一种镍铝青铜晶界的金相腐蚀方法
【技术领域】
[0001]本发明属于金属材料金相检验技术领域，尤其涉及到一种镍铝青铜晶界的金相腐蚀方法。
【背景技术】
[0002]镍铝青铜具有良好的耐腐蚀性能和机械性能，因此被广泛应用于海洋环境中，如舰船螺旋桨桨叶、栗、海水阀门和海上钻井平台设备等。
[0003]目前使用的镍铝青铜一般为铸态，其典型的金相组织为a(Cu)基体+多种Κ相{K!、Kn }，就其金相组织的组成而言，复杂的Κ相显微组织容易使各个相之间发生电化学腐蚀并降低其耐腐蚀性能，而a (Cu)基体的晶粒大小将影响镍铝青铜机械性能的高低。为了更好发挥镍铝青铜的潜在性能，研究人员一直在摸索各种方法来优化组织以期达到不断改良性能的目的，显然镍铝青铜的金相组织检验和晶粒度检验是必检项目。
[0004]铜合金的腐蚀剂已很成熟，主要有腐蚀较柔和的饱和硝酸铁酒精溶液，氯化腐蚀较强烈、对晶界的腐蚀效果更强的铁+盐酸+水溶液，一般情况下这两种腐蚀剂能够实现所有铜及铜合金的金相腐蚀需求，既能腐蚀出金相组织又可以显示出基体的晶界。但这两种腐蚀剂只能腐蚀出镍铝青铜的各种K相而无法显示基体的晶界。
[0005]在已发表的文献中没有检索到镍铝青铜关于晶界腐蚀的相关资料。
【发明内容】
[0006]为了解决镍铝青铜晶界没有合适腐蚀方法的问题，本发明提供了一种镍铝青铜晶界的金相腐蚀方法，该金相腐蚀方法能够清晰完整地显示镍铝青铜晶界，具有快速、简便、有效之特点。
[0007]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种镍铝青铜晶界的金相腐蚀方法，该金相腐蚀方法包含镍铝青铜试样的抛光处理、腐蚀剂配制、镍铝青铜试样腐蚀三个步骤，该金相腐蚀方法中使用到水砂纸、绒布、金刚石抛光液、盐酸、硝酸、塑料镊子、脱脂棉、无水乙醇、电吹风及金相显微镜，镍铝青铜试样按金相腐蚀标准制作，本发明的特征是:
镍铝青铜试样的抛光处理:通过粒度分别为80、280、400、600及800的水砂纸对镍铝青铜试样依次进行磨光处理，800水砂纸磨光处理后再依次经绒布抛光和lum金刚石抛光液的抛光；
腐蚀剂配制；腐蚀剂是盐酸和硝酸的混合液，配制比例是:盐酸:硝酸=30ml:{3?5ml}，按配制比例将硝酸倒入盐酸后搅拌均匀并静置2分钟即配制出腐蚀剂；
镍铝青铜试样腐蚀:用塑料镊子夹持脱脂棉蘸取腐蚀剂并擦拭试镍铝青铜试样表面5?15s，待镍铝青铜试样表面颜色发灰为止，再用清水冲洗镍铝青铜试样表面，之后用无水乙醇冲洗镍铝青铜试样表面，最后通过电吹风吹干镍铝青铜试样表面，将电吹风吹干的镍铝青铜试样置于金相显微镜即可获取镍铝青铜的晶界照片。
[0008]由于采用如上所述技术方案，本发明产生如下积极效果:
1.本发明的金相腐蚀方法能够使镍铝青铜择优腐蚀其晶界而非K相，其晶界清晰完整。
[0009]2.本发明的金相腐蚀方法在常温下进行，无需加热，具有快速、简便、有效之特点。
[0010]3.镍铝青铜的腐蚀时间仅需5?10秒，较少的腐蚀时间即可择优腐蚀镍铝青铜的晶界。
【附图说明】
[0011]图1是盐酸30ml+硝酸3ml对镍铝青铜试样腐蚀的效果图1000 X。
[0012]图2是盐酸30ml+硝酸5ml对镍铝青铜试样腐蚀的效果图1000 X。
【具体实施方式】
[0013]本发明是一种镍铝青铜晶界的金相腐蚀方法，该金相腐蚀方法包含镍铝青铜试样的抛光处理、腐蚀剂配制、镍铝青铜试样腐蚀三个步骤，该金相腐蚀方法中使用到水砂纸、绒布、金刚石抛光液、盐酸、硝酸、塑料镊子、脱脂棉、无水乙醇及电吹风，镍铝青铜试样按金相腐蚀标准制作。
[0014]抛光处理、腐蚀剂配制及镍铝青铜试样腐蚀的三个具体步骤以所述技术方案为准，不另赘述。
[0015]根据所述技术方案，本发明的作用机理简述如下:
铜合金的常用腐蚀剂中都含有三价铁离子，利用三价铁离子与铜合金中的铜进行置换反应以达到腐蚀目的，但对于大部分铜及铜合金来讲，这些含有三价铁离子的腐蚀剂不但能够腐蚀各种相界，而且能够腐蚀基体a (Cu)上的晶界，达到金相组织和晶界都能较好显不ο
[0016]但对于镍铝青铜这种含有多种Κ相的具有复杂金相组织的特殊铜合金来讲，这些含有三价铁离子的腐蚀剂发生了择优腐蚀现象，即优先腐蚀含有各种镍、铝等元素的相或相界，对主要成分为铜的a (Cu)基体的晶界却产生了抑制腐蚀作用，所以只能显示各种Κ相的金相组织特征，而无法显示基体a (Cu)上的晶界特征。
[0017]本发明的腐蚀剂采用盐酸30ml+硝酸{3?5ml}，该腐蚀剂以盐酸为主并辅以氧化性较强的硝酸，对镍铝青铜中各种K相的相界腐蚀是不充分的，对金相组织的显示是不全面的，但却能够择优腐蚀a (Cu)上的晶界，达到显示镍铝青铜晶界之目的，图1是盐酸30ml+硝酸3ml对镍铝青铜试样腐蚀的效果图，图2是盐酸30ml+硝酸5ml对镍铝青铜试样腐蚀的效果图，从图1-2可以明显看出:镍铝青铜试样的择优腐蚀晶界既清晰完整而又非K相。
[0018]盐酸、硝酸溶液混合后生成氧化性较硝酸更强的氧化亚硝酰N0C1，以盐酸为主、氧化亚硝酰为辅的腐蚀剂能够择优腐蚀镍铝青铜的晶界而非K相，从而达到显示晶界之目的。虽然盐酸和硝酸是常用溶液，但根据本发明的配比所产生的腐蚀剂却能择优腐蚀镍铝青铜的晶界，并使其晶界清晰完整，这一点对本领域是意想不到，而效果则是明显的。
【主权项】
1.一种镍铝青铜晶界的金相腐蚀方法，该金相腐蚀方法包含镍铝青铜试样的抛光处理、腐蚀剂配制、镍铝青铜试样腐蚀三个步骤，该金相腐蚀方法中使用到水砂纸、绒布、金刚石抛光液、盐酸、硝酸、塑料镊子、脱脂棉、无水乙醇、电吹风及金相显微镜，镍铝青铜试样按金相腐蚀标准制作，其特征是: 镍铝青铜试样的抛光处理:通过粒度分别为80、280、400、600及800的水砂纸对镍铝青铜试样依次进行磨光处理，800水砂纸磨光处理后再依次经绒布抛光和lum金刚石抛光液的抛光； 腐蚀剂配制；腐蚀剂是盐酸和硝酸的混合液，配制比例是:盐酸:硝酸=30ml:{3?5ml}，按配制比例将硝酸倒入盐酸后搅拌均匀并静置2分钟即配制出腐蚀剂； 镍铝青铜试样腐蚀:用塑料镊子夹持脱脂棉蘸取腐蚀剂并擦拭试镍铝青铜试样表面5?15s，待镍铝青铜试样表面颜色发灰为止，再用清水冲洗镍铝青铜试样表面，之后用无水乙醇冲洗镍铝青铜试样表面，最后通过电吹风吹干镍铝青铜试样表面，将电吹风吹干的镍铝青铜试样置于金相显微镜即可获取镍铝青铜的晶界照片。
【专利摘要】一种镍铝青铜晶界的金相腐蚀方法，通过粒度分别为80、280、400、600及800的水砂纸对镍铝青铜依次进行磨光处理，之后再依次经绒布抛光和1um金刚石抛光液的抛光，腐蚀剂的配制比例按盐酸：硝酸=30ml：{3～5ml}，将硝酸倒入盐酸后搅拌均匀并静置2分钟即配制出腐蚀剂，用塑料镊子夹持脱脂棉蘸取腐蚀剂并擦拭试镍铝青铜表面5～15s，待镍铝青铜表面颜色发灰为止，再用清水冲洗镍铝青铜表面，之后用无水乙醇冲洗镍铝青铜表面，最后通过电吹风吹干镍铝青铜表面，将电吹风吹干的镍铝青铜置于金相显微镜即可获取镍铝青铜的晶界照片，腐蚀时间仅需5～10秒即可择优腐蚀镍铝青铜的晶界而非K相，其晶界清晰完整。
【IPC分类】G01N1/32
【公开号】CN105352779
【申请号】CN201510687846
【发明人】郭海霞, 王世宁, 潘恒沛
【申请人】中国船舶重工集团公司第七二五研究所
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月21日