在不銹鋼金相檢驗過程中電解制樣的應用及分析

陳媛媛

摘 要：在目前的金相檢驗工作中，我們常會使用兩種方法，分別是電解法以及機械制樣。對于前者來講，它是把電流通到電解質里面，經由反應進而對金屬本身的構造有詳細的了解。這個措施和機械措施比對來講，能夠防止拋光過程中形成雜質，而且它的速率非常快，所需的時間較少，節省資源，能夠明顯的提升效率，在實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用。文章具體的分析了這種措施的特征等內容。

關鍵詞：不銹鋼金相檢驗；電解制樣；應用分析

引言

所謂的金相，指的是金屬自身的物化模式，能夠體現其實際形態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械制樣。對于前者來講，它是把電流通道電解質里面，經由反應進而對金屬本身的構造有詳細的了解。這個措施和機械措施比對來講，能夠防止在拋光過程中形成雜質，而且它的速率非常快，所需的時間較少，節省資源，能夠明顯的提升效率，在實際的工作中獲取的成就非常顯著，因此得到非常廣泛的應用。

1 金相技術及制備

要想得知金屬的性能，首先就要分析它的構造和成分。我們通常將其內部的構造稱之為金相。進項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，進而得知部件存在問題的緣由。該項檢測活動不論是對金屬領域來講，亦或是其制品行業來講都有著非常明顯的意義。在具體檢驗的時候，必須要認真按照相關的標準來開展，假如試樣出現問題的話，就會導致結論不正確，所以必須高度關注試樣制備工作。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

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。分別切割上述材料，得到很多的小塊樣本，使用專門的砂紙處理表面。該測試活動使用的電解措施，使用的機械是具有拋光以及腐蝕等多項功效的拋光儀，而電解液的驅動用到的是電磁泵。對于電解數值來講，要確保其合乎如下的規定：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；實際拋光的時候，要控制好面積，通常控制在5cm2之內，時間在1-999s內，具體工作時要結合具體情況來分析。通常為了可以在多種材料中運用，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。

圖1 電壓與電流密度的關系

當做好準備活動之后，接通電源，此時設備穩壓器等運行，首先利用金相砂紙對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價格試樣壓住，對穩壓器的電力進行適當調整，一直到拋光完成，將試樣拿出，此時它的檢測面一般是銀灰色澤的。進而把它放到腐蝕液中對其進行腐蝕處理。材料C可以在該液體中測驗，而另外兩種適合使用化學腐蝕措施來測試。最終用水清理試樣，對其進行干燥處理，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，和其質量有關聯的要素有如下幾點。

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，當我們電解的時候試樣表層的薄膜會破損，有時候還會形成腐蝕坑。假如是鐵基物質的話，在選擇電壓時最好選取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，我們應該結合工作狀態來確定使用哪一種液體。在選擇的時候，必須要保證拋光的質量良好，還要保證它的通用性，最好是能用到多種材料之中。經過很多的測試得知，在拋光液中含有10%的草酸水溶液時，對C種不銹鋼的變形帶及晶粒等參數能夠很好的顯示。

3.3 泵速及拋光時間

在電解的時候，由于受到磁力泵的作用，液體會經由陰極管進入到試樣中，因此為了避免這種現象必須要控制好磁力泵的工作速度，假如過快就會導致試樣的表層被嚴重的摩擦，導致壓力變大，進而發生一定程度的腐蝕，有時候還會生成波紋。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

由于在攪拌電解液時不到位，或者電解時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，將電壓調至要求范圍內即可，也可通過加強攪拌工作來實現。

4.2 腐蝕坑

引起腐蝕坑出現的原因有很多，如電壓過高，電解液時間較久、性能下降，再加上電解時間太長，很容易導致試樣檢驗面出現許多麻點，即是腐蝕坑，腐蝕坑極小，只能借助專業的觀察設備進行觀察。腐蝕坑對檢驗工作會產生一定的副作用，從而影響電解制樣的質量，解決這些問題，可采取適當降低電壓，減少電解時間以及更換電解液等方法。

4.3 過腐蝕

當電解的時候，假如電壓太大或是電流太過密集的話，就會導致試樣組織受到侵蝕，嚴重的干擾到檢驗工作的開展。所以，在具體的電解的時候，要高度的關注該項內容，要對電解的時間和電流的數值等都控制好，確保所有的數值都合乎規定。

4.4 其他注意事項

通過分析當前的工作我們得知，電解試樣目前還不能夠被應用到非金屬的物質之中。具體研究可知，該現象主要是因為電位差不同導致的。因為兩者的電位差比較明顯，在電解的時候，其交界的地方會生成非常明顯的腐蝕現象，有時候還會生成腐蝕坑，導致我們不能夠明確分析夾雜物的級別。當電解不銹鋼物質時，電流一般聚集在試樣的邊角區域，此時就會使得此處的腐蝕非常明顯，導致邊角區域形成倒角。除此之外，假如不用夾具，直接用設備磨制的話，也會在邊角區域生成倒角。在制樣工作順利開展時，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比較大的材料制作的夾具，此舉能夠避免腐蝕。

5 結束語

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

參考文獻

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