金相腐蝕劑
除某些非金屬夾雜物、鑄鐵中的石墨相、粉末冶金材料中的孔隙等特殊組織外,經(jīng)拋光后的試樣磨面,必須用浸蝕劑進(jìn)行“浸蝕”,以獲得(或加強(qiáng))圖象襯度后才能在顯微鏡下進(jìn)行觀察。獲得襯度的方法很多,據(jù)獲得襯度過程是否改變試樣表面,可分為不改變表面方法,如光學(xué)法,和改變試樣表面方法,如電化學(xué)浸蝕法、物理浸蝕法兩大類。
常用的浸蝕方法是化學(xué)浸蝕法。純金屬或單相金屬的浸蝕是一個(gè)化學(xué)溶解過程。晶界處由于原子排列混亂,能量較高,所以易受浸蝕而呈現(xiàn)凹溝。各個(gè)晶粒由于原子排列位向不同,受浸蝕程度也不同。因此,在垂直光線照射下,各部位反射進(jìn)入物鏡的光線不同,從而顯示出晶界及明暗不同的晶粒。兩相或兩相以上合金的浸蝕則是一個(gè)電化學(xué)腐蝕過程。由于各相的組織成分不同,其電極電位亦不同,當(dāng)表面覆蓋一層具有電解質(zhì)作用的浸蝕劑時(shí),兩相之間就形成許多“微電池”。具有負(fù)電位的陽極相被迅速溶解而凹下;具有正電位的陰極相則保持原來的光滑平面。試樣表面的這種微觀凹凸不平對光線的反射程度不同,在顯微鏡下就能觀察到各種不同的組織及組成相。
浸蝕時(shí)可將試樣磨面浸入浸蝕劑中,也可用棉花粘取浸蝕劑擦拭試樣表面。根據(jù)組織特點(diǎn)和觀察時(shí)的放大倍數(shù),確定浸蝕的深淺,一般浸蝕到試樣磨面稍發(fā)暗時(shí)即可。浸蝕后立即用清水沖洗,必要時(shí)再用酒精清洗。后用吸水紙吸干,或用吹風(fēng)機(jī)吹干。
某些貴金屬及其合金,化學(xué)穩(wěn)定性很高,難以用化學(xué)浸蝕法顯示出組織,可采用電解浸蝕法。如純鉑,純銀,金及其合金,不銹鋼,耐熱鋼,高溫合金,鈦合金等。此外還有其他的顯示法如陰極真空浸蝕法、恒電位顯示法、薄膜干涉顯示法等。對不同的材料,需選用不同的浸蝕劑。
常用浸蝕劑可參考下表:
序號(hào) | 試 劑 組 成 | 染色時(shí)間 | 使 用 期 限 | 用 途 | 一般控制的顏色 |
18℃ | 30℃ |
1 | 亞硫酸鉀(K2S2O5)3g 、氨磺酸1克、水100毫升 | 30-40秒 | 一周 | 3天 | 碳鋼 、合金鋼 | 藍(lán)紫或棕色 |
2 | 焦亞硫酸鉀(K2S2O5)3g、氨磺酸1克、氟化氫氨1克 | 20-60秒 | 一周 | 3天 | 馬氏體鋼、高錳鋼 | 深藍(lán)色 |
3 | 鹽酸水溶液1:1或1:5 100毫升、焦亞硫酸鉀(K2S2O5)2g | 20-60秒 | 一周 | 12小時(shí) | 奧氏體不銹鋼 | 棕紅色 |
*4 | 亞硫酸鉀(K2S2O5)3g、10克、水100毫升 | 2-4分 | 3天 | 一周 | 碳鋼 、合金鋼 | 藍(lán)灰色或淺棕色 |
5 | 冷飽和50毫升、焦亞硫酸鉀1—5克 | 30-90秒 | 一個(gè)月 | 12小時(shí) | 碳鋼 、合金鋼、銅合金 | 藍(lán)色 |
*6 | 24克、氯化鎘2—2..5克、檸檬酸1—5克 | 20-90秒 | 3天 | 12小時(shí) | 碳鋼 、合金鋼、鑄鐵、鑄鋼 | 藍(lán)色或黃色 |
7 | 24克、乙酸鉛2.4克、檸檬酸3克、水100毫升 | 30-90秒 | 3天 | 12小時(shí) | 銅合金 | 藍(lán)色 |
注*是應(yīng)用比較廣的
彩色金相是利用化學(xué)和物理的方法,在式樣表面形成一層具有特殊性質(zhì)的薄膜。利用薄膜干涉效應(yīng),使金屬及合金的顯微組織顯現(xiàn)不同的顏色,通過顏色襯度去識(shí)別顯微組織結(jié)構(gòu)。而傳統(tǒng)的黑白金相是通過化學(xué)試劑的腐蝕作用,使金屬表面產(chǎn)生凹凸不平,從而產(chǎn)生反光能力的差別(亮度差),以此來顯示金相組織的微觀結(jié)構(gòu)。
黑白金相的腐蝕劑
一般沒有嚴(yán)格的規(guī)定:如碳酸、酒精、液、氫氟酸、氫氧化鈉、稀硫酸、甲醇、、草酸、稀硝酸等或者是它們中2-3種的混合物但是酸如果是強(qiáng)酸要盡可能的稀一點(diǎn)