《铝合金及铜合金金相制样的制备.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝合金及铜合金金相制样的制备.doc（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铝合金及铜合金金相制样的制备 材料成型实验室内部资料2012.9.14内容是根据个人经验总结得来，每个人的经验可能不同，具体操作技巧还有自己多磨多总结，本文仅供参考。刚开始一般几天都很难磨好一个样，但熟练后一天10-20个不成问题。如果谁有上面好的经验可以慢慢总结尽量，慢慢完善。金相试样制备步骤：取样、镶样、标号、磨光、抛光、显示。一、 取样、镶样、标号根据所需检测面的组织取样（手工锯或线切割），确定磨哪个面，然后再镶样机上镶样（样品大小如果合适就不必镶样），并对所取样品进行编号标示，以免样品多或放置时间长而导致样品混乱分不清。保证每个样品用一个样品袋装着并贴上标签纸。二、磨光、抛光1、磨光原
2、则（最终要求）：一个平面、划痕朝一个方向磨光一般包括粗磨和细磨两个阶段，每步都要达到上面要求即只有一个平面，划痕朝一个方向；粗磨一般在300-1000的砂纸上进行，细磨一般在1500-2000上砂纸上进行，样品比较平整的可以直接进行细磨。技巧：手拿着样品放在预磨机上保证压力均匀的压着样品，用力要适中，手不动。细磨时也可以不在预磨机上直接把砂纸放在桌之上手工磨，手工磨时要保证磨的方向朝一个方向，用力均匀。初学者容易出现的问题：a、磨出几个平面；b、磨成斜面；c、磨的时候没加水找出严重氧化；d、手指拿样品时靠砂纸太近，不知不觉把手机磨破；2、抛光原则（最终要求）：光亮、无划痕、无污点抛光在抛光机上
3、进行，抛光布有软些的和较硬的，根据实际情况选择那种抛光布，也可以粗抛时在硬一点的布上抛，然后再在软一些的布上抛，抛光时一般都要不定期的加抛光粉，加入量根据实际情况确定，一般是开始时粗抛加多点，后面少加点。抛光时样品压在抛光布上的压力一定要把控好，一般也是开始时压力大点，到后面基本不用力，就让样品跟抛光布轻轻接触。最后保证样品达到上面要求。抛光一般在5-30分钟即可抛好，如果超过30分钟样品表面容易出现颗粒掉落、应力等缺陷，建议用砂纸（1500-2000）细磨后重新抛光技巧：手拿样品控制好压力，开始时可以用点力，多加点抛光粉，且手拿样品从抛光布中央向边缘（线速度大）游走，这样即可以使磨光过程产生
4、的粗大划痕可以快点磨掉，也能延长抛光布的使用寿命；到后期则基本不用力，保证样品跟抛光布接触即可，同时抛光粉稍微少加点，但一般不建议不加用清水抛，清水抛容易出新划痕，手拿样品让样品从边缘向中央游走，同时用手指旋转样品，到后期停留在接近中央位置，也要旋转样品。初学者容易出现的问题：a、划痕总是存在：可能是用力过大，特别是男生容易出现这种情况，也可能是抛光粉加的少即抛光布太新或太旧等；b、出现大量污点或朝一个方向的黑斑：这一般是沾在样品上的抛光粉，原因可能是抛光粉加多了，大部分情况是跟磨光一样把样品直接放在抛光不上不动造成的，所以抛光时一定要旋转样品，这样能很方便的把黑点跑掉，但力度要把握好，以免出
5、现力度不均抛出新划痕。c、肉眼看书去很亮但有凹坑：抛光时间过长（超过30分钟）造成，建议砂纸上细磨后重新抛光。抛光一般还是要在掌握基本技巧基础上自己多磨，多总结原因，多找手感，抛光也是磨金相过程最重要也最棘手的一步。但熟练以后一天磨10-20个样不成问题。三、显示（腐蚀）一般来说显示组织都要经过腐蚀，但也有很多情况直接抛光即可进行观察一些组织，反映样品组织上的一些特性，比如看一些粗大的杂质、粗大二相粒子等；建议如果方面复试前都照下抛光后未腐蚀的相片，一遍跟腐蚀后的对比。腐蚀以后一般都能看到你期望看到的组织，腐蚀有时候也是件很棘手的事情，需要慢慢的调试很多种腐蚀剂，铝合金变形后未经热处理的组织及
6、铜合金铸造组织都是很难腐蚀出理想状况的，但不管什么情况，千万不要试集中腐蚀剂没达到理想状况后就灰心，坚持多试，多总结，一般都能试出比较理想的腐蚀剂。腐蚀剂腐蚀主要涉及两点：腐蚀剂配比浓度及腐蚀时间，这两点都很重要，需要慢慢试最终达到满意结果。铝合金常用腐蚀剂：科尔试剂：HF 2ml, HCl 3ml ,HNO3 5ml, H2O 190ml，最常用的腐蚀剂，一般都能显示铝合金比较理想的组织，但对一些变形后的组织效果可能不是很理想，但很多时候只要在科尔试剂基础上调整下即可达到满意效果。以下是几种在实践中总结出来的调配后的科尔试剂腐蚀剂：1、二倍浓度科尔试剂：HF 4ml, HCl 6ml ,HN
7、O3 10ml, H2O 190ml：能很好显示2系、7系变形后铝合金热处理（固溶、时效）后的组织；2、改良科尔试剂：HF 1ml, HCl 15ml ,HNO3 5ml, H2O 190ml，能很好显示2系、7系变形后组织。总结：科尔试剂中每种酸都起着特定作用，合适的比例混在一起就能起到理想的效果，经过个人的大量实验得出以下基本判断供参考：一般来说HCl起显示晶界的作用，如果腐蚀后晶界总是显示不出来可以考虑增加HCl，极端情况下可以试下浓盐酸；但有时盐酸过多也会出现晶界太粗太黑以及表面出现氧化磨，此时用HNO3擦拭可以去除部分氧化膜，所以增加量的时候要适当不可过量。HF：条件作用，腐蚀晶界和
8、氧化膜HNO3：加速氧化膜形成，同时也延缓了腐蚀速度，氧化膜可以腐蚀后通过HNO3或酒精擦拭或抛光去除氧化膜。5%或20%NaOH：6系铝合金其他腐蚀剂件最后附表，也可以在其他书籍、论文及网上论坛多查找。腐蚀有一点特别注意：并不是腐蚀后表面就不能做任何处理，腐蚀后有时氧化膜很厚，此时可以通过擦拭或在抛光布上轻抛来达到非常理想的效果。抛光与腐蚀结合循环起来使用是对某些难腐蚀金属特别有用的方法。四、样品保存腐蚀完以后的金相通过很好的保存可以放几年都还能用，所以一定要很好的保存样品，简单的方式是用纸巾包好样品放在样品袋内，保证样品表面不会碰伤。附图：比较理想的腐蚀效果7056铝合金变形后组织：晶粒倍
9、拉长7150铝合金板材经固溶时效后组织7150铝合金铸锭经均匀后处理后组织铜合金常用腐蚀剂：三氯化铁盐酸水溶液3.5g FeCl3，25ml HCl，75ml 或FeCl3 3g、HCl 2mL、无水 醇 96m L：一般铜合金都能用这个腐蚀剂显示出理想的组织，前一种比较好，成分配比可以稍微调整。硝酸冰醋酸水溶液硝酸高铁酒精溶液10g硝酸铁50ml酒精100ml蒸馏水。附图：铜合金挤压铜杆腐蚀后组织铜杆退货后组织铜铸锭：枝晶组织纯铜彩色金相附表腐蚀剂表一序号成分比例用途1HF 1ml，H2O 200ml显示工业高纯铝及工业纯铝的一般组织2HF 5ml，H2O 50ml显示工业高纯铝、工业纯铝及
10、Al-Mn及合金的晶粒组织3HF 2ml, HCl 3ml ,HNO3 5ml, H2O 190ml显示： a）铝及铝合金的一般组b)硬铝合金的晶粒组织4HF 10ml, HCl 5ml, HNO3 5ml, H2O 380ml显示硬合金的包铝及铜扩散5HNO3 25ml, H2O 75ml辨别工业纯铝、防锈铝、锻铝、硬铝及超硬铝中的相6H2SO4 10-20ml, H2O 80-90ml识别工业纯铝、硬铝、防锈铝及锻铝合金中的相7H3PO4 10ml,H2O 90mla)辨别硬铝、防锈铝及锻铝合金中的相b)显示防锈铝和锻铝合金中的一般组织表二序号侵蚀剂试验条件适用1NaOH10g,蒸馏水90
11、ml60-70侵蚀5-15min，用5%硝酸水溶液清洗适用于大多数铝和铝合金2HF 0.5ml,水99.5ml用棉花擦拭15s高纯铝晶界滑移线以及一般显微组织3HF 1.0ml, HCl 1.5ml ,HNO3 2.5ml, H2O 95ml侵蚀10-20s，侵蚀后用温水清洗适用于硬铝合金4HNO3 25ml, 蒸馏H2O 75ml70侵蚀45s适用于大多数铝合金，最适合含铜铝合金5蒸馏水92ml,硝酸（1.4）6ml,HF(40%) 20ml侵蚀15s特别适用于铜铝合金，也适用于宏观侵蚀6蒸馏水80ml,硫酸（1.84）20ml70侵蚀30s到30min适用于含有多量铜、锰镁、铁铝合金中间相
12、的分辨7蒸馏水100ml,磷酸9g侵蚀30s显示铝镁基合金对腐蚀敏感合金能清洗显示晶界8硫酸 硝酸 盐酸 加一滴氢氟酸显示铝镁基合金和铝镁硅铝合金表二实际情况Al-Mg+Cu铝合金材料用科尔试剂侵蚀5min左右晶界很清洗效果也比较好7056、7150用科尔试剂（多加几滴氢氟酸）侵蚀几十秒左右晶界很清洗效果也比较好2026铝合金经过热处理后也是用科尔试剂侵蚀效果较好，经过热加工的而没有经过热处理则要较少科尔试剂中硝酸的含量，若腐蚀深了点则再用清水抛抛成分工 作 条 件用 途硝酸 15mL ，酒精 100mL几秒-1min碳钢、合金钢、铸铁苦味酸 4g ，酒精 100mL几秒-几分钟显示细微组织盐酸 5mL ，苦味酸 1g ，酒精 100mL几秒-1min ， 15min奥氏体晶粒，回火马氏体盐酸 15mL ，酒精 100mL几分钟氧化法晶粒度硫酸铜 4g ，盐酸 20mL ，水 20mL浸入法不锈钢，氮化层苦味酸 2g ，氢氧化钠 25g ，水 100mL煮沸 15min渗碳体染色，铁素体不染色盐酸 3 份，硝酸 1 份静置 24h 浸入法奥氏体及铬镍合金盐酸 10mL ，硝酸 3mL ，酒精 100mL2-10min高速钢苦味酸 3 5g ，酒精 100mL浸入法 10-20min铝合金盐酸 10mL ，硝酸 10mL 1min铅及铅锡合金
