一种6082铝合金金相腐蚀液及金相腐蚀方法

技术领域

本发明属于金属金相制备技术领域，具体涉及一种6082铝合金金相腐蚀液及金相腐蚀方法。

背景技术

在6XXX系合金中，6082铝合金具有最高的强度、整体耐腐蚀性较好，具有较好的性能。6082是Al-Mg-Si系的中等强度铝合金，具有良好的耐蚀性和加工性能，广泛应用于大型焊接结构件、航海用零件及模具加工用坯料。

材料的组织对其性能有很大的影响，因此能够清楚观察材料的组织具有重要的意义。一般的铝合金用稀氢氟酸进行侵蚀后在显微镜下观察其组织，但由于6082铝合金属于Al-Mg-Si系变形铝合金，其耐腐蚀性强，普通的氢氟酸侵蚀后在明场下不能观察变形及再结晶组织。现有技术通常通过阳极覆膜来更好的表征其组织，但是这种腐蚀方法成本较高，且耗时久，效率低。因此，急需一种简单快捷、适用于观察6082金相组织的腐蚀方法。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术中存在的不足，提供一种6082铝合金金相腐蚀液及金相腐蚀方法。采用本发明的金相腐蚀液进行6082铝合金金相腐蚀得到的金相组织晶界清晰、晶粒完整，且腐蚀过程平稳，腐蚀时间和腐蚀程度容易掌握。

为实现以上技术目的，本发明实施例采用的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供了一种6082铝合金金相腐蚀液，包括第一腐蚀液和第二腐蚀液，所述第一腐蚀液是质量分数为0.4%-0.6%的氢氧化钠溶液，所述第二腐蚀液是质量分数为6%-10%硝酸溶液。

进一步地，所述第一腐蚀液和第二腐蚀液中的溶剂为蒸馏水。

第二方面，本发明实施例提供了一种6082铝合金金相腐蚀方法，包括以下步骤：

步骤S1，配制第一腐蚀液：根据权利要求1中所述第一腐蚀液的配方，将精密称取的氢氧化钠粉末溶于蒸馏水中，搅拌均匀得到第一腐蚀液；

步骤S2，配制第二腐蚀液：根据权利要求1中所述第二腐蚀液的配方，将浓硝酸溶液滴加到蒸馏水中稀释到所需的浓度，得到第二腐蚀液；

步骤S3，试样制取：使用金相切割机制取6082铝合金金相试样；

步骤S4，镶嵌：将所述6082铝合金金相试样放置于镶嵌剂模套中，加入热镶嵌酚醛树脂镶料，镶嵌试样；

步骤S5，打磨：将经步骤S4处理后的试样置于金相打磨机上进行打磨，打磨砂纸目数依次为180#、600#、1200#、2400#，直至试样表面光滑平整；

步骤S6，抛光：将打磨后的试样置于研磨抛光机上进行抛光，其中，抛光转速为150-200rpm；

步骤S7，腐蚀：在抛光后的试样的抛光面滴加第一腐蚀液，腐蚀15-20min，再使用第二腐蚀液擦蚀试样表面腐蚀产物, 擦蚀时间为15-20s；

步骤S8，冲洗：将试样抛光面用蒸馏水冲洗，边冲洗边用脱脂棉擦拭，擦拭干净后滴上无水乙醇，迅速将试样吹干；

步骤S9，金相检测：将腐蚀后的试样置于金相显微镜下观察金相组织。

进一步地，步骤S7中所述第一腐蚀液的滴加量需要满足以下条件：第一腐蚀液完全覆盖试样的抛光面。

进一步地，步骤S3中所述试样的规格为10mm*10mm*10mm。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明的金相腐蚀液腐蚀效果好，采用本发明的金相腐蚀液进行金相腐蚀具有操作简单、对检测设备及检测条件要求较少等优点。

2、配制该发明的金相腐蚀液所用化学试剂均为常用试剂，容易在市场上获取，成本较低。

附图说明

图1为本发明实施例中6082铝合金金相试样腐蚀后的100倍下显微组织。

图2为本发明实施例中6082铝合金金相试样腐蚀后的200倍下显微组织。

图3为本发明实施例中6082铝合金金相试样腐蚀后的500倍下显微组织。

图4为本发明对比例中6082铝合金金相试样腐蚀后的200倍下显微组织。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明所需实验材料：氢氧化钠、硝酸溶液、蒸馏水、6082铝合金金相样块。

试验器具：金相切割机、镶嵌机、磨抛机、砂纸（180#、600#、1200#、2400#）、抛光布、金刚石研磨膏、镊子、玻璃棒、烧杯、脱脂棉、橡胶手套、滴管。

实施例1

一种6082铝合金金相腐蚀方法，包括如下步骤：

步骤S1，配制金相腐蚀液：精密称取0.5g氢氧化钠粉末溶于100mL蒸馏水中，配制成质量分数为0.5%的氢氧化钠溶液，得到第一腐蚀液；具体的，将称取的氢氧化钠粉末加入到蒸馏水中，采用玻璃棒搅拌混合后的溶液，使氢氧化钠和蒸馏水混合均匀，形成第一腐蚀液；

步骤S2，配制第二腐蚀液：使用滴管取12mL浓度为65%的硝酸溶液溶于85mL蒸馏水中，配制成质量分数为8.4%的稀硝酸溶液，得到所述第二腐蚀液；

步骤S3，试样制取：使用金相切割机制取6082铝合金金相试样，所述试样规格为10mm*10mm*10mm；

步骤S4，镶嵌：将所述试样放置于镶嵌剂模套中，加入酚醛树脂镶粉，镶嵌试样；

步骤S5，打磨：将经步骤四处理后的试样置于金相打磨机上进行打磨，打磨砂纸目数分别为180#、600#、1200#、2400#，直至测量表面光滑平整为止；

步骤S6，抛光：将打磨后的试样置于Mecatech234研磨抛光机上进行抛光，其中，抛光转速为175 rpm；

步骤S7，腐蚀：在抛光好的试样抛光面滴上第一腐蚀液，第一腐蚀液需完全覆盖住试样抛光面，腐蚀时间20min，再使用第二腐蚀液擦蚀试样表面腐蚀产物, 擦蚀时间为15-20s；

步骤S8，冲洗：将试样抛光面用蒸馏水冲洗，边冲洗边用脱脂棉轻轻擦拭，待擦拭干净然后滴上无水乙醇，迅速用吹风机将试样吹干；

步骤S9，金相检测：将腐蚀后的试样置于金相显微镜下观察金相组织，如图1-3所示。

对比例1

一种6082铝合金金相腐蚀方法，包括如下步骤：

步骤S1，配制金相腐蚀液：将0.5mL质量百分比浓度为40%的氢氟酸溶液采用99.5mL蒸馏水稀释，配制成体积分数为0.5%的氢氟酸溶液，即得到金相腐蚀液；

步骤S2，试样制取：使用金相切割机制取规格为10mm*10mm*10mm的6082铝合金金相试样；

步骤S3，镶嵌：将上述试样放置于镶嵌剂模套中，加入酚醛树脂热镶粉，镶嵌试样；

步骤S4，打磨：将经步骤四处理后的式样置于金相打磨机上进行打磨，打磨砂纸目数分别为180#、600#、1200#、2400#，直至测量表面光滑平整为止；

步骤S5，抛光：将打磨后的试样置于Mecatech234研磨抛光机上进行抛光，其中，抛光转速为175 rpm；

步骤S6，腐蚀：在抛光好的试样抛光面滴上金相腐蚀液，金相腐蚀液需完全覆盖住试样抛光面，腐蚀时间30s；

步骤S7，冲洗：将试样抛光面用蒸馏水冲洗，边冲洗边用脱脂棉轻轻擦拭，待擦拭干净然后滴上无水乙醇，迅速用吹风机将试样吹干，如图4所示；

步骤S8，金相检测：将腐蚀后的试样置于金相显微镜下观察金相组织。

从图1-3特别是图2和图4的对比可以看出，采用本申请的6082铝合金金相腐蚀液进行金相腐蚀得到的6082铝合金金相组织晶界清晰、晶粒完整，并且采用本申请的金相腐蚀液和金相腐蚀方法使得6082金相腐蚀变得简易方便，设备及检测设备要求较少且减少检测成本。

由于6082铝合金耐腐蚀性强，采用单一的酸性腐蚀液进行腐蚀的腐蚀效果不佳，本申请先采用第一腐蚀液腐蚀出晶界，考虑到腐蚀后金相试样表面会产生腐蚀产物，会附着在样件表面，影响观察，再采用第二腐蚀液擦拭掉表面腐蚀产物，第二腐蚀液的擦拭会将第一腐蚀液腐蚀产物转化成可溶性硝酸盐，易被水冲洗干净，且晶界也会更清晰。

本申请实施例中的第一腐蚀液和第二腐蚀液容易获取，在不额外增加成本的前提下，能够获得晶界清晰、晶粒完整的6082铝合金金相组织。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，比如第一腐蚀液选用其他强碱，如氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液或氢氧化钡溶液，第二腐蚀液选用盐酸或硫酸在内的强酸溶液，均是对本发明的技术方案做出的等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。