一种金属流线腐蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属轧制技术领域，具体涉及一种金属流线腐蚀方法。
【背景技术】
[0002]目前，随着航空航天事业的飞速发展，航空航天飞行器的基体间连接工作条件要求越来越高，对于其连接作用的紧固件性能要求也越来越高。对于螺栓、螺钉类紧固件其头部成型方式一般为镦制，螺纹为滚压成型。头部镦制及螺纹滚压金属流线可以有效地提高螺栓、螺钉的疲劳强度、抗拉强度及持久性能等。而金属流线是金属制品在锻制过程中，夹杂物沿着受力方向呈线状分布，是表征金属成型方式的重要手段。所以金属流线的检测已经成为螺栓、螺钉类紧固件检测中的一个重要项目。
[0003]金属流线的腐蚀方法通常使用的腐蚀剂为盐酸、水，在70?80°C下保温30min，该方法存在加热时间较长，工作效率较低的缺陷，并且腐蚀出的金属流线只能在较低的放大倍率下观察如5?10倍，细节显示不清晰，尤其是头、杆结合部位，螺纹牙根处等重要部位金属流线显示不清，给判断造成一定的影响。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种腐蚀效率高、腐蚀流线细节显示清晰的金属流线腐蚀方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0006]一种金属流线腐蚀方法，该方法以腐蚀剂为电解液，待处理金属样品为阳极，惰性金属为阴极，在直流电源上进行电解。
[0007]所述的腐蚀剂为硝酸溶液，可由浓硝酸和水混合制成。
[0008]所述的腐蚀剂由质量浓度为68%?75%的分析纯硝酸与蒸馏水按照1:1(体积比)比例混合制成。
[0009]所述电解的电压为5V?12V。
[0010]所述电解的时间为1s?50s。
[0011]所述电解后取出金属样品，去除表面的腐蚀产物，冲洗，吹干后，在显微镜下观察金属样品流线是否符合标准。
[0012]所述电解后取出金属样品，使用抛光机去除表面腐蚀产物，冲洗，吹干后，在显微镜下观察金属样品流线是否符合标准。
[0013]所述阴极为铅板、铜棒、钛棒等。
[0014]所述待处理金属样品的材料为GH2132。
[0015]本发明的有益效果:
[0016]本发明金属流线腐蚀方法，将腐蚀剂作为电解液，待处理金属样品作为阳极，惰性金属作为阴极，采用电解的方式腐蚀出金属流线，本发明方法仅需电解30s即可完成金属流线的腐蚀，且腐蚀出的金属流线细节显示清晰，可在显微镜下观察。而传统的热酸浸蚀法腐蚀金属流线需要加热至70?80°C，浸蚀时间长达30min，且腐蚀出的流线细节显示不清晰，只能在较低的放大倍数5?10倍条件下观察，放大倍数越大，显示越不清晰，无法在高倍(如大于50倍)下观察，而标准规定的金属流线检查倍数一般为50倍，因此无法正确判断样品的性能。相比传统的金属流线腐蚀方法，本发明方法腐蚀效率提高了 10倍以上，并且在高倍(如大于50倍)下能够很好地显示金属流线沿材料变形方向流动，准确地判断其机械加工方法。
[0017]进一步的，本发明金属流线腐蚀方法，采用硝酸和水复配的腐蚀剂即可实现腐蚀出清晰适用于显微镜观察的金属流线，相比传统的浸蚀法，腐蚀剂配方简单，原料易得，成本低。
【附图说明】
[0018]图1为实施例1中待处理GH2132螺母镦制毛坯示意图；
[0019]图2为实施例1中GH2132螺母镦制毛坯金属流线20倍放大实测图；
[0020]图3为实施例2中GH2132螺栓螺纹牙根部位金属流线50倍放大实测图；
[0021 ] 图4为实施例3中GH2132螺栓螺纹牙根部位金属流线50倍放大实测图；
[0022]图5为对比例中GH2132螺栓螺纹牙根部位金属流线50倍放大实测图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。
[0024]实施例1
[0025]本实施例具体对GH2132螺母镦制毛坯进行金属流线腐蚀，待处理GH2132螺母镦制毛还的不意图如图1所不。
[0026]本实施例使用的工具为烧杯、量杯、直流电源、玻璃棒、抛光机、铅板等。
[0027]本实施例金属流线腐蚀方法的具体操作步骤为:
[0028]I)在烧杯中，将分析纯的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀，得到腐蚀剂；
[0029]2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺母镦制毛坯作为阳极，在5V电压下进行电解50s ；
[0030]3)取出电解好的GH2132螺母镦制毛坯，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物，用水冲洗，吹干GH2132螺母镦制毛坯；
[0031]4)在显微镜下观察GH2132螺母镦制毛坯，确定金属流线是否满足标准要求。
[0032]GH2132镦制螺母金属流线的判断标准为:流线是否连续、并且沿金属材料的受力方向流动，没有出现乱流、回流等未按设计要求进行流动。
[0033]图2显示了 GH2132镦制螺母毛坯的纵剖面金属流线，从图中可以看出:金属流线沿螺母轮廓变形，连续、未出现乱流、回流等现象，满足标准要求。
[0034]实施例2
[0035]本实施例具体对GH2132螺栓进行金属流线腐蚀，具体操作步骤为:
[0036]I)在烧杯中，将分析纯的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀，得到腐蚀剂；
[0037]2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺栓作为阳极，在12V电压下进行电解1s;
[0038]3)取出电解好的GH2132螺栓，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物，用水冲洗，吹干GH2132螺栓；
[0039]4)在显微镜下观察GH2132螺栓，确定金属流线是否满足标准要求。
[0040]GH2132螺栓螺纹部位的金属流线判断标准为:金属流线应连续的、沿螺纹牙型轮廓变形，且在螺纹牙底达到最大密度，表明螺纹成型方式为滚丝成型。
[0041]图3显示了GH2132螺栓螺纹部位的金属流线，从图中可以看出；金属流线连续、未发现断裂现象、沿螺纹牙型轮廓变形，且在牙底达到最大密度，表明此螺纹加工方式为滚压成型，流线检测结果符合标准要求。
[0042]实施例3
[0043]本实施例具体对GH2132螺栓进行金属流线腐蚀，具体操作步骤为:
[0044]I)在烧杯中，将分析纯的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀，得到腐蚀剂；
[0045]2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺栓作为阳极，在6V电压下进行电解30s ;
[0046]3)取出电解好的GH2132螺栓，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物，用水冲洗，吹干GH2132螺栓；
[0047]4)在显微镜下观察GH2132螺栓，确定金属流线是否满足标准要求。
[0048]GH2132螺栓螺纹部位的金属流线判断标准为:金属流线应连续的、沿螺纹牙型轮廓变形，且在螺纹牙底达到最大密度，表明螺纹成型方式为滚丝成型。
[0049]图4显示了 GH2132螺栓螺纹部位的金属流线，从图中可以看出；金属流线连续、未发现断裂现象、沿螺纹牙型轮廓变形，且在牙底达到最大密度，表明此螺纹加工方式为滚压成型，流线检测结果符合标准要求。
[0050]对比例
[0051]本对比例具体对于实施例3相同一批GH2132螺栓进行金属流线腐蚀，具体操作步骤为:
[0052]I)在烧杯中，将分析纯的盐酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀，得到腐蚀剂；
[0053]2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺栓作为阳极，在9V电压下进行电解30s ;
[0054]3)取出电解好的GH2132螺栓，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物，用水冲洗，吹干GH2132螺栓；
[0055]4)在显微镜下观察GH2132螺栓，确定金属流线是否满足标准要求。
[0056]对比例试验结果:采用相同的电解腐蚀条件，以盐酸和水为腐蚀剂，螺栓螺纹部位金属流线显示不明显，仅腐蚀出纤维组织，如图5所示。而以硝酸和水为腐蚀剂，螺栓螺纹部位金属流线显示清晰，沿螺纹轮廓变形，且牙底达到最大密度，如图4所示。
[0057]结论:本发明金属流线腐蚀方法，在大幅度提高腐蚀工作效率的同时，采用配方简单的腐蚀剂，即可腐蚀出细节显示清晰的金属流线，可用于显微镜观察，准确判断金属样品的性能，成本低，操作方便。
【主权项】
1.一种金属流线腐蚀方法，其特征在于:以腐蚀剂为电解液，待处理金属样品为阳极，惰性金属为阴极，在直流电源上进行电解。2.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于:所述的腐蚀剂为硝酸溶液。3.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于:所述的腐蚀剂由质量浓度68%?75%的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1的比例混合制成。4.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于:所述电解的电压为5V?12V。5.根据权利要求1或4所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于:所述电解的时间为1s ?50so6.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于:所述电解后取出金属样品，去除其表面的腐蚀产物，冲洗，吹干后，在显微镜下观察。7.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于:所述阴极为铅板、铜棒或钛棒。
【专利摘要】本发明公开了一种金属流线腐蚀方法，属于金属轧制技术领域。该方法以腐蚀剂为电解液，待处理金属样品为阳极，惰性金属为阴极，在直流电源上进行电解，仅需电解10s～50s即可完成金属流线的腐蚀，且腐蚀出的金属流线细节显示清晰，可在显微镜下观察。相比传统的浸蚀法，该方法无需加热，腐蚀工作效率提高10倍以上，且操作简便，成本低。
【IPC分类】G01N17/02
【公开号】CN104977247
【申请号】CN201510336192
【发明人】许永春, 徐俭, 冯德荣, 张永健, 李晓峰, 赵振富, 胡贵超
【申请人】河南航天精工制造有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月15日