在不銹鋼金相檢驗(yàn)過程中電解制樣的應(yīng)用及分析

陳媛媛

摘 要：在目前的金相檢驗(yàn)工作中，我們常會使用兩種方法，分別是電解法以及機(jī)械制樣。對于前者來講，它是把電流通到電解質(zhì)里面，經(jīng)由反應(yīng)進(jìn)而對金屬本身的構(gòu)造有詳細(xì)的了解。這個(gè)措施和機(jī)械措施比對來講，能夠防止拋光過程中形成雜質(zhì)，而且它的速率非常快，所需的時(shí)間較少，節(jié)省資源，能夠明顯的提升效率，在實(shí)際的工作中其獲取的成就非常顯著，因此得到非常廣泛的應(yīng)用。文章具體的分析了這種措施的特征等內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：不銹鋼金相檢驗(yàn)；電解制樣；應(yīng)用分析

引言

所謂的金相，指的是金屬自身的物化模式，能夠體現(xiàn)其實(shí)際形態(tài)的我們稱之為金相組織。目前常用的措施有兩類，分別是電解法以及機(jī)械制樣。對于前者來講，它是把電流通道電解質(zhì)里面，經(jīng)由反應(yīng)進(jìn)而對金屬本身的構(gòu)造有詳細(xì)的了解。這個(gè)措施和機(jī)械措施比對來講，能夠防止在拋光過程中形成雜質(zhì)，而且它的速率非?？欤璧臅r(shí)間較少，節(jié)省資源，能夠明顯的提升效率，在實(shí)際的工作中獲取的成就非常顯著，因此得到非常廣泛的應(yīng)用。

1 金相技術(shù)及制備

要想得知金屬的性能，首先就要分析它的構(gòu)造和成分。我們通常將其內(nèi)部的構(gòu)造稱之為金相。進(jìn)項(xiàng)測試工作主要是通過分析金屬的特性，完善部件的制作工藝，進(jìn)而得知部件存在問題的緣由。該項(xiàng)檢測活動不論是對金屬領(lǐng)域來講，亦或是其制品行業(yè)來講都有著非常明顯的意義。在具體檢驗(yàn)的時(shí)候，必須要認(rèn)真按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來開展，假如試樣出現(xiàn)問題的話，就會導(dǎo)致結(jié)論不正確，所以必須高度關(guān)注試樣制備工作。接下來作者以電解方法為例具體的闡述試樣工作。

2 電解制樣試驗(yàn)

試驗(yàn)材料主要有A（馬氏體不銹鋼）、B（鐵素體不銹鋼）、C（奧氏體不銹鋼）三種不銹鋼材料。分別切割上述材料，得到很多的小塊樣本，使用專門的砂紙?zhí)幚肀砻?。該測試活動使用的電解措施，使用的機(jī)械是具有拋光以及腐蝕等多項(xiàng)功效的拋光儀，而電解液的驅(qū)動用到的是電磁泵。對于電解數(shù)值來講，要確保其合乎如下的規(guī)定：工作電壓在150V以內(nèi)，輸入電壓為220V；正常使用的電流在0-6A，輸出的直流電流在0-10A之間；電磁泵的轉(zhuǎn)速保持在0-750r/min，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，磁泵的兩極磁感應(yīng)的強(qiáng)度在0.08T以上；電磁泵的驅(qū)動電機(jī)功率通常為30W，電壓為12V；實(shí)際拋光的時(shí)候，要控制好面積，通常控制在5cm2之內(nèi)，時(shí)間在1-999s內(nèi)，具體工作時(shí)要結(jié)合具體情況來分析。通常為了可以在多種材料中運(yùn)用，多會在陰級配置一些不銹鋼的材料，三者可以互換使用。圖1所表示的是電壓與電流密度在拋光、腐蝕中的最佳狀態(tài)。

圖1 電壓與電流密度的關(guān)系

當(dāng)做好準(zhǔn)備活動之后，接通電源，此時(shí)設(shè)備穩(wěn)壓器等運(yùn)行，首先利用金相砂紙對試驗(yàn)面浸入到電解液中，電解液主要包含蒸餾水、酒精、高氯酸及乙醇等物質(zhì)，同時(shí)利用陰極上的條形磁鋼價(jià)格試樣壓住，對穩(wěn)壓器的電力進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，一直到拋光完成，將試樣拿出，此時(shí)它的檢測面一般是銀灰色澤的。進(jìn)而把它放到腐蝕液中對其進(jìn)行腐蝕處理。材料C可以在該液體中測驗(yàn)，而另外兩種適合使用化學(xué)腐蝕措施來測試。最終用水清理試樣，對其進(jìn)行干燥處理，使用專門的裝置來觀測。

3 影響電解制樣的因素

通過上文的分析測試，我們能夠更好的了解電解制樣，和其質(zhì)量有關(guān)聯(lián)的要素有如下幾點(diǎn)。

3.1 電解的電壓影響

如果電解液是磷酸或高氯酸等成分，在拋光過程中，應(yīng)選擇圖1中的CD段作為最適合的電壓。假如電壓太高的話，當(dāng)我們電解的時(shí)候試樣表層的薄膜會破損，有時(shí)候還會形成腐蝕坑。假如是鐵基物質(zhì)的話，在選擇電壓時(shí)最好選取25-40V的電壓，電解腐蝕電壓以0.2-10V為佳，即圖1中的AB段。

3.2 電解拋光液

拋光液的種類非常多，其效果的差別也非常明顯，在具體的工作中，我們應(yīng)該結(jié)合工作狀態(tài)來確定使用哪一種液體。在選擇的時(shí)候，必須要保證拋光的質(zhì)量良好，還要保證它的通用性，最好是能用到多種材料之中。經(jīng)過很多的測試得知，在拋光液中含有10%的草酸水溶液時(shí)，對C種不銹鋼的變形帶及晶粒等參數(shù)能夠很好的顯示。

3.3 泵速及拋光時(shí)間

在電解的時(shí)候，由于受到磁力泵的作用，液體會經(jīng)由陰極管進(jìn)入到試樣中，因此為了避免這種現(xiàn)象必須要控制好磁力泵的工作速度，假如過快就會導(dǎo)致試樣的表層被嚴(yán)重的摩擦，導(dǎo)致壓力變大，進(jìn)而發(fā)生一定程度的腐蝕，有時(shí)候還會生成波紋。拋光時(shí)間要結(jié)合磨面的粗糙程度、材料類別以及對結(jié)果的要求做綜合考慮，一般只需十幾秒，在電壓充足的情況下，如果表面起始很好，則效率快，時(shí)間就短。此外，為了保持拋光面浸蝕的均勻度，試樣拋光盤應(yīng)當(dāng)水平放置。

4 電解制樣過程中的問題及解決措施

4.1 氧化膜

由于在攪拌電解液時(shí)不到位，或者電解時(shí)的電壓不符合要求等原因，試樣表面會形成一種黑色無光澤的薄膜，即氧化膜，對電解效果有一定程度的影響。解決方法很簡單，將電壓調(diào)至要求范圍內(nèi)即可，也可通過加強(qiáng)攪拌工作來實(shí)現(xiàn)。

4.2 腐蝕坑

引起腐蝕坑出現(xiàn)的原因有很多，如電壓過高，電解液時(shí)間較久、性能下降，再加上電解時(shí)間太長，很容易導(dǎo)致試樣檢驗(yàn)面出現(xiàn)許多麻點(diǎn)，即是腐蝕坑，腐蝕坑極小，只能借助專業(yè)的觀察設(shè)備進(jìn)行觀察。腐蝕坑對檢驗(yàn)工作會產(chǎn)生一定的副作用，從而影響電解制樣的質(zhì)量，解決這些問題，可采取適當(dāng)降低電壓，減少電解時(shí)間以及更換電解液等方法。

4.3 過腐蝕

當(dāng)電解的時(shí)候，假如電壓太大或是電流太過密集的話，就會導(dǎo)致試樣組織受到侵蝕，嚴(yán)重的干擾到檢驗(yàn)工作的開展。所以，在具體的電解的時(shí)候，要高度的關(guān)注該項(xiàng)內(nèi)容，要對電解的時(shí)間和電流的數(shù)值等都控制好，確保所有的數(shù)值都合乎規(guī)定。

4.4 其他注意事項(xiàng)

通過分析當(dāng)前的工作我們得知，電解試樣目前還不能夠被應(yīng)用到非金屬的物質(zhì)之中。具體研究可知，該現(xiàn)象主要是因?yàn)殡娢徊畈煌瑢?dǎo)致的。因?yàn)閮烧叩碾娢徊畋容^明顯，在電解的時(shí)候，其交界的地方會生成非常明顯的腐蝕現(xiàn)象，有時(shí)候還會生成腐蝕坑，導(dǎo)致我們不能夠明確分析夾雜物的級別。當(dāng)電解不銹鋼物質(zhì)時(shí)，電流一般聚集在試樣的邊角區(qū)域，此時(shí)就會使得此處的腐蝕非常明顯，導(dǎo)致邊角區(qū)域形成倒角。除此之外，假如不用夾具，直接用設(shè)備磨制的話，也會在邊角區(qū)域生成倒角。在制樣工作順利開展時(shí)，就算是有較小的倒角存在，也不會干擾到檢測工作的開展。對于夾具來講，要防止其電解液觸碰，假如無法避免的話，必須選擇那些惰性指標(biāo)比較大的材料制作的夾具，此舉能夠避免腐蝕。

5 結(jié)束語

通過文章的分析我們得知，電解制樣法在當(dāng)前的金相測試工作中獲取了非常顯著的成就，不過由于其發(fā)展時(shí)間有限，當(dāng)前還存在一些問題需要處理。所以在實(shí)際的工作中，必須要不斷的研發(fā)工藝，將該項(xiàng)技術(shù)大量的應(yīng)用到工作之中。

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