[發明專利]金相腐蝕劑及金相組織顯示方法

在審

• 申請號: 201310393928.6
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN104422611A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 姚力軍;相原俊夫;大巖一彥;潘杰;王學澤;余婷
• 申請（專利權）人: 寧波江豐電子材料股份有限公司
• 主分類號: G01N1/32
• 分類號: G01N1/32;C23F1/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張亞利;駱蘇華

技術領域

本發明涉及金相腐蝕劑及金相組織顯示方法。

背景技術

金屬材料的內部組織結構與硬度、強度、延展性等材料性能有著直接和密切的聯系，而金相觀察則是研究金屬材料內部組織結構最為直接有效的方法。金相是指金屬或合金的化學成分以及各種成分在金屬或合金內部的物理狀態和化學狀態。采用定量金相學原理來確定金相組織的三維空間形貌，根據三維空間形貌建立組成成分、組織和性能間的定量關系。定量金相學原理為：對金相試樣磨面或金相試樣薄膜的金相顯微組織進行測量和計算，以此來確定金相組織的三維空間形貌。

要進行金相觀察首先要使金屬的晶向顯示出來，然后用金相顯微鏡觀察金屬的金相組織。晶界是結構相同而取向不同晶體之間的界面。在晶界上，原子排列從一個取向過渡到另一個取向，故晶界處的原子排列處于過渡狀態。

現有技術中，對鈮或鈮合金進行金相組織顯示的方法如下：

首先，對所述鈮或鈮合金金相試樣進行機械研磨，對機械研磨后的鈮或鈮合金金相試樣進行機械拋光；

接著，對機械拋光后的鈮或鈮合金金相試樣進行電化學拋光。其中，電化學拋光需要將鈮或鈮合金試樣放在盛有乙醇、正丁醇、水、高氯酸溶液的電解槽中進行。

最后，對電化學拋光后的鈮或鈮合金金相試樣進行化學腐蝕，化學腐蝕劑為水：硝酸：氫氟酸的混合液。其中水：硝酸：氫氟酸的體積比為20：2：1。

現有技術中，對鈮或鈮合金進行金相組織顯示的效果比較差，而且對鈮或鈮合金進行金相組織顯示的方法步驟繁多，影響鈮或鈮合金的金相組織顯示效率。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術中，對鈮或鈮合金進行金相組織顯示的效果比較差，而且對鈮或鈮合金進行金相組織顯示的方法步驟繁多，影響鈮或鈮合金的金相組織顯示效率。

為解決上述問題，本發明提供一種金相腐蝕劑，所述金相腐蝕劑為氫氟酸、硝酸和硫酸的混合溶液。

可選的，所述金相腐蝕劑由質量百分比濃度為大于等于40%的所述氫氟酸、質量百分比濃度為65%～68%的所述硝酸和質量百分比濃度為95%～98%的所述硫酸按照體積比例為5：2：2配制而成。

為解決上述問題，本發明還提供一種金相組織顯示方法，所述金相組織為鈮或鈮合金金相組織，包括：提供鈮或鈮合金金相試樣；對所述鈮或鈮合金金相試樣進行機械研磨；對機械研磨后的鈮或鈮合金靶材進行機械拋光；將機械拋光后的鈮或鈮合金靶材浸入上述金相腐蝕劑。

可選的，所述鈮或鈮合金金相試樣浸入金相腐蝕劑的時間為20s～30s。

可選的，所述機械研磨為由粗機械研磨到細機械研磨的過程，依次用280目、1000目和2000目的砂紙進行機械研磨，所述每一類型砂紙機械研磨的時間為4min～8min。

可選的，所述機械拋光的砂輪機轉速為400～410r/min，所述機械拋光的時間為60s～90s。

與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點：

本技術方案對鈮或鈮合金金相試樣進行機械研磨，使需要進行觀察的表面清楚，并且能夠制作出表面光亮的金相試樣；本發明采用機械拋光的方法去除機械研磨鈮或鈮合金試樣產生的磨痕，使需要進行金相觀察的鈮或鈮合金試樣表面更光滑，進一步確保后續的腐蝕效果。本發明提供的氫氟酸、硝酸和硫酸的混合溶液作為金相腐蝕劑對鈮或鈮合金進行腐蝕時，具有良好的腐蝕效果，可以使鈮或鈮合金的金相組織的晶向顯示效果良好。因此，可以省略現有技術中對鈮或鈮合金進行電化學拋光的步驟。綜上所述，本技術方案整體不僅可以省略現有技術中對鈮或鈮合金進行電化學拋光的步驟，大大提高了鈮或鈮合金的腐蝕效率、金相組織顯示效率，還可以得到良好的晶向顯示效果。

更進一步，本實施例中的金相腐蝕劑中的硝酸、硫酸和氫氟酸的價格比較低廉，工業成本較低。

附圖說明

圖1是本發明一個實施例金相試樣的腐蝕方法的流程示意圖；

圖2是本發明一個實施例金相試樣的金相組織顯示方法的流程示意圖；

圖3是本發明一個實施例金相試樣在金相腐蝕劑中的示意圖。

具體實施方式

本發明首先提供一個金相腐蝕劑的實施例，上述金相腐蝕劑為氫氟酸、硝酸和硫酸的混合溶液。

所述金相腐蝕劑由質量百分比濃度為大于等于40%的所述氫氟酸、質量百分比濃度為65%～68%的所述硝酸和質量百分比濃度為95%～98%的所述硫酸按照體積比例為5：2：2配制而成。