[發(fā)明專利]一種鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的金相腐蝕劑及其腐蝕方法

在審

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• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112853356A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 張聰惠;李南南;宋從斌;朱文光;何曉梅
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C23F1/20
• 分類號: C23F1/20;C23F1/26;C23F1/28;G01N1/32
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發(fā)明公開了一種鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的金相腐蝕劑及其腐蝕方法，屬于金相腐蝕技術領域。所述金相腐蝕劑包括：氫氟酸、硝酸、鹽酸和水；其中，氫氟酸、硝酸、鹽酸和水的體積比為2：1：1：16～20，能夠便捷地實現鋁與鈦的金相腐蝕，且對鋼進行弱腐蝕或不腐蝕。本發(fā)明所述腐蝕方法采用分層次腐蝕，先利用上述金相腐蝕劑對鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的鋁/鈦結合界面及兩側基體進行腐蝕，保證鋼側完好，再利用鋼腐蝕劑對鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的鈦/鋼結合界面及兩側基體進行腐蝕，不腐蝕鈦側，得到鋁/鈦/鋼爆炸復合材料完好的金相組織表面。因此，本發(fā)明有效解決了現有的鋁與鋁合金腐蝕劑、鈦與鈦合金腐蝕劑對鋼過腐蝕的干擾的問題。

技術領域

本發(fā)明屬于金相腐蝕技術領域，具體涉及一種鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的金相腐蝕劑及其腐蝕方法。

背景技術

爆炸焊接法是指利用炸藥爆炸的沖擊波將兩種或兩種以上的材料連接起來的方法，通常用于物理和化學性能相差較大的金屬間的焊接。鋁/鈦/鋼爆炸復合材料以鋼為基體、單面或雙面包覆鈦和鋁或鋁合金，充分發(fā)揮3種材料的性能及價格優(yōu)勢，使其既具有鈦的耐蝕性，又具有鋼材作為結構件的強度和塑性，同時大幅度降低使用成本，從而擴展鈦材的應用領域。另外，鈦在海水及腐蝕性溶液或氣體中其表面易形成穩(wěn)定的氧化膜，所以鈦及鈦合金不會因腐蝕或侵蝕而導致金屬離子泄露造成環(huán)境污染。因此，鋁/鈦/鋼復合材料廣泛應用于石油、化工、電力、海水淡化、水利水電、海洋工程、核能等工業(yè)領域。

金相組織分析是材料試驗研究的必備手段，在材料工藝、性能研究過程中起到重要作用。但是，既要腐蝕出鈦和鋁的金相組織又要腐蝕出鋼的金相組織存在一定的難度。主要是因為鋁、鈦、鋼的化學性質存在較大差異，鋁和鈦的耐蝕性好，而鋼的耐蝕性相對較差。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的金相腐蝕劑及其腐蝕方法，能夠使鋁和鈦在腐蝕時鋼不發(fā)生腐蝕或者僅為弱腐蝕，從而解決現有的鈦及鈦合金腐蝕劑對鋼過腐蝕的干擾問題。

本發(fā)明采用以下技術方案：

本發(fā)明公開了一種鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的金相腐蝕劑，包括：氫氟酸、硝酸、鹽酸和水；其中，氫氟酸、硝酸、鹽酸和水的體積比為2：1：1：16～20。

優(yōu)選地，氫氟酸、硝酸、鹽酸和水的體積比為2：1：1：16。

優(yōu)選地，氫氟酸的質量分數為40％～50％。

優(yōu)選地，硝酸的質量分數為65％～69％。

優(yōu)選地，鹽酸的質量分數為36％～37.5％。

本發(fā)明還公開了一種腐蝕方法，包括：針對待腐蝕的鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的基體，先采用上述的鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的金相腐蝕劑對鋁/鈦界面及基體兩側進行腐蝕，再采用鋼腐蝕劑對鈦/鋼界面及基體兩側進行腐蝕。

優(yōu)選地，針對鋁/鈦界面及鋁/鈦界面兩側進行腐蝕的腐蝕時間為40～45s。

優(yōu)選地，針對鈦/鋼界面及鈦/鋼界面兩側進行腐蝕的腐蝕時間為10～15s。

優(yōu)選地，鋼腐蝕劑體積分數為4％的硝酸酒精溶液。

與現有技術相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

本發(fā)明公開了一種鋁/鈦/鋼爆炸復合材料的金相腐蝕劑，通過將氫氟酸、硝酸和鹽酸和水配合制成一種新型的腐蝕劑，可以方便快捷地實現鋁和鈦的金相腐蝕，且對鋼進行弱腐蝕或不腐蝕，有效地解決現有的鈦與鈦合金腐蝕劑、鋁與鋁合金腐蝕劑對鋼過腐蝕的干擾。