專利名稱：一種顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金相侵蝕方法，特別是一種顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法。
技術(shù)背景
鈷鉻合金比重小，質(zhì)輕，熔點(diǎn)高，化學(xué)性能穩(wěn)定,抗腐蝕性強(qiáng),具有優(yōu)良的機(jī)械性能，對機(jī)體無刺激性，目前被廣泛應(yīng)用于人體種植材料。由于難以腐蝕，故金相制樣是一難點(diǎn)，通過查閱許多金相制樣技術(shù)資料，未找到鈷鉻合金的具體侵蝕方法，只有鈷基合金的侵蝕劑主要為鹽酸+水+醋酸+硝酸+溶液、酒精+氫氟酸+硝酸、鹽酸+硫酸銅水溶液和乳酸+重水+硝酸共四種。但是經(jīng)筆者試驗(yàn)，這幾種侵蝕劑要么不侵蝕，要么效果很差。。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，針對鈷鉻合金的金相侵蝕存在的問題，利用王水的強(qiáng)腐蝕性以及不同時(shí)期的活性，使試面清澈， 組織顯示完好、準(zhǔn)確，同時(shí)也為被測試材 料在我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國防科技建設(shè)的實(shí)際應(yīng)用中提供準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。
為了實(shí)現(xiàn)解決上述技術(shù)問題的目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案本發(fā)明的一種顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，特征在于工藝過程為(1)、按照比例配制王水；(2)、將王水在一定溫度放置規(guī)定時(shí)間，使王水達(dá)到符合要求的色度其中，在-5°C飛。C時(shí)，王水的放置時(shí)間為8 15分鐘；在5°C 15°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為5 10分鐘；在15°C 25°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為'2 分鐘；在25 °C 35 °C時(shí)，王水的放置時(shí)間為0. 5^3分鐘；所述的上限溫度，均不含本值；(3)、用柔性材料蘸取王水擦拭試樣，擦拭時(shí)間為3(Γ90秒鐘；當(dāng)試樣表面不再光亮，稍微發(fā)灰，此時(shí)侵蝕效果最佳；(4)、用柔性材料擦去試樣表面的王水，并用水沖洗干凈試樣表面；或者將試樣放在水中沖洗除去表面的王水；然后吹干，即得到被腐蝕的試樣表面。
更具體的，王水配置完畢后的放置時(shí)間為在_5°C 5°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為 1(Γ15分鐘；在50C 15°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為5 10分鐘；在15°C 25°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為:3 5分鐘；在250C 35°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為0. 5 2分鐘。
本專利所述的王水，是指質(zhì)量濃度為55 70%的硝酸和質(zhì)量濃度為3(Γ37%的鹽酸， 按照硝酸鹽酸體積比=1 :2. 5^4的混合液。
優(yōu)選的，所述的王水是指質(zhì)量濃度為6(Γ70%的硝酸和質(zhì)量濃度為33 37%的鹽酸， 按照硝酸鹽酸體積比=1 =3^3. 5的混合液。
更優(yōu)選的王水是指質(zhì)量濃度為65飛9%的硝酸和質(zhì)量濃度為33 37%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 3的混合液。最優(yōu)選的王水是指質(zhì)量濃度為69%的硝酸和質(zhì)量濃度為 36. 5%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 3的混合液。
所述的鈷鉻合金，具體是指L605合金。該合金組成為C :0. 05-0. 15 ;Mg :1. 00-2. 00 ；S1:^0. 40 ；P: ^ O. 040 ；S :彡 0.030 ；Cr :19-21 ；N1:9-11 ;W :14-16 ；Fe :彡 3 ； 余量為Co和不可避免的雜質(zhì)。
對于鈷鉻合金金相侵蝕劑，關(guān)鍵是是使試面清澈，組織顯示完好、準(zhǔn)確。技術(shù)問題主要有1)如何使試樣侵蝕；2)組織顯示完好、試面清澈；3)組織顯示準(zhǔn)確。
首先要解決的是試樣的侵蝕問題，由于鈷鉻合金化學(xué)性能穩(wěn)定，抗腐蝕性強(qiáng)，所以一般的侵蝕劑對鈷鉻合金難以侵蝕，王水具有強(qiáng)烈的腐蝕作用，對絕大多數(shù)的金屬具有腐蝕、溶解作用，因此可以選擇王水作為侵蝕劑。
王水配置后隨溫度的不同和放置時(shí)間的長短其侵蝕性能也不同，侵蝕能力隨溫度的升高逐漸變強(qiáng)，隨放置時(shí)間增長先變強(qiáng)后逐漸減弱。王水侵蝕能力的強(qiáng)弱表現(xiàn)在試劑的顏色上，剛配置的王水顏色是無色透明的，隨放置時(shí)間增長，兩種試劑逐漸混合均勻，顏色逐漸變成淺黃、深黃、紅棕、淺黃、無色透明，對于不銹鋼和高溫合金類材料顏色為紅棕色時(shí)侵蝕能力最強(qiáng)，而黃色時(shí)次之，無色時(shí)最差。正是由于王水不同時(shí)期侵蝕能力不同，所以不同材料相應(yīng)的最佳侵蝕時(shí)機(jī)也不同，使用王水作為侵蝕劑時(shí)，對于一種特定的材料把握其最佳侵蝕時(shí)機(jī)是試樣侵蝕的關(guān)鍵。鈷鉻合金卻不同，在王水剛配置時(shí)不侵蝕，顏色為淡黃色時(shí)試樣要么不腐蝕，要么過腐蝕甚至表面溶解而無法得到較好的金相組織，在王水變成紅棕色時(shí)無論如何也不侵蝕。當(dāng)王水由淡黃變?yōu)樯铧S的這一時(shí)間段內(nèi)侵蝕試樣可以得到好的侵蝕效果。本專利就是按照這種原理進(jìn)行設(shè)計(jì)、控制的。
通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下的有益效果本發(fā)明的一種顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，清晰、完整、準(zhǔn)確地顯示了鈷鉻合金的金相組織，通過對鈷鉻合金人體植入用·材料的試驗(yàn)，體現(xiàn)了該試劑的良好侵蝕效果；本發(fā)明用常用的金相侵蝕劑配置鈷鉻合金的侵蝕劑，利用侵蝕劑不同時(shí)期侵蝕能力的不同達(dá)到對鈷鉻合金良好的侵蝕效果，從而顯示出清晰、完整、準(zhǔn)確的金相組織。


圖1是淡黃色王水擦拭30秒鐘的鈷鉻合金金相組織，200 X。
圖2是淡黃色王水擦拭50秒鐘的鈷鉻合金金相組織，200 X。
圖3是紅色王水擦拭2分鐘的鈷鉻合金金相組織，100 X。
圖4是深黃色王水擦拭50秒的鈷鉻合金金相組織，200 X。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本專利進(jìn)一步解釋說明。但本專利的保護(hù)范圍不限于具體的實(shí)施方式。
實(shí)施例I試驗(yàn)材料為人體植入用鈷鉻合金管材。合金配比為C :0. 05-0. 15 ；Mg 1. 00-2. 00 ；Si ^ O. 40 ；P: ( O. 040 ；S 0. 030 ；Cr :19-21 ；N1:9-11 ；ff :14-16 ;Fe :彡 3 ;余量為 Co 和不可避免的雜質(zhì)。
實(shí)施例I的王水是指質(zhì)量濃度為69%的硝酸和質(zhì)量濃度為36. 5%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 3的混合液。
室溫28°C，配好的王水放置7分鐘時(shí)，王水顏色為深黃色，此時(shí)開始用棉花蘸取擦拭試樣，擦拭時(shí)間約為50秒鐘。當(dāng)試面不再光亮，稍微發(fā)暗，此時(shí)侵蝕效果最佳，試樣表面清亮，晶界清晰，組織為孿晶α，見圖4。
實(shí)施例2試驗(yàn)材料為人體植入用鈷鉻合金管材合金配比為C :0. 05-0. 15 ；Mg 1. 00-2. 00 ；Si (O. 40 ；P: ( O. 040 ；S 0. 030 ；Cr :19-21 ；N1:9-11 ;W :14-16 ；Fe S 3 ;余量為 Co 和不可避免的雜質(zhì)。
實(shí)施例2的王水是指質(zhì)量濃度為69%的硝酸和質(zhì)量濃度為36. 5%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 3的混合液。
室溫28°C，配好的王水放置I分鐘時(shí)，王水顏色為深黃色，此時(shí)開始用棉花蘸取擦拭試樣，擦拭時(shí)間約為60秒鐘。當(dāng)試面不再光亮，稍微發(fā)暗，此時(shí)侵蝕效果最佳，試樣表面清亮，晶界清晰，組織為孿晶α。
權(quán)利要求
1.一種顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，其特征是工藝過程為 (1)、按照比例配制王水； (2)、將王水在一定溫度放置規(guī)定時(shí)間，使王水達(dá)到符合要求的色度 其中，在-5°C飛。C時(shí)，王水的放置時(shí)間為8 15分鐘； 在5°C 15°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為5 10分鐘； 在15°C 25°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為'2 分鐘； 在25 °C 35 °C時(shí)，王水的放置時(shí)間為0. 5^3分鐘； 所述的上限溫度，均不含本值； (3)、用柔性材料蘸取王水擦拭試樣，擦拭時(shí)間為3(Γ90秒鐘； (4)、用柔性材料擦去試樣表面的王水，并用水沖洗干凈試樣表面；或者將試樣放在水中沖洗除去表面的王水；然后吹干，即得到被腐蝕的試樣表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，其特征是王水配置完畢后的放置時(shí)間為在-50C飛。C時(shí)，王水的放置時(shí)間為1(Γ15分鐘；在50C 15°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為5 10分鐘；在150C 25°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為3 5分鐘；在25°C 35°C時(shí)，王水的放置時(shí)間為0. 5^2分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，其特征是所述的王水，是指質(zhì)量濃度為55 70%的硝酸和質(zhì)量濃度為3(Γ37%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 2.5^4的混合液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，其特征是所述的王水是指質(zhì)量濃度為6(Γ70%的硝酸和質(zhì)量濃度為33 37%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 3^3. 5的混合液。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，其特征是所述的王水是指質(zhì)量濃度為65飛9%的硝酸和質(zhì)量濃度為33 37%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 3的混合液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，其特征是所述的王水是指質(zhì)量濃度為69%的硝酸和質(zhì)量濃度為36. 5%的鹽酸，按照硝酸鹽酸體積比=1 3的混合液。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種顯示鈷鉻合金組織的金相侵蝕方法，工藝過程包括配制王水；將王水在一定溫度放置規(guī)定時(shí)間，使王水達(dá)到符合要求的色度；用柔性材料蘸取王水擦拭試樣，擦拭時(shí)間為30～90秒鐘；除去表面的王水；然后吹干，即得到被腐蝕的試樣表面。本發(fā)明的方法，清晰、完整、準(zhǔn)確地顯示了鈷鉻合金的金相組織，通過對鈷鉻合金人體植入用材料的試驗(yàn)，體現(xiàn)了該試劑的良好侵蝕效果；本發(fā)明用常用的金相侵蝕劑配置鈷鉻合金的侵蝕劑，利用侵蝕劑不同時(shí)期侵蝕能力的不同達(dá)到對鈷鉻合金良好的侵蝕效果，從而顯示出清晰、完整、準(zhǔn)確的金相組織。
文檔編號C23F1/28GK102980794SQ201210441849
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者王春芬, 李雪峰, 郭海霞 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所