[发明专利]一种6061铝合金金相试样的制备方法

说明书

本发明为一种6061铝合金金相试样的制备方法。一种6061铝合金金相试样的制备方法，包括：S10：对6061铝合金板锭进行取样后，先粗磨，后将样品按如下顺序进行细磨：600#砂纸→1000#砂纸→1500#砂纸→2000#砂纸；S20：将细磨后的样品进行抛光处理，电源正极连接细磨后的样品，负极连接阴极材料，电压设定为15‑20V,抛光2‑3min；S30：判断抛光是否成功；S40阳极覆膜：将成功抛光后的样品放入阳极覆膜液中进行阳极覆膜，电压为15‑20V,电流逐渐稳定于特定值1‑2A，覆膜3‑5min,再取出用蒸馏水冲洗后，吹干，得6061铝合金金相试样。本发明所述的一种6061铝合金金相试样的制备方法，能够高效的腐蚀出6061铝合金金相组织，且组织显示清晰，晶粒完整，为铝合金进行组织观察及晶粒度统计提供极大便利。

技术领域

本发明属于铝合金检测的技术领域，具体涉及一种6061铝合金金相试样的制备方法。

背景技术

目前检测材料微观组织的手段和方法很多，如电子扫描电镜、电子透视电镜、电子探针、X射线探伤以及高倍金相显微镜等，都可用来检测材料的微观组织，只是每种设备及使用方法对检测参数各有侧重。金相显微镜来观测铝合金的微观组织尤其是变质效果是非常普遍而有效的，工程技术人员通过对成像进行观察、分析可以预测和判断金属的性能，并分析各种失效和破坏的原因，这个检测分析的过程通常称为金相分析。

电解抛光技术在1935年被吉奎特首次应用于金相试样的制备，因其特别适用于机械抛光有困难的硬度低、易产生加工硬化的金属材料以及存在金属干扰层和人为机械孪晶试样的制备，现已被广泛应用。目前还没有一种完善的理论能够解释清楚电解过程的所有现象，薄膜理论被认为是较合理的假说，薄膜理论认为，电解抛光时，靠近试样阳极表面的电解液在试样上随着表面的凹凸高低不平形成了一层薄厚不均匀的粘性薄膜。由于电解液的搅拌流动，在靠近试样表面凸起的地方，扩散流动快，因而形成的膜较薄；而靠近试样表面凹陷的地方，扩散流动慢，形成的膜较厚。试样之所以能够抛光与这层厚薄不均匀的薄膜密切相关，膜的电阻很大，所以膜很薄的地方，电流密度很大；膜很厚的地方，电流密度很小。试样磨面上各处的电流密度相差很多，凸起顶峰的地方电流密度最大，金属迅速地溶解于电解液中，而凹陷部分溶解较慢，这样的凸出部分逐渐变平坦，最后形成光亮平滑的抛光面。

彩色金相技术是金相分析技术中的一种，其主要是利用化学或者物理的方法，在金属表面形成一层薄厚不等的干涉膜，在光的干涉效应下，不同厚度的干涉膜反射的波长不同，呈现出各自相干波长的补色，从而使金属的不同部位显示出不同的颜色；对于彩色金相分析来说，最重要的工作是制备彩色金相试样。现有的简易电解抛光及阳极覆膜装置是由溶液槽、阴极，直流电源和样品夹组成，阴极与直流电源负极相连接；上述样品夹由金属材料制成，与直流电源正极相连接。工作时将阴极板置于装有覆膜液的溶液槽内，用电屏夹夹住，打开直流电源，手持样品夹将样品置入溶液内进行电解抛光或阳极覆膜。

铝合金的性能很大程度上取决于其成分和微观组织，通过彩色金相分析技术可以直接对铝合金的微观组织做出直接、准确的测定，从而可以判断出铝合金的性能以及内部缺陷等问题。目前，随着铝合金产品质量的要求越来越高，彩色金相检验的项目和数量也越来越多，所以需要一种制备效率高，金属损耗少，可以快速得到分析结果的铝合金彩色金相试样制备方法。而传统的铝合金彩色金相试样制备工艺中的电解抛光和阳极覆膜步骤的电压较低，抛光时间过长，致使电解液和抛光液的温度过高，从而导致铝合金试样过度溶解，析出的气体不易脱离试样表面，且减少了溶液的流动，这样的制备过程较慢，试样制备的成功率较低，所得到的金相照片不清晰，测试结果不准确。对于6061铝合金，由于基体耐腐蚀性好，若采用常规金相制备方法，难以全面观察到所需了解的微观组织细节，存在金相照片不清晰，无法区分出晶粒边界的问题，致使组织分析测试结果不准确。因此，高效制备铝合金试样，同时通过色彩进行晶粒区分对试样的检测及性能起着至关重要的作用。