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常用材料之化学浸蚀液

常用材料之化学浸蚀液

A.碳钢,低合金钢,中间合金钢用腐蚀液

腐蚀液

用途

1硝酸酒精溶液(Nital)

 硝酸        1~5㏄

 乙醇或甲醇     100㏄

显出钢鐡中渡来鐡和肥粒鐡的晶界,并显示肥粒鐡和麻田散鐡的差别。腐蚀时间数秒~1分钟。

2苦味酸酒精溶液(Picral)

 苦味酸       4g

 乙醇或甲醇     100㏄

显示碳钢,低合金钢及铸铁的淬火,回火组织。但不腐蚀肥粒鐡相,故不显示其晶界。腐蚀时间10秒~2分。回火钢10~20秒。淬火钢1分钟以上。

3酸性苦味酸酒精溶液

 盐酸        15㏄

 苦味酸        1g

 乙醇或甲醇     100㏄

显示沃斯鐡晶粒,适用于淬火及回火钢。比Picral的腐蚀速度更快。

4盐酸(浓)     1㏄

 水        100㏄

用在淬火钢,若加入500㏄的水,可用作弱电流的电解腐蚀液。

5苦味酸        1g

 氢氧化钠      25g

 水        约100㏄

适于鐡钢中雪明碳鐡和其它碳化物的着色。把试片放入此溶液中加热5~10分钟(80℃),则雪明碳鐡会由褐色变成黑色。配制此液的方法是先把氢氧化纳25g溶入60~70㏄的水中,再加苦味酸2g,缓慢加热溶解之,然后再加水稀释到100㏄,并放入棕色瓶中保存之。新鲜的溶液,腐蚀效果较差。

6氯化第二铜      10g

 氯化镁        40g

 盐酸(浓)      20㏄

 温水及乙醇    约1000㏄

将两种氯化物溶于少量温水,再加乙醇至1000㏄。可用在磷的偏析状态之检查。把试片之研磨面浸入此液中,1分钟后取出擦干,再浸入另一新液中。如此反复数次。含P相上会有铜的沉着,再以沸水,酒精洗净后观察。

B:高合金钢,不锈钢,高速钢,耐热钢

腐蚀液

用途

1王水

 盐酸(浓)        3份

 硝酸(浓)        2份

适用于不锈钢,调制后放置隔日再使用。此液腐蚀性强,要小心处理。

2硝酸          30㏄

 醋酸          20㏄

适用于不锈钢及?Ni或Co的合金。

3盐酸          10㏄

 硝酸           3㏄

 乙醇         100㏄

适用于检查淬火钢的晶界及淬火,回火高速钢的组织。

4硝酸          10㏄

 盐酸       20~30㏄

 甘油       20~30㏄

适用于Fe-Cr合金,高速钢,沃斯田鐡组织的高锰钢,Ni-Cr钢等,研磨与腐蚀反复操作,可得结果。

5硝酸          10㏄

 氟化氢         20㏄

 甘油       20~30㏄

适用于Durion型的高Si合金

6赤血盐         10g

 氢氧化钠        10g

 水          100㏄

适用于Cr钢,W钢及高速钢等的碳化物或复碳化物的检查,也用于碳化鐡共晶的组织检查。在室温或较高的温度下使用

7氯化第二鐡        5g

 盐酸          50㏄

 水          100㏄

适用于沃斯田鐡系不锈钢。以棉片浸液擦拭表面。30sec以下,水洗后再用酒精冲洗之。

8盐酸         100㏄

 氯化第二铜        5g

 乙醇         100㏄

适用于沃斯田鐡,肥粒鐡钢。

9硫酸铜          4g

 盐酸          20㏄

 水           20㏄

适用于不锈钢,氮化钢。

10过氧化氢(工业用)  10㏄

 氢氧化钠溶液(10%) 20㏄

适用于无碳的Fe-W合金,使其化合物呈黑色。若含有碳,则使复碳化物更成暗黑色。新配制液的效果较佳,腐蚀时间约为10分钟。

C:铜及铜合金用腐蚀液

腐蚀液

用途

1氨水           20㏄

 过氧化氢(3%)   8~20㏄

 水          0~20㏄

适用于铜及铜合金。铝青铜腐蚀时所产生的覆膜,可用弱Grard液消除之。腐蚀1分钟。

2氯化第二鐡        25g

 盐酸           25㏄

 水           100㏄

适用于铜,黄铜,青铜,铝青铜等。

3过硫酸铵         10g

 水            90㏄

适用于铜,黄铜,白铜,铝青铜等。

410%氯化铜铵液中添加氨水使成中性或碱性

适用于铜,黄铜,白铜。最常用来腐蚀α-β黄铜的β相。

5硝酸(不同的浓度)

适用于铜和铜合金,可得深腐蚀像。

 

D:铝及铝合金用腐蚀液

腐蚀液

用途

1氟化氢(4%)      0.5㏄

 水           100㏄

一般用。擦蚀15秒或浸蚀30~45秒。

2氢氧化钠          1g

 水           100㏄

一般用。擦蚀10秒。

 

3Keller试液

 氟化氢           1㏄

 盐酸(浓)        1.5㏄

 硝酸           2.5㏄

 水            95㏄

适用于Al~Cu合金。浸蚀8~15秒后以温水清洗,再吹干。勿从试片表面除去腐蚀生成物。

4硝酸(浓)        25㏄

 水            75㏄

α-Al-Fe-Si合金用。显现FeAl。在70℃腐蚀液中浸蚀45~60秒。 

5硫酸(浓)        20㏄

 水            80㏄

Al-Fe-Mn,Al-Cu-Fe,Al-Cu-Fe-Mn合金用,会腐蚀FeAl。在70℃腐蚀液浸蚀30秒,再用冷水清洗。

 

金相显微镜设备主要之目的可分为:

壹、部品显微结构影像分析:其处理流程可分下列步骤:

1. 镶埋:将样品热埋在180℃且承受30KN荷重于直径25.4mm的树脂模型中达 10分钟。

2. 研磨:在完成第一步骤后,首先将样品使用80粒度的MD-Piano磁盘上研磨2分钟,接着使用120粒度的磁盘上研磨3分钟。在研磨期间每一样品之荷重将选择在25N和50N之间且转速设定在300rpm之情况下。

3. 抛光:随后三个步骤处理之后将得到满足的结果。首先使用9μm钻石悬浮物在MD-Largo磁盘上研磨10分钟、接着使用3μm钻石悬浮物在MD-Dac布磁盘上研磨8分钟、最后使用1μm钻石悬浮物在MD-Nap布磁盘上研磨4分钟。

在研磨期间每一样品之荷重将选择在25N和50N之间且转速设定在150rpm之情况下。在完成以上步骤之后将样品使用超音波清洁之。

4. 腐蚀步骤一般由腐蚀液给予完成。腐蚀液的种类、腐蚀的时间依粉末冶金材料之不同而有所差异,请洽本公司人员。

貳、气孔数量影像分析:

1. 含浸:在镶埋之前,内部的气孔隙必须加以真空树脂含浸处理。

2. 镶埋:将样品热埋在玻璃纤维或分子强化树脂为了增加边缘保持力。

3. 研磨:密度小于7g/cm3之样品使用80粒度的MD-Piano磁盘上研磨2分钟,接着使用120粒度的磁盘上研磨3分钟。在研磨期间每一样品之荷重将选择在25N和50N之间且转速设定在300rpm之情况下。

密度大于7g/cm3之样品使用1200粒度的磁盘上研磨2~3分钟。在研磨期间每一样品之荷重将选择在15N且转速设定在300rpm之情况下。

4. 抛光:密度小于7g/cm3之样品,首先使用9μm钻石悬浮物在MD-Largo磁盘上研磨10分钟、接着使用3μm钻石悬浮物在MD-Dac布磁盘上研磨8分钟、最后使用1μm钻石悬浮物在MD-Nap布磁盘上研磨4分钟。

在研磨期间每一样品之荷重将选择在25N和50N之间且转速设定在150rpm之情况下。在完成以上步骤之后将样品使用超音波清洁之。

密度大于7g/cm3之样品是不同之处理方式,首先三个步骤使用30、15、9μm 钻石膏在附有自黏性穿孔布的铁盘上研磨、在15、9μm钻石膏抛光之间加入含有0.05%硝酸腐蚀液的酒精冷液体是被推荐的。剩下的步骤使用6、3和1μm钻石悬浮物在丝绒布磁盘上研磨,全部过程约25分钟。这酒精冷液体必须不含硝酸腐蚀液。在研磨期间每一样品之荷重将选择在20N且转速设定在150rpm之情况下。假如需要则在最后步骤再使用氧化硅抛光悬浮物研磨10sec,在完成以上步骤之后将样品使用超音波清洁之。

显微组织的金相测定:根据 ASTM B657、GB/T 3488、ISO4499为准则

α 相 碳化钨

β 相 粘结相

γ 相 具有立方晶格的碳化物(如TiC、TaC),此碳化物可以以固溶体形式包含其它碳化物(如WC)

η 相 钨和至少含有一种粘结相金属的复合碳化物

液体溶液比重计

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