发布网友 发布时间:2024-08-20 03:41
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热心网友 时间:2024-08-31 04:43
金相腐蚀,特别是纯金属和单相合金的腐蚀,本质上是化学溶解的过程。由于晶界的特殊结构,其原子排列不规则,自由能较高,容易受到腐蚀,形成凹沟,使得晶体结构在显微镜下可见,表现为多边形的晶粒。腐蚀深度增加,由于各晶粒的位向不同,不同晶面的溶解速率差异明显,腐蚀后的显微平面与原磨面角度不一,光线照射下,反射光线的差异使得晶粒亮度各异。
而对于两相合金,腐蚀主要表现为电化学过程。不同组成的相具有不同的电极电位,形成许多局部电池。负电位相作为阳极,溶解于电解液中,形成凹陷;正电位相作为阴极,保持原形。在显微镜下,合金的两相清晰可见。例如镁-锌合金与珠光体组织的腐蚀示例,展示了这种现象。对于多相合金,腐蚀同样基于电化学,腐蚀剂对各相的溶解程度不同。选择合适的腐蚀剂至关重要,如果一种不能显示所有组织,可以使用多种腐蚀剂交替进行,即选择腐蚀法。另一种方法是薄膜染色,通过腐蚀剂与各相的化学反应形成不同色彩的膜,便于识别。
化学腐蚀是金相组织观察的常用手段。步骤如下:首先,清洁抛光好的试样,去除表面污垢,然后将其磨面浸入腐蚀剂或使用棉花球蘸取腐蚀剂擦拭。随着腐蚀进行,磨面的光泽逐渐消失。腐蚀完成后,用清水冲洗并干燥,即可在显微镜下观察。腐蚀的深浅取决于试样的材料、组织结构以及显微分析的目标,同时也与显微镜的放大倍率有关。高倍观察时,腐蚀应轻一些,低倍观察则需更深一些的腐蚀程度。
金相样品制备中的一道工序,有2种方法:化学腐蚀法和电解腐蚀法。化学腐蚀是将抛光好的样品磨光面在化学腐蚀剂中腐蚀一定时间,从而显示其试样组织形貌。电解腐蚀所用设备与电解抛光相同,但工作电压和工作电流比电解抛光时小。这时在试样磨面上一般不形成一层薄膜,由于各相之间和晶粒与晶界之间电位不同,在微弱电流作用下各相腐蚀程度不同,因而显示出组织。适于抗腐蚀性强、难于用化学腐蚀法腐蚀的材料。侵蚀剂配方有很多种,往往都有针对性,要由所要侵蚀材料而定。手边最好有一本手册,可是专门的金相手册,也可以是金属材料手册。