一、金相腐蝕的目的
金相腐蝕是通過化學(xué)或電解手段選擇性溶解金屬表面，顯露顯微組織（晶界、相界、析出物等），為金相顯微鏡觀察提供清晰的顯微組織對比。
二、常用腐蝕劑及適用材料
| 材料類型 |
腐蝕劑配方 |
腐蝕時間 |
注意事項 |
| 碳鋼/低合金鋼 |
4%硝酸酒精溶液（HNO?:乙醇=1:24） |
5-30秒 |
避免過度腐蝕，腐蝕后立即沖洗 |
| 不銹鋼 |
混合酸腐蝕（HCl: HNO?:甘油=1:1:2） |
10-60秒 |
通風(fēng)櫥操作，防止酸霧吸入 |
| 鋁合金 |
凱勒試劑（HF: HCl: HNO?: H?O=1:1.5:2.5:95） |
10-30秒 |
氫氟酸劇毒，需戴防酸手套 |
| 銅及銅合金 |
氯化鐵鹽酸溶液（FeCl?: HCl: H?O=5:10:85） |
10-60秒 |
腐蝕后用酒精清洗，防止氧化膜生成 |
| 鈦合金 |
Kroll試劑（HNO?: HF: H?O=3:1:96） |
5-20秒 |
嚴(yán)格控制HF含量，避免過度晶界腐蝕 |
三、腐蝕操作流程
-
樣品預(yù)處理
- 研磨拋光：依次使用#240-#2000砂紙打磨，再以金剛石拋光至鏡面（無劃痕）。
- 清洗：超聲波清洗（乙醇或丙酮）去除表面油脂及磨料殘留。
-
腐蝕步驟
- 浸漬法：樣品浸入腐蝕劑，輕微晃動（均勻腐蝕）。
- 擦拭法：棉球蘸腐蝕劑輕拭表面（適用于局部腐蝕控制）。
- 電解腐蝕：電壓3-5V，電流密度0.1-0.5A/cm²（適用于難腐蝕材料如鎳基合金）。
-
終止腐蝕
- 快速沖洗：立即用乙醇或去離子水中止反應(yīng)。
- 干燥：冷風(fēng)吹干或吸水紙輕壓（避免擦拭損傷表面）。
四、常見問題及解決方案
| 問題現(xiàn)象 |
可能原因 |
解決方法 |
| 組織模糊不清 |
腐蝕不足/過度腐蝕 |
調(diào)整腐蝕時間，顯微鏡下實時監(jiān)控 |
| 晶界過寬 |
腐蝕劑濃度過高/時間過長 |
稀釋腐蝕劑，縮短至5-10秒 |
| 表面氧化/污染 |
清洗不徹底或干燥不當(dāng) |
增加超聲波清洗時間，改用惰性氣體吹干 |
| 局部腐蝕不均 |
腐蝕劑分布不均 |
采用電解腐蝕或擦拭法 |
五、腐蝕機(jī)理與選擇依據(jù)
-
化學(xué)腐蝕：通過氧化還原反應(yīng)選擇性溶解金屬基體或特定相。
- 示例：硝酸酒精腐蝕碳鋼時，鐵素體優(yōu)先溶解，滲碳體保留。
-
電解腐蝕：利用外加電場加速離子遷移，適用于高耐蝕合金。
- 參數(shù)：電壓2-10V，腐蝕液為10%草酸溶液（不銹鋼電解腐蝕）。
-
彩色腐蝕：通過形成干涉膜顯示組織差異（如熱染法）。
- 應(yīng)用：區(qū)分鋁合金中的θ相（Al?Cu）與α相。
六、安全注意事項
- 個人防護(hù)：穿戴耐酸手套、護(hù)目鏡及防毒面具（尤其接觸HF、HNO?等）。
- 廢液處理：酸液需中和至pH 6-8（如用NaOH中和硝酸），再排放。
- 通風(fēng)條件：所有腐蝕操作需在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，避免吸入有毒氣體。
七、典型應(yīng)用案例
案例名稱：304不銹鋼焊縫組織分析
- 腐蝕劑：混合酸（HCl:HNO?:H?O=1:1:1）
- 腐蝕時間：15秒
- 結(jié)果：清晰顯示奧氏體基體與δ-鐵素體分布（體積分?jǐn)?shù)約5%），無過腐蝕。
通過精準(zhǔn)控制腐蝕劑配方、時間及操作條件，可高效獲得高質(zhì)量金相組織圖像，為材料性能分析提供可靠依據(jù)。
CMA認(rèn)證
檢驗檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實驗室認(rèn)可證書
證書編號：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
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