本发明属于铝合金的抛光领域,更具体的说涉及用于铝合金金相试样的抛光方法。
背景技术:
目前,在实验室铝合金金相制作的过程中,绝大多数实验室还是使用的手工研磨金相和化学试剂腐蚀,制作过程繁琐,需要大量时间在研磨过程中,说制造的金相较为粗糙,划痕较大,腐蚀颜色深浅不一,不利于金相的观察。
抛光的目的在于除去金属工件表面的毛刺、氧化皮、腐蚀痕、划痕、砂眼、锈及气孔等,使工件表面平整,光滑。铝是一种常见的结构金属,具有密度低、比强度高、无磁性、导电、导热性能好且易加工成型等优点,因此广泛地应用于航空、航天、兵器、建筑装饰、电子工程等方面。但是由于铝是一种比较活泼的金属,对氧具有很大的亲和力,容易形成天然的氧化膜,并且铝是一种两性金属,与酸碱均反应,因此,对铝合金进行电解抛光是铝合金表面处理常用的技术。但是现有的电解抛光技术仍然存在铝合金表面发灰甚至发黑、产生大量麻点等不良现象。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种铝合金金相试样的抛光方法,该方法能简化铝合金的研磨过程,大大加快制作效率。
为实现上述发明目的,具体提供了如下的技术方案:
用于铝合金金相试样的抛光方法,包括如下步骤:
(1)预研磨:将240#金相砂纸固定在抛光机上,依次打开抛光机的电源开关、水源开关,用手抓住铝合金试样的一端,将被研磨的面与转动的砂纸接触,研磨过程中要保持试样的平稳,始终保持被研磨面与砂纸的平行,避免出现被研磨面出现多个平面,研磨30~40s,将240#金相砂纸依次替换成400#、600#、1000#、2000#的砂纸按照同样的过程进行研磨,关闭水源、电源;
(2)物理抛光:将抛光机上的砂纸替换成抛光布,打开电源,将抛光液倒在抛光布上,用手抓住试样的一端,将被研磨的面与转动的砂纸接触,研磨过程中要保持试样的平稳,始终保持被研磨面与砂纸的平行,抛光过程中要始终保持倒抛光液,当用水冲洗后用眼睛观察抛光面基本上没有划痕,抛光面光滑即完成物理抛光;
(3)电解抛光:将经步骤(2)处理完成的试样进行电解抛光,所述电解抛光所用电解液由以下质量份的成份组成:硝酸9-25份,磷酸50-80份,氢氟酸8-30份,乙醇9-30份;电解抛光的电压为3-30V,电流为0.03-2A,电解时间3-15s。
进一步,所述电解液中硝酸的质量分数为13%~30%,磷酸的质量分数为40%~60%,氢氟酸的质量分数为2%~15%,乙醇的质量分数为20%~35%。
进一步,步骤(2)所述抛光液由粒度为2.5的氧化铝和水以质量比1:60混合而成。
进一步,步骤(1)研磨过程中力道逐渐由大到小。
进一步,步骤(2)物理抛光过程中力道由大到小。
进一步,步骤(3)所述电解抛光具体操作如下:在烧杯中倒入已配好的电解液,接好电夹,连好电子搅拌器与电源之间的导线,在电解抛光前,首先,将试样的抛光面用水冲洗干净,然后用冷风吹干,避免试样抛光面的氧化,吹风使要始终保持风向不变,风要与试样的抛光面大致保持平行的关系,这样做是为了防止抛光面留下水痕,试样的抛光面清洗干净后就可以开始电解抛光了,用导电夹夹好试样,打开电源开关,将试样的抛光面朝下,且与抛光液保持平行,平稳的将试样放入电解液中,避免试样的抛光面与烧杯底部接触,放入4秒后,迅速拿出金相试样,将试样放入水中,将试样所带的电解冲洗掉,用水流将抛光面冲洗干净后,吹干,金相制作完毕。
本发明的有益效果在于:本发明公开的用于铝合金金相的抛光方法,简化了铝合金的研磨过程,大大加快了制作效率,所制造的金相光滑,几乎没有划痕,腐蚀金相明亮而光滑,金相组织明显,易于观察,与以往的金相制作相比,大大提高了制作的效率和质量。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
铝合金金相试样的抛光方法如下:
首先,将240#的砂纸放在抛光机上,固定,打开抛光机的电源开关,然后打开水源开关,开始研磨。用手抓住试样的一端,将被研磨的面与转动的砂纸接触,研磨过程中要保持式样的平稳,始终与砂纸的平面保持垂直,即始终保持被研磨面与砂纸的平行,避免出现被研磨面出现多个平面,研磨时使用的力道要逐渐有大到小,当研磨时感觉没有阻碍时基本上研磨就快好了,此过程的研磨时间大约为30秒,240#砂纸研磨后依次使用400#、600#、1000#、2000#的砂纸。
当上述过程完成后,就可以对金相进行物理抛光,此时使用的是粒度为2.5的氧化铝抛光剂,将抛光剂与水以质量比1:60混合放入瓶中备用,将抛光机上的砂纸替换成抛光布,固定,打开电源,使抛光机转动,此时,将配好的抛光液缓慢的倒在抛光布上,然后用手抓住式样的一端,将被研磨的面与转动的砂纸接触,研磨过程中要保持式样的平稳,始终与砂纸的平面保持垂直,即始终保持被研磨面与砂纸的平行,研磨时使用的力道要逐渐有大到小,抛光过程中要始终保持倒抛光液,当用水冲洗后用眼睛观察抛光面基本上没有划痕,抛光面光滑就可以了此过程的研磨时间大约为30秒。
电解液配制:电解液由以下质量份的成份组成:硝酸10份,磷酸60份,氢氟酸20份,乙醇25份,所述电解液中硝酸的质量分数为22.5%~24.5%,磷酸的质量分数为50%~55%,氢氟酸的质量分数为5%~8%,乙醇的质量分数为24%~28%。
进行完上述步骤后,就可以进行电解抛光了,在烧杯中倒入适量的已配好的电解液,接好电夹,连好电子搅拌器与电源之间的导线。在电解抛光前,首先,将试样的抛光面用水冲洗干净,然后用吹风机吹干。吹干过程中,吹风机不要打开电阻开关,吹冷风,避免试样抛光面的氧化,吹风使要始终保持风向不变,风要与试样的抛光面大致保持平行的关系,这样做是为了防止抛光面留下水痕,试样的抛光面清洗干净后就可以开始电解抛光了。用导电夹夹好试样,打开电源开关,将试样的抛光面朝下,且与电解液保持平行,平稳的将试样放入的电解液中,避免试样的抛光面与烧杯底部接触,放入4秒后,迅速拿出金相试样,将使用放入水中,将试样所带的电解液冲洗掉,用水流将抛光面冲洗干净后,用吹风机吹干。此时,金相制作完毕。
本实施例中,电解条件为电压15v,电流0.5A,电解时间15s。
实施例2
本实施例中,电解液由以下质量份的成份组成:硝酸15份,磷酸70份,氢氟酸25份,乙醇27份,所述电解液中硝酸的质量分数为14%~16.5%,磷酸的质量分数为57.2%~60.6%,氢氟酸的质量分数为9.3%~11.4%,乙醇的质量分数为32%~34%。
电解条件为电压为3V,电流为0.03A,电解时间3s。
其它步骤与实施例1一致。
实施例3
本实施例中,电解液由以下质量份的成份组成:硝酸9份,磷酸50份,氢氟酸8份,乙醇9份,所述电解液中硝酸的质量分数为32.2%~34.6%,磷酸的质量分数为40%~45%,氢氟酸的质量分数为2.3%~6.5%,乙醇的质量分数为26%~32.5%。
电解条件为电压为30V,电流为2A,电解时间15s。
其它步骤与实施例1一致。
实施例4
本实施例中,电解液由以下质量份的成份组成:硝酸25份,磷酸80份,氢氟酸30份,乙醇30份,所述电解液中硝酸的质量分数为19%~22.3%,磷酸的质量分数为49.3%~51.6%,氢氟酸的质量分数为11.2%~13.6%,乙醇的质量分数为30%~35%。
电解条件为电压为20V,电流为1.5A,电解时间10s。
其它步骤与实施例1一致。
通过由以上实施例抛光金相进行检测表明,本发明公开的用于铝合金金相的抛光方法,简化了铝合金的研磨过程,大大加快了制作效率,所制造的金相光滑,几乎没有划痕,腐蚀金相明亮而光滑,金相组织明显,易于观察,与以往的金相制作相比,大大提高了制作的效率和质量。
最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。