照以下步骤实施步骤1、在IOOml的水中，先加入5 50g的三氯化铁充分搅拌，再加入1 15ml的硝酸充分搅拌，得到WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂；步骤2、按照显微组织检验方法预制试样，包括磨平、粗磨、细磨、粗抛光、精抛光的工艺，在磨、抛的各个道次间必须将试样、手、工装或者磨抛机夹具清洗干净，下道次磨、抛时试样均需转动90° ；步骤3，将步骤2处理好的试样抛光面朝上浸入步骤1配制好的染色剂中进行染色，持续浸泡1 1. 5小时；将染色后的试样用水冲洗，然后用吹风机顺一个方向吹干试样，试样即能够用于金相检测。
4.根据权利要求3所述的金相显示预先处理的方法，其特点在于所述的硝酸的浓度为 65% -68%。
全文摘要
本发明公开了一种WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂，由以下组分配制而成在每100ml的水中，混有5～50g的三氯化铁和1～15ml的硝酸。本发明还公开了利用该金相染色剂对试件进行金相显示预先处理的方法，该方法按照以下步骤实施配制WC-TiC-Co系硬质合金金相染色剂；按照显微组织检验方法预制试样；将处理好的试样抛光面朝上浸入配制好的染色剂中进行染色，持续浸泡1～1.5小时；将染色后的试样用水冲洗，然后用吹风机顺一个方向吹干试样，试样即能够用于金相检测。本发明的方法，使样品表面仅受较轻微刻蚀，显著提高了光学金相检测的鉴别能力。
文档编号G01N1/30GK102268669SQ20111023155
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者党恩, 张中旗, 王平怀, 高啸天 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司