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1、试样的电解抛光

电解抛光法最适用于强度低、塑性大的金属。如奥氏体不锈钢及铝、铜等有色金属。电解抛光的金相试样能显示材料的真实组织,操作简便,速度快,既节省抛光时间,又节省抛光材料,对于试样予以先磨光的要求也比较低,一般经01或02号砂纸磨光即可进行电解抛光。

电 解抛光采用直流电源,使用电压大多在50V以下,电路中装有可变电阻,以调节所需电流。玻璃电槽的容量在500~1000mL之间较适宜,若过少难以控制 温度,过多造成电解液的浪费。电解槽安装在冷却槽或热水浴内,以使电解液保持一定的工作温度。阴极材料多采用不锈钢或铝板,其面积不应小于50mm2, 阴极板太小电流密度就不够均匀。阴极板直立或平放在电解槽内,试样为阳极,其需抛光的面应对着阴极,并保持一定的距离,以避免电流分布不均匀而造成不良结 果。抛光时需先接通电源,然后才放入试样并调节所需电流。在抛光过程中应注意搅拌电解液,以免两极间电解液局部局部过高而发生爆炸,这对于过氯酸类电解液 特别重要。电解抛光液大多有一定使用温度范围,为此要抛光时应在电解液中插入一温度计测量,并通过冷却槽或热水浴加以调节。抛光完成后必须先将试样取出, 然后切断电流,并迅速移入水中冲洗。

电解抛光的质量取决于电流密度、温度及时间等因素的控制是否得当,而电流密度为其关键因素,下表是常用的电解抛光电流密度。

电解抛光的操作步骤如下:

(1)把电解液注入电解槽中,使其温度达到要求的温度;

(2)阴极放入电解液中并与电源负极导线联接,断开电源开关;

(3)测量试样抛光的表面面积;

(4)用洗涤剂彻底地清洗试样;

(5)用蒸馏水漂洗试样,如果试样表面与水不完全湿润,再重复(4)与(5)的步骤;

(6)用白金丝或铝线捆扎好的试样与电源正极导线联接,关闭电源开关;

(7)把试样放入电解液中,施加所要求的恰当电压;

(8)如果需要的话,改变电极间的距离,调整电流密度;

(9)达到所要求抛光时间后,拿出试样,断开电源开关;

(10)立即用水漂洗、酒精漂洗,干燥后即得抛光好的试样。

常用电解抛光及电流密度

成 分

使用方法及注意事项

用 途

过氯酸、冰醋酸溶液

冰醋酸10份

过氯酸1份

电压20~22V,电流密度0.1A/cm2使用温度低于20℃,抛光2min以上。在通风橱中进行,搅拌溶液防止爆炸(超过配方浓度时易爆炸)。配制溶液时过氯酸须缓慢地加入冰醋酸中

适用于钢和铸铁

冰醋酸、铬酸溶液

冰醋酸775mL

铬酸酐0.075kg

铬酸钠0.150kg

电压40~45V,搅拌溶液使其低于30℃,10min以上。作用较慢,但较安全

适用于钢和铸铁

铬酸水溶液

三氧化铬0.010kg

水100ml

电解浸蚀,以试样为正极,不锈钢为负极,极间距18~28mm,浸蚀30~90s

除铁素体晶界外,一切组织均能显示,渗碳体最易于显示,奥氏体次之

磷酸酒精溶液

磷酸90ml

酒精10ml

电压10~20V,电流密度0.3~1A/cm2,20~60s

适用于铜极铜合金,用低电流进行电解浸蚀

过氯酸酒精溶液

过氯酸10%

酒精90%

电压33V,电流密度2A/cm2,20℃,10s

适用于抛光铝及铝合金、铜等

硫酸水溶液

硫酸5ml

水95ml

室温,电压6V,电流密度0.1~0.5A/cm2,5~15s

适用于Fe-Cr-Ni合金

2、试样的电解浸蚀

化学浸蚀是无外电源作用的,而电解浸蚀则是将抛光试样浸入合适的化学试剂的溶液中(电解浸蚀剂),通过较小的直流电进行浸蚀。

电解浸蚀的原理和电解抛光一样,只是工作电压和工作电流比电解抛光要小,工作电压一般在2~6V之间,工作电流约0.05~0.3A/cm2。电解浸蚀主要用于化学稳定性较高的合金,如不锈钢,耐热钢,镍基合金等,这些合金用化学浸蚀很难得到清晰的组织。用电解浸蚀效果好,设备不复杂,只要用简易的电解抛光设备,按有关手册所给试剂和操作规范进行即可。或者在电解抛光以后,随即降低电压也可以进行电解浸蚀。

 

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