不銹鋼金相檢驗過程中的電解制樣的應用分析

摘 要：科技的創新進步，大大推動了鋼鐵工業的建設發展。在鋼鐵工業生產中，如何利用現代化技術對其進行物理檢驗成為了鋼鐵行業亟待解決的重要問題之一。金相檢驗技術的出現為這一難題提供了發展進步空間，對鋼鐵行業的發展起到了積極的重要推動作用。在金相檢驗實際作業中，通常采用電解法對其金屬結構進行分析與校驗，這種方法可以通過電流的方式將金屬進行電解分析，從而有效地避免了因拋光而產生的雜質影響鋼材檢驗的效果。文章針對其金相檢驗在實際檢驗中的應用進行了詳細的分析。

關鍵詞：不銹鋼金相檢驗；電解制樣；應用分析

在金相檢驗中，通常情況下采用了手工法、機械法、電解法等方式。電解法是近年來比較常用的一種檢驗方法，在有色金屬及不銹鋼耐熱檢驗中最為常見，不僅僅可以有效的提高工作效率，更能節省大量的勞動力，是當前備受關注的一種金相檢驗方法。

1 金相技術及制備

從某種定義上來，金相技術就是通過對金屬內部結構的分析，然后通過某種方法對其判斷金屬性能，這種內部結構組成就被稱之為金相。通過金相技術檢驗分析金屬性能的好壞，從而針對其不合理的金屬材料進行改進，與此同時找出問題的所在，進一步完善工藝流程。金相技術檢驗方法在整個金屬行業以及鋼鐵領域都起到了至關重要不可替代的作用。但是在實踐檢驗中，必須遵循相應地規定才能進行合理有效的檢驗。首先，針對不同檢驗工藝要遵循其相關規定及試樣制備，重視試樣在其所起到的作用，絕對不能因其馬虎而導致試樣工作失誤的出現，這將造成不可避免的重大經濟財產損失。其次，在檢驗過程中，必須依照一定的順序進行，依次對試樣進行取樣、鑲嵌、標記、磨光、拋光、浸蝕等工藝程序。

2 電解制樣試驗

試驗材料主要有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。在每一種材料上進行切割，得到小塊的試樣，并用專用的金相砂紙預磨檢驗面。這次試驗采取的是電解法，設備是集拋光、腐蝕于一體的電解拋光儀，能夠自動將電流、電壓等等電解參數自動顯示出來。電解液多使用電磁泵作為驅動。關于其電解參數，必須保證其符合要求，主要有如下幾種：工作電壓在150V以內，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；電磁泵的轉速保持在0-750r/min，可以進行適當的調整，磁泵的兩極磁感應的強度在0.08T以上；電磁泵的驅動電機功率通常為30W，電壓為12V；進行拋光時，要注意拋光面積，最大面積不超過5cm2，時間在1-999s內，根據實際情況而定；為了能夠在更多的材料中使用，通常會在陰極配備有銅鋁及不銹鋼等材料，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。

圖1 電壓與電流密度的關系

基礎工作做好后，連接電源，拋光儀的穩壓器和攪拌器開始工作，首先利用金相砂紙使試驗面浸入到電解液中，電解液主要包含蒸餾水、酒精、高氯酸及乙醇等物質，同時利用陰極上的條形磁鋼試樣壓住，對穩壓器的電力進行適當調整，直到拋光工作結束，取出試樣，其檢驗面多呈銀灰色。然后將其放入腐蝕液進行電解腐蝕，C材料在此溶液中進行檢驗，A、B兩種材料適宜采取化學腐蝕法進行。最后用水沖洗試樣，進行吹干，在專門的設備下仔細觀察。

3 影響電解制樣的因素

3.1 電解的電壓影響

電壓的使用將對整個電解過程中的檢驗結果產生極其重要的影響。所以在電解過程中一定要熟悉拋光的物理特性，選擇合適電壓對其進行電解。如圖1中的CD段作為最適合的電壓。在電解過程中，電壓過高極易引起試樣表面出現腐蝕坑現象，這樣就會對檢驗結果產生不良影響。圖1中AB段處所使用的電解電壓應為0.2～10V之間最為恰當，針對所要拋光的材料盡量選擇電壓在25～40V之間。

3.2 電解拋光液

拋光液嚴格意義上講，被分為很多種，且每種拋光液的質地都是不同的，所以在實際電解過程中必須依據需要進行選擇，確保拋光液的質量，且節省不必要的經濟損失。試驗證明，拋光液中含有少量的草酸溶液對某種不銹鋼的檢驗及性能參數會起到很好的效果。

3.3 泵速及拋光時間

電解過程中，在磁力泵的驅動下，電解液通過陰極管濺到試樣表面，所以磁力泵的速度應保持適中，若太快的話，很容易對試樣表面形成沖刷，加大壓力，出現腐蝕不均的情況，甚至表面會有波紋產生，泵速以400-500r/min為佳。拋光時間要結合磨面的粗糙程度、材料類別以及對結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，時間就短。此外，為了保持拋光面浸蝕的均勻度，試樣拋光盤應當水平放置。

4 電解制樣過程中的問題及解決措施

4.1 氧化膜

氧化膜的出現主要是指在電解檢驗過程中，并沒有按照相應的電壓進行正常的電解工作，又或是在攪拌電解液的過程中沒有均勻的攪拌，從而導致試樣表面出現一層黑色無光澤的膜，這種膜就被稱之為氧化膜。氧化膜的出現將極大的干擾電解制樣的檢驗結果。

4.2 腐蝕坑

腐蝕坑的出現是由多種因素所導致的，從某種角度上來講，腐蝕坑主要是指在檢驗的過程中試樣結構表面出現各種麻點，此現象就被稱之為腐蝕坑。腐蝕坑因其極小，通常情況下在檢驗的過程中很難被輕易的發現，所以在對試樣進行檢驗時，必須注意電壓高度，電解時間。與此同時，還要借助相關的儀器進行檢驗，防止腐蝕坑的出現。

4.3 過腐蝕

過腐蝕主要是指在電解過程中，電壓及電流密度過大且電解時間很長，這樣就會極易導致試樣結構組織出現腐蝕現象，并影響到最終的檢驗效果。所以，在電解過程中，必須對電壓以及電流的使用引起足夠的重視，同樣還要掌握好電解所需時間，保證各參數在規定范圍內進行。

4.4 其他注意事項

就我國目前發展水平來講，在電解制樣檢驗中與發達國家相比還存在著許多的不足，可能會影響電位差，進而影響金屬檢驗的結果。所以在進行電解制樣的使用時，必須針對實際情況進行詳細的分析與總結，總結出各種以往出現的問題原因，累積經驗。注意可能引發金屬腐蝕的各種因素，此外，針對不銹鋼試樣電解時，要依據不銹鋼的特性進行邊緣技術處理，以確保電解過程的正常運行。

5 結束語

綜上所述，電解制樣就我國目前發展階段而言，并沒有廣泛的被使用與開發，一定程度上還處于研發的初級階段，還有很多問題亟待去解決，所以在未來使用過程中，必須利用先進的現代化技術進行不斷創新與完善，以便更好的推廣其使用。

參考文獻

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