不锈钢金相检验过程中的电解制样的应用分析

一
３影 响 电解 制 样 的 因素 从 上 面 的试 验 结 果 中 ， 可对 电解 制 样 有 更 深 一 步 的 认 识 ， 与 电 解 质 量 密切 相 关 的 主要有 以下 因 素 。 ３ ． １电解 的 电压影 响 如果电解液是磷酸或高氯酸等成分 ， 在抛光过程 中， 应选择图 １中的 Ｃ Ｄ段 作 为 最适 合 的 电压 。 如 果 电压 过 高 ， 在 电解 时会 击 破 试 样表面的薄膜 ， 以至于有腐蚀坑出现。 如果是铁基材料 ， 在选择抛光 电压时尽量选择 ２ ５ — ４ ０ Ｖ的电压 ， 电解腐蚀 电压以 ０ ． ２ — １ ０ Ｖ为佳 ， 即 图１ 中的 Ａ Ｂ段 。 ３ ． ２ 电解 抛 光 液 电解 抛 光 液有 很 多种 ， 且 效 果 也 有 很 大差 异 ， 在选择时 ， 应 根 据 实际 情 况而 定 ， 抛 光 质量 要有 保 证 ， 同 时还 要 重视 其 通 用 性 ， 尽 量 对 多种 材 料都 能 适 用 。经 过大 量 试 验可 知 ， 在 抛 光 液 中含 有 １ ０ ％的草 酸水 溶 液 时 ，对 Ｃ种 不 锈 钢 的变 形 带 及 晶粒 等参 数 能 够 很 好 的显
引言
金 相 指 的是 金属 内部 结 构 的物 理 或 化学 状 态 ， 反 映金 相 的具 体 形 态 叫做 金 相组 织 ， 主 要包 括 马 氏体 、 铁素体 、 奥 氏 体等 。在 制 备金 相 试样 时 ， 主要 采取 的方 法有 手 工法 、 机 械 法 以及 电解 法 等 。 人 工法 现在 已很少用 ， 机械法因为需要进行抛光 ， 往往会在磨光 面上 出现 些 杂质 ， 而 且 需要 多 次抛 光 ， 浪 费 大量 时间 。 电解 法 是 当前 较 为常 见 的一 种 制样 方 法 ，在 有 色 金属 及 耐 热 不锈 钢 等 制 样 中较 为适 用 ， 在 较 短 的 时 间 内 就 能完 成 制 样 工 作 ， 减 轻 了劳 动 量 ， 提 高 了工 作 效 率， 值 得 推广 应 用 。 １金 相技 术 及 制备 金属 的 内部 结 构及 其 物 理 化学 成 分 决定 着 其 性 能 ， 为 判 断 金属 的性 能， 经常要对其 内部结构进行分析 ， 其 内部结构就是金相 。 金相 分析检验通过对金属性 能的判定 ，对零件 生产工艺做进 一步的完 善， 从 而 能找 出零 件缺 陷 的 原 因 。金 相检 验 对 金 属行 业 及 各 种 金属 产品的制作意义重大 ， 在检验过程中 ， 首先要遵循规定的标 准， 及制 备试 样 ， 一 旦 试 样工 作 出现失 误 ， 极 有 可 能会 得 出错 误 结论 ， 因 此应 重 视 试验 制 备 的作 用 。 在试 样 中 ， 经 常要 依 次 进过 取 样 、 镶嵌 、 标记 、 磨 光 以及 抛 光 、 浸 蚀等 程 序 ， 在 此 以 电解 法 为 例 ， 对 整个 检 验 过 程 做 了简 要分 析 。
蚀 中的 最佳 状 态 。
电解 过 程 中 ， 在 磁 力 泵 的驱 动下 ， 电 解 液 通 过 阴 极 管 溅 到 试 样 表面， 所 以磁力 泵 的速度 应 保 持适 中 ， 若太快的话 ， 很 容 易对 试 样 表 面形成冲刷 ， 加大压力 ， 出现腐蚀不均的情况 ， 甚至表面会有 波纹产 生， 泵速 以 ４ ０ ０ — ５ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ为佳 。 抛 光 时 间要 结 合磨 面 的粗糙 程 度 、 材 料类别 以及对结果的要求做综合考虑 ， 一 般只需 十几秒 ， 在 电压充 足的情况下 ， 如果表面起始很好 ， 则效率快 ， 时间就短。 此外 ， 为了保 持抛光面浸蚀 的均匀度 ， 试样抛光盘应当水平放置 。 ４ 电解 制 样 过程 中的 问题 及 解决 措 施 ４ ． １氧 化 膜 由于 在搅 拌 电解 液 时 不到 位 ， 或 者 电解 时 的 电压 不 符 合 要求 等 原因 ， 试 样 表 面会 形 成 一种 黑 色 无 光泽 的薄 膜 ， 即氧 化膜 ， 对 电解 效 果有 一 定 程 度 的影 响 。解 决方 法 很 简 单 ， 将 电压 调 至 要 求 范 围 内 即 可， 也 可通 过 加强 搅 拌 工作 来 实 现 。 ４ ＿ ２腐 蚀 坑 引起 腐 蚀 坑 的 出现 的 原 因 有很 多 ， 如 电压 过 高 ， 电解 液 时 间较 久、 性能下降 ， 再加上电解时间太长 ， 很容易导致试样检验面出现许 多麻 点 ， 即是 腐蚀 坑 ， 腐 蚀 坑极 小 ， 只能 借 助 专业 的观 察 设 备 进行 观 察 。腐 蚀 坑对 检 验工 作 会 产 生一 定 的副 作 用 ， 从 而影 响 电 解 制样 的 质量 ， 解决这些问题 ， 可采取适 当降低电压 ， 减少电解时间 以及更换 电解 液等 方 法 。 ４ ． ３ 过腐 蚀 在 电解 过 程 中 ， 如果 电解 的 电压 或 电 流 密 度 过 大 ， 而且 电解 时 间较 长 ， 极有 可 能对 试 样 显微 组 织 造成 过腐 蚀 ， 影 响 到检 验 效 果 。 因 此， 在 电解 时 ， 务 必 要对 这些 问题 加 以重 视 ， 对 电解 时 间 、 电 压 电 流 等都 有所 调 整 ， 保 证各 项 参 数都 符 合要 求 标 准 。 ４ ． ４其他注意事项 从当前的水平来看 ， 电解制样在其他非金属夹杂物的试样制备
示。
３ ． ３ 泵 速及 抛 光 时 间
２ 电解制 样 试 验
试验材料主要有 Ａ（ 马氏体不锈钢 ） 、 Ｂ （ 铁素体不锈钢 ） 、 Ｃ （ 奥氏 体不锈钢） 三种不锈钢材料。 在每一种材料上进行切割 ， 得到小块的 试样 ， 并 用专 用 的 金相 砂 纸 预磨 检 验 面 。 这 次 试验 采 取 的是 电解法 ， 设 备 是集 抛 光 、 腐 蚀 于一 体 的 电解 抛 光 仪 ， 能 够 自动将 电流 、 电压 等 等 电解参 数 自动显 示 出来 。电解 液 多使 用 电磁 泵 作 为驱 动 。 关 于 其 电解 参 数 ，必 须 保证 其符 合 要 求 ，主 要 有 如 下 几 种 ：工 作 电 压 在 １ ５ ０ Ｖ以内， 输 入 电压 为 ２ ２ ０ Ｖ ； 正常 使 用 的 电流 在 ０ — ６ Ａ， 输 出 的直 流 电流 在 ０ — １ ０ Ａ之 间 ； 电磁泵的转速保持在 ０ － ７ ５ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ， 可 以 进 行 适 当 的调 整 ， 磁 泵 的两 极 磁 感 应 的强 度 在 ０ ． ０ ８ Ｔ以 上 ； 电磁 泵 的 驱 动 电机功率通常为 ３ ０ Ｗ， 电压为 １ ２ Ｖ； 进行抛 光时 ， 要注意抛光面积 ， 最 大面积不超过 ５ ｃ ｍ 时间在 １ － ９ ９ ％ 内， 根据 实 际 情 况 而 定 ； 为 了 能够 在 更 多 的材 料 中使 用 ， 通 常会 在 阴极 配备 有 铜 铝 及 不锈 钢 等 材 料， 三者 可 以互 换 使 用 。 图１ 所 表示 的 是 电压 与 电 流密 度在 抛 光 、 腐
科技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ３ 年 第３ ５ 期
工 业 技 术
不锈钢金相检验过程中的电解制样的应用分析
季 勇 华 戴 冰 刘 斌
（ 国 家不锈 钢 制 品质 量 监 督 检 验 中心 ， 江苏 兴 在 实际的金相检验工作中， 通 常会 采取 电解法， 将 电流通入 电解质中， 通过发生反应对金属的 内部结构有更好的认识 ， 与 机械 制 样 方 法 相 比 ， 该 方 法首 先 可 以避 免抛 光 时 产 生 的杂 质 ， 其 次 速度 快 ， 消耗 时 间 少 ， 而且 能 够 节约 材 料 ， 工 作 效 率 大 大提 高 ， 能取 得 更好 的制 样 效果 ， 应 用 越 来越 广 泛 。本 文对 其 在金 相 检验 中的 应 用进 行 了简要 分析 。 关键词： 不锈 钢金 相 检验 ； 电解制 样 ； 应 用分 析