不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織的電解腐蝕方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織的電解腐蝕方法。該方法通過2～10%硝酸的酒精溶液對(duì)碳鋼進(jìn)行腐蝕和5～60%的鉻酸溶液對(duì)不銹鋼進(jìn)行電解腐蝕的分別作用，可以實(shí)現(xiàn)在電解腐蝕不銹鋼一側(cè)的同時(shí)，對(duì)碳鋼的金相組織影響極小。本發(fā)明腐蝕效果好，能夠清晰的顯現(xiàn)不銹鋼/碳鋼復(fù)合板的金相組織。
【專利說明】
不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織的電解腐蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織的電解腐蝕劑及腐蝕方法，屬于金相腐 蝕技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 不銹鋼/碳鋼復(fù)合板是以碳鋼為基板和以不銹鋼為覆板經(jīng)過一定方法(熱乳法、冷 乳法、爆炸法等)復(fù)合而成，它即具有不銹鋼的耐腐蝕、耐高溫性，又有碳鋼的成型性、導(dǎo)熱 性、可焊性。與純不銹鋼相比，可節(jié)約鉻鎳等貴重金屬元素70 %~80%，節(jié)約成本30 %~ 50%。目前，不銹鋼復(fù)合板在石油、化工、海洋、造船、冶金等行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。從成本和 節(jié)約貴重金屬元素方面考慮，不銹鋼/碳鋼復(fù)合板將成為日后的發(fā)展趨勢(shì)。
[0003] 好的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相腐蝕可以得到晶界顯示清晰的組織形貌、判定試樣 的晶粒度級(jí)別及微量的滲碳體組織鑒別，但不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相腐蝕有兩大難點(diǎn)，一是 不銹鋼具有良好的耐腐蝕性能，其金相組織在一般的腐蝕溶液中無法顯現(xiàn)出來。二是碳鋼 耐腐蝕性較差，其金相組織因碳鋼層腐蝕嚴(yán)重也無法顯現(xiàn)出來。由于不銹鋼/碳鋼復(fù)合板界 面兩邊的耐腐蝕性相差很大，使用常規(guī)的腐蝕方法很難將復(fù)合板界面處的金相組織顯示出 來。目前，不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相腐蝕常用的腐蝕劑是一定體積百分比配比的硝酸、鹽酸 和水，或者一定體積百分比配比的氫氟酸、硝酸和水，使用這種強(qiáng)酸溶液作為腐蝕劑，很容 易造成碳鋼一側(cè)腐蝕過于嚴(yán)重。而在腐蝕方法中，可查閱的腐蝕方法是氯化鐵-鹽酸-水溶 液，該方法采用了腐蝕性、揮發(fā)性、刺激性極強(qiáng)的鹽酸，在使用過程中易對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的健康 造成傷害;另外其腐蝕效果并不理想，碳鋼層容易造成過腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的為針對(duì)當(dāng)前技術(shù)中存在的不足，提供一種顯現(xiàn)不銹鋼/碳鋼復(fù)合板 金相組織的電解腐蝕方法。該方法腐蝕劑配方簡(jiǎn)單，無毒無刺激性氣味，大大降低了對(duì)實(shí)驗(yàn) 人員的健康傷害;腐蝕劑不易揮發(fā)，能夠長(zhǎng)期保存并反復(fù)使用;通過2~10%硝酸的酒精溶 液對(duì)碳鋼進(jìn)行腐蝕和5~60%的鉻酸溶液對(duì)不銹鋼進(jìn)行電解腐蝕的分別作用，可以實(shí)現(xiàn)在 電解腐蝕不銹鋼一側(cè)的同時(shí)，對(duì)碳鋼的金相組織影響極小。本發(fā)明腐蝕效果好，能夠清晰的 顯現(xiàn)不銹鋼/碳鋼復(fù)合板的金相組織。
[0005] 本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0006] -種不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織的電解腐蝕方法，為以下兩種方法之一任意，
[0007] 其中，方法一，包括以下步驟：
[0008] (1)將不銹鋼/碳鋼復(fù)合板用水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0009] (2)向機(jī)械拋光后的復(fù)合板噴涂第一腐蝕劑，停留5~10s;然后用無水乙醇沖洗干 凈后烘干；
[0010] (3)將第二腐蝕劑倒入電解腐蝕儀中作為電解液，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將步驟(2)烘干后的復(fù)合板作為陽極，電解腐蝕直流電壓3~6V，電流0.35~0.50A，兩 電極的距離為15~30mm，電解腐蝕時(shí)間為60~90s;
[0011] (4)將步驟(3)電解腐蝕后的復(fù)合板從第二腐蝕劑中取出，用無水乙醇沖洗干凈后 烘干，得到不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織；
[0012] 或者，方法二，包括以下步驟：
[0013] (1)將不銹鋼/碳鋼復(fù)合板用水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0014] (2)將第二腐蝕劑倒入電解腐蝕儀中作為電解液，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將步驟（1)機(jī)械拋光后的復(fù)合板作為陽極，電解腐蝕直流電壓3~6V，電流0.35~ 0.50A，兩電極的距離為15~30mm，電解腐蝕時(shí)間為60~90s;
[0015] (3)將步驟(2)電解腐蝕后的復(fù)合板從第二腐蝕劑中取出，用無水乙醇沖洗干凈后 烘干；
[0016] (4)向步驟(3)中烘干后的復(fù)合板噴涂第一腐蝕劑，停留5~10s;然后用無水乙醇 沖洗干凈后烘干，得到不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織；
[0017] 其中，第一腐蝕劑為含有2~10%體積分?jǐn)?shù)硝酸的酒精溶液，第二腐蝕劑為質(zhì)量百 分濃度為5~60 %的鉻酸溶液。
[0018] 所述的硝酸的質(zhì)量百分濃度為65~98%。
[0019] 本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)為：
[0020] 現(xiàn)有技術(shù)中，不銹鋼的腐蝕劑為一定體積百分比配比的硝酸、鹽酸和水，或者是一 定體積百分比配比的氫氟酸、硝酸和水。由于這種腐蝕劑為強(qiáng)酸溶液，在腐蝕不銹鋼的同 時(shí)，對(duì)碳鋼的影響很大，不管是先腐蝕碳鋼、還是先腐蝕不銹鋼，碳鋼一側(cè)的腐蝕嚴(yán)重，其金 相組織無法顯現(xiàn)出來。本發(fā)明的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相腐蝕方法，不管是先腐蝕碳鋼，還 是先腐蝕不銹鋼，第二步的腐蝕對(duì)第一步的腐蝕影響極小。這種腐蝕法最關(guān)鍵的是不銹鋼 層的電解腐蝕，所采用的電解腐蝕劑是質(zhì)量百分濃度為5~60%的鉻酸溶液。鉻酸是一種氧 化性酸，其水溶液在室溫下性質(zhì)穩(wěn)定，不揮發(fā)，無氣味。在通電后，鉻酸作為電化學(xué)反應(yīng)過程 中的氧化劑可將不銹鋼表面金屬予以溶解，因晶界上原子排列不規(guī)則，具有更高的自由能， 所以晶界更易腐蝕。用鉻酸作為電解腐蝕劑的優(yōu)點(diǎn)是在進(jìn)行電解腐蝕時(shí)碳鋼層不受影響， 最終可以得到很好的腐蝕效果，不銹鋼/碳鋼復(fù)合板界面組織清晰可見。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0022]本發(fā)明的腐蝕劑配方簡(jiǎn)單，無毒無刺激性氣味，大大降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的健康傷 害;腐蝕劑不易揮發(fā)，能夠長(zhǎng)期保存并反復(fù)使用;在電解腐蝕不銹鋼一側(cè)的同時(shí)，碳鋼一側(cè) 的腐蝕很小，因而對(duì)碳鋼的金相組織影響極小，即電解腐蝕前后在金相顯微鏡下觀察碳鋼 的組織變化很小，碳鋼不會(huì)產(chǎn)生過腐蝕;其他腐蝕方法要么碳鋼一側(cè)過腐蝕，要么不銹鋼一 側(cè)欠腐蝕，結(jié)果導(dǎo)致不銹鋼/碳鋼復(fù)合板界面處的組織模糊，相對(duì)于其他腐蝕方法，本方法 腐蝕效果好，能夠清晰的顯現(xiàn)不銹鋼/碳鋼復(fù)合板界面兩側(cè)的金相組織。
【附圖說明】
[0023]圖1為實(shí)施例1腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0024]圖2為實(shí)施例2腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0025]圖3為實(shí)施例3腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0026]圖4為實(shí)施例4腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0027]圖5為實(shí)施例5腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0028]圖6為實(shí)施例6腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍。
[0029] 圖7為實(shí)施例7腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0030] 圖8為實(shí)施例8腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0031]圖9為對(duì)比例1腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0032]圖10為對(duì)比例2腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0033]圖11為對(duì)比例3腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍；
[0034]圖12為對(duì)比例4腐蝕得到的309S不銹鋼/Q235碳鋼復(fù)合板的金相組織，放大倍數(shù)為 100 倍。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 實(shí)施例1
[0036] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0037] (2)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為65%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0038] (3)用步驟(2)配制的腐蝕劑1對(duì)機(jī)械拋光后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為6s。
[0039] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0040] (5)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻10g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解，得到鉻酸溶液；
[0041] (6)將步驟(5)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將步驟(4)烘干后的試樣作為陽極(其中，經(jīng)腐蝕劑1腐蝕的部分浸沒于腐蝕劑2中。以 下首先用腐蝕劑1進(jìn)行腐蝕的實(shí)施例同），電解腐蝕直流電壓3V，電流0.35A，兩電極的距離 為15mm，電解腐蝕時(shí)間為90s。
[0042] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0043] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖1。不銹鋼/碳鋼復(fù)合板 界面兩側(cè)的金相組織顯示清晰，碳鋼一側(cè)的組織為珠光體和鐵素體組織，不銹鋼一側(cè)的組 織為奧氏體組織。把質(zhì)量百分濃度為5~60%的鉻酸溶液作為電解腐蝕劑，在電解腐蝕不銹 鋼一側(cè)的同時(shí)，碳鋼一側(cè)腐蝕很小，因而對(duì)碳鋼的金相組織影響極小，碳鋼一側(cè)不會(huì)產(chǎn)生過 腐蝕。其他腐蝕方法要么碳鋼一側(cè)過腐蝕，要么不銹鋼一側(cè)欠腐蝕，結(jié)果導(dǎo)致不銹鋼/碳鋼 復(fù)合板界面處的組織模糊，相對(duì)于其他腐蝕方法，本方法腐蝕效果好，能夠清晰的顯現(xiàn)不銹 鋼/碳鋼復(fù)合板界面兩側(cè)的金相組織。
[0044] 實(shí)施例2
[0045] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0046] (2)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為65%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0047] (3)用步驟(2)配制的腐蝕劑1對(duì)機(jī)械拋光后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為6s。
[0048] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0049] (5)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻10g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解；
[0050] (6)將步驟(5)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將步驟(4)烘干后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓3.5V，電流0.40A，兩電極的距 離為20mm，電解腐蝕時(shí)間為90s。
[0051] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0052] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖2 [0053] 實(shí)施例3
[0054] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0055] (2)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為80%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0056] (3)用步驟(2)配制的腐蝕劑1對(duì)機(jī)械拋光后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為6s。
[0057] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0058] (5)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻25g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解；
[0059] (6)將步驟(5)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將步驟(4)烘干后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓4.0V，電流0.45A，兩電極的距 離為25mm，電解腐蝕時(shí)間為80s。
[0060] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0061 ] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖3
[0062] 實(shí)施例4
[0063] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0064] (2)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為80%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0065] (3)用步驟(2)配制的腐蝕劑1對(duì)機(jī)械拋光后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為6s。
[0066] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0067] (5)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻25g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解；
[0068] (6)將步驟(5)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將步驟(4)烘干后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓6.0V，電流0.50A，兩電極的距 離為30mm，電解腐蝕時(shí)間為80s。
[0069] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0070] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖4 [0071] 實(shí)施例5
[0072] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0073] (2)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻45g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解；
[0074] (3)將步驟(2)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將機(jī)械拋光后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓3V，電流0.35A，兩電極的距離為 15mm，電解腐蝕時(shí)間為70s。
[0075] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0076] (5)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為90%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0077] (6)用步驟(5)配制的腐蝕劑1對(duì)步驟(4)烘干后的試樣(經(jīng)電解腐蝕的部分)進(jìn)行 噴涂，停留腐蝕時(shí)間為5s。
[0078] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0079] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖5
[0080] 實(shí)施例6
[0081 ] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0082] (2)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻45g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解；
[0083] (3)將步驟(2)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將機(jī)械拋光后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓3.5V，電流0.40A，兩電極的距離為 20mm，電解腐蝕時(shí)間為70s。
[0084] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0085] (5)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為90%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0086] (6)用步驟(5)配制的腐蝕劑1對(duì)步驟(4)烘干后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為 5s〇
[0087] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0088] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖6
[0089] 實(shí)施例7
[0090] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0091] (2)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻60g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解；
[0092] (3)將步驟(2)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將機(jī)械拋光后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓4.0V，電流0.45A，兩電極的距離為 25mm，電解腐蝕時(shí)間為60s。
[0093] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0094] (5)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為98%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0095] (6)用步驟(5)配制的腐蝕劑1對(duì)步驟(4)烘干后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為 5s〇
[0096] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0097] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖7
[0098] 實(shí)施例8
[0099] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0100] (2)制備腐蝕劑2:稱取三氧化鉻60g、去離子水100ml，依次將去離子水、三氧化鉻 倒入玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌至三氧化鉻全部溶解；
[0101] (3)將步驟(2)配制的腐蝕劑2倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用石 墨板，將機(jī)械拋光后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓6.0V，電流0.50A，兩電極的距離為 30mm，電解腐蝕時(shí)間為60s。
[0102] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0103] (5)制備腐蝕劑1:量取質(zhì)量百分濃度為98%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0104] (6)用步驟(5)配制的腐蝕劑1對(duì)步驟(4)烘干后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為 5s〇
[0105] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0106] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖8
[0107] 對(duì)比例1
[0108] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光。
[0109] (2)制備腐蝕液:稱取質(zhì)量百分濃度為37.5 %的濃鹽酸30ml、質(zhì)量百分濃度為65 % 的濃硝酸l〇ml，室溫下將濃硝酸緩慢地倒入濃鹽酸中，并用玻璃棒攪拌；
[0110] (3)將機(jī)械拋光后的試樣浸入到用步驟(2)配制的腐蝕溶液中，腐蝕時(shí)間為6min。
[0111] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕液中取出，并用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得 到腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0112] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖9。
[0113] 對(duì)比例2
[0114] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光。
[0115] (2)制備腐蝕液:稱取三氯化鐵5g、去離子水100ml、質(zhì)量百分濃度為37.5 %的濃鹽 酸50ml，室溫下將濃鹽酸緩慢地倒入去離子水中，并用玻璃棒攪拌，再將三氯化鐵倒入鹽酸 溶液中，不斷用玻璃棒攪拌至三氯化鐵完全溶解；
[0116] (3)用步驟(2)配制的腐蝕溶液對(duì)試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為25s。
[0117] (4)將試樣從腐蝕液中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到腐蝕后的不銹鋼/ 碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0118] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖10。
[0119] 對(duì)比例3
[0120] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0121] (2)制備腐蝕液1:量取質(zhì)量百分濃度為65%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0122] (3)用步驟(2)配制的腐蝕劑1對(duì)試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為6s。
[0123] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0124] (5)制備腐蝕劑2:稱取草酸10g、去離子水100ml，依次將去離子水、草酸倒入玻璃 容器中，并用玻璃棒攪拌至草酸全部溶解；
[0125] (6)將步驟(5)配制的電解腐蝕劑倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用 石墨板，將步驟(4)烘干后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓6.0V，電流0.50A，兩電極的 距離為15mm，電解腐蝕時(shí)間為30s。
[0126] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0127] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖11
[0128] 對(duì)比例4
[0129] (1)將不銹鋼 / 碳鋼復(fù)合板試樣依次經(jīng) 400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、 2500#、3000#的水磨砂紙打磨后，再用金剛石拋光膏進(jìn)行機(jī)械拋光；
[0130] (2)制備腐蝕劑2:稱取草酸10g、去離子水100ml，依次將去離子水、草酸倒入玻璃 容器中，并用玻璃棒攪拌至草酸全部溶解；
[0131] (3)將步驟(2)配制的電解腐蝕劑倒入電解腐蝕儀中，電解腐蝕儀的陰極材料采用 石墨板，將機(jī)械拋光后的試樣作為陽極，電解腐蝕直流電壓6.0V，電流0.50A，兩電極的距離 為15mm，電解腐蝕時(shí)間為30s。
[0132] (4)將步驟(3)腐蝕后的試樣從腐蝕劑2中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干。
[0133] (5)制備腐蝕液1:量取質(zhì)量百分濃度為65%的硝酸4ml、酒精96ml，將量取的硝酸 溶液沿著容器壁緩慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒攪拌均勻；
[0134] (6)用步驟(5)配制的腐蝕劑1對(duì)步驟(4)烘干后的試樣進(jìn)行噴涂，停留腐蝕時(shí)間為 6s〇
[0135] (7)將步驟(6)腐蝕后的試樣從腐蝕劑1中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘干，得到 腐蝕后的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織。
[0136] 利用0LYCIA M3型光學(xué)顯微鏡觀察腐蝕表面，金相組織見圖12。
[0137]
[0138] 從以上實(shí)施例可以看出，經(jīng)過本發(fā)明后，不銹鋼/碳鋼復(fù)合板有一側(cè)是耐腐蝕性很 好的不銹鋼，為了腐蝕出不銹鋼的金相組織，在其金相腐蝕過程中，一般把強(qiáng)酸溶液作為腐 蝕劑，而碳鋼是耐腐蝕性很差的金屬，在腐蝕不銹鋼一側(cè)的同時(shí)很容易造成過腐蝕。使用質(zhì) 量分?jǐn)?shù)為5~60 %的鉻酸溶液作為電解腐蝕劑，在通電后，鉻酸作為電化學(xué)反應(yīng)過程中的氧 化劑可將不銹鋼表面金屬予以溶解，因晶界上原子排列不規(guī)則，具有更高的自由能，所以晶 界更易腐蝕。電解腐蝕過程中只會(huì)腐蝕不銹鋼一側(cè)，對(duì)碳鋼一側(cè)的腐蝕很小，最終可以得到 很好的腐蝕效果，不銹鋼/碳鋼復(fù)合板界面組織清晰可見。
[0139] 本發(fā)明未盡事宜為公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織的電解腐蝕方法，其特征為以下兩種方法之一任 其中，方法一，包括以下步驟： (1)將不銹鋼/碳鋼復(fù)合板用水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光； (2 )向機(jī)械拋光后的復(fù)合板噴涂第一腐蝕劑，停留5~IO S;然后用無水乙醇沖洗干凈后 烘干； (3) 將第二腐蝕劑倒入電解腐蝕儀中作為電解液，電解腐蝕儀的陰極材料采用石墨板， 將步驟(2)烘干后的復(fù)合板作為陽極，電解腐蝕直流電壓3~6V，電流0.35~0.50A，兩電極 的距離為15~30mm，電解腐蝕時(shí)間為60~90s; (4) 將步驟（3)電解腐蝕后的復(fù)合板從第二腐蝕劑中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘 干，得到不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織； 或者，方法二，包括以下步驟： (1) 將不銹鋼/碳鋼復(fù)合板用水磨砂紙打磨后，再用金剛石研磨膏進(jìn)行機(jī)械拋光； (2) 將第二腐蝕劑倒入電解腐蝕儀中作為電解液，電解腐蝕儀的陰極材料采用石墨板， 將步驟（1)機(jī)械拋光后的復(fù)合板作為陽極，電解腐蝕直流電壓3~6V，電流0.35~0.50A，兩 電極的距離為15~30mm，電解腐蝕時(shí)間為60~90s; (3) 將步驟（2)電解腐蝕后的復(fù)合板從第二腐蝕劑中取出，用無水乙醇沖洗干凈后烘 干； (4) 向步驟(3)中烘干后的復(fù)合板噴涂第一腐蝕劑，停留5~IOs;然后用無水乙醇沖洗 干凈后烘干，得到不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織； 其中，第一腐蝕劑為含有2~10%體積分?jǐn)?shù)硝酸的酒精溶液，第二腐蝕劑為質(zhì)量百分濃 度為5~60%的鉻酸溶液。2. 如權(quán)利要求1所述的不銹鋼/碳鋼復(fù)合板金相組織的腐蝕方法，其特征為所述的硝酸 的質(zhì)量百分濃度為65~98%。
【文檔編號(hào)】C23F1/28GK105908249SQ201610333572
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】殷福星, 代響林, 劉寶璽, 馬久樂
【申請(qǐng)人】河北工業(yè)大學(xué)