[发明专利]一种β钛合金的金相腐蚀液及腐蚀方法

说明书

技术领域

本发明属于钛合金金相腐蚀领域，具体为一种β钛合金的金相腐蚀液及腐蚀方法，特别适合高Mo含量的β超高强度钛合金的金相腐蚀。

背景技术

随着航空、航天、兵器、舰船等工业领域结构轻量化、高性能、长寿命的设计和使用目标，钛合金在高强度、高韧性、良好损伤容限、高疲劳性能等综合性能良好匹配方面的需求日益迫切，超高强度结构钛合金已成为国内外研究的热点。β钛合金由于具有高的时效强化效应、深淬透性及良好的强度韧性匹配成为超高强度钛合金的理想选择。在大部分新型β超高强度钛合金元素设计中，往往添加Mo元素来提高强化效果。Mo元素含量较高时，会使得合金金相试样在腐蚀过程中，采用传统的金相腐蚀剂(由水、硝酸、氢氟酸组成)，试样表面极易变黑，不利于观察纳米和微米级别的细小析出相组织。

发明内容

本发明的目的是提出一种β钛合金的金相腐蚀液及腐蚀方法，使用该腐蚀液及腐蚀方法可方便有效地腐蚀具有Mo含量较高的β超高强度钛合金金相试

样，得到的试样表面光亮，并且晶界、纳米和微米级别的析出相清晰完整。

考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：

一种β钛合金的金相腐蚀液，由氢氟酸、硝酸和过氧化氢组成，按体积份数计，所述金相腐蚀液中，氢氟酸含量为5～10份，硝酸含量为20～30份，过氧化氢含量为10～20份。

所述金相腐蚀液中，氢氟酸、硝酸和过氧化氢均为分析纯试剂。

本发明还涉及采用上述金相腐蚀液进行金相腐蚀的方法，包括以下步骤：

1)将抛光好的金相试样用吹风机吹干后，用蘸满金相腐蚀液的棉花，在室温下对金相试样所需进行腐蚀的表面擦拭1-5遍；

2)腐蚀结束后，用镊子夹住金相试样，立刻用自来水清洗，清洗时，金相试样腐蚀表面与自来水水流呈45°夹角，从金相试样腐蚀表面上部往下大水流冲洗一次，然后用无水乙醇清洗，最后用吹风机冷风吹干。

本发明具有的优点和有益效果：

(1)采用本发明可以实现加工态、退火态的高Mo含量β超高强度钛合金丝材、板材、棒材、锻件的金相腐蚀和机加工导致的烧伤组织的金相腐蚀，得到的试样表面光亮，并且晶界、纳米和微米级别的析出相清晰完整。

(2)本发明提出的一种β钛合金的金相腐蚀液及腐蚀方法操作简单、方便、快速，腐蚀效果优异，可准确了解此类合金的组织，从而调整合金性能，对发展和应用β超高强度钛合金具有重要意义。

附图说明

图1是本发明实施例1的TB17钛合金退火态锻件腐蚀后的显微组织。

图2是本发明实施例2的TB17钛合金加工态锻件腐蚀后的显微组织。

图3是本发明实施例3的TB17钛合金退火态棒材腐蚀后的显微组织。

图4是本发明实施例4的TB8钛合金退火态锻件经机加工导致的烧伤组织腐蚀后的显微组织。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：用分析纯氢氟酸、硝酸和过氧化氢为原料按5ml：20ml：10ml的比例配制腐蚀液，在室温条件下，将抛光好的TB17钛合金退火态锻件金相试样用吹风机吹干后，用蘸满金相腐蚀液的棉花，在室温下对金相试样所需进行腐蚀的表面擦拭4遍，随后用镊子夹住试样，立刻用自来水清洗，清洗时，试样与自来水水流呈45°夹角，从试样上部往下大水流冲洗，然后用无水乙醇清洗，最后用吹风机冷风吹干。所得的显微组织形貌见图1。从图1可以看出，得到的晶界、颗粒状初生α相和细小的次生α相清晰完整。

实施例2：用分析纯氢氟酸、硝酸和过氧化氢为原料按5ml：30ml：20ml的比例配制腐蚀液，在室温条件下，将抛光好的TB17钛合金加工态锻件金相试样用吹风机吹干后，用蘸满金相腐蚀液的棉花，在室温下对金相试样所需进行腐蚀的表面擦拭3遍，随后用镊子夹住试样，立刻用自来水清洗，清洗时，试样与自来水水流呈45°夹角，从试样上部往下大水流冲洗，然后用无水乙醇清洗，最后用吹风机冷风吹干。所得的显微组织形貌见图2。从图2可以看出，得到的晶界、颗粒状初生α相和细小的次生α相清晰完整。