[发明专利]一种增材制造高温合金的金相腐蚀液以及金相腐蚀方法

说明书

本发明提供一种增材制造高温合金的金相腐蚀液以及金相腐蚀方法，所述金相腐蚀液的组成包括：硫酸盐、无机酸以及溶剂。所述金相腐蚀方法包括将所述高温合金放置入镶嵌机，加入镶嵌粉，进行加压以及加热处理，冷却后得到镶嵌试样；对所述镶嵌试样进行抛光处理，得到抛光试样；使用上述金相腐蚀液对所述抛光试样进行腐蚀处理，清洗后得到金相腐蚀后的高温合金。所述金相腐蚀液以及金相腐蚀方法腐蚀后的金属增材的晶界以及晶粒清晰，析出物对比度高。

技术领域

本发明属于金属腐蚀领域，涉及一种金相腐蚀液以及金相腐蚀方法，尤其涉及一种增材制造高温合金的金相腐蚀液以及金相腐蚀方法。

背景技术

增材制造，也常被称为3D打印，被广泛用于航空航天、医疗等领域。由于其成型过程是由粉末或丝材等层层堆积而成，材料利用率高、产品生产开发周期短，同时对产品的形状几乎没有限制，可直接成型网格、空腔等复杂结构，因此常被用于制造形状复杂、难加工的零件。高温合金尤其是镍基高温合金，由于其优良的室温、高温、耐腐蚀和抗氧化性能，被广泛应用于航空发动机、燃气轮机等复杂工况环境。但是由于增材制造多采用激光成型，金属熔化后的凝固时间10^-4s，因此需要特殊的金相腐蚀方式来腐蚀合金组织。

CN105803460A公开了一种金相腐蚀剂和金相试样的腐蚀方法，该金相腐蚀剂用于对钛或钛合金的腐蚀，由以下组分制得：HF、HCl、HNO₃和水；所述HF、HCl、HNO₃和水的质量比为5.75～17.25:5.95～18:7:100～150。金相试样的腐蚀方法包括：提供钛或钛合金金相试样；将上述金相腐蚀剂滴加到所述钛或钛合金金相试样表面进行腐蚀。该方法虽然能使得钛及钛合金金相试样显微组织衬度明显，相组织晶界轮廓清晰完整，但是应用在增材制造的合金领域的腐蚀效果较差。

CN109580315A公开了一种铜及铜合金的金相组织显示方法，其包括：第一步，提供铜及铜合金金相试样，所述金相试样包括铜层及镀覆在铜层上的铜合金层；第二步，提供一个容器，将金相试样固定至容器内，加入保丽树脂；第三步，取出具有保丽树脂包围的金相试样，对所述金相试样进行机械研磨，再对研磨后的金相试样进行机械抛光；第四步，提供金相腐蚀剂，所述金相腐蚀剂为三氯化铁与盐酸的混合溶液，将抛光后的金相试样浸染所述金相腐蚀剂进行金相微腐蚀；第五步，将腐蚀后的金相试样冲洗烘干，用显微镜观察所述将烘干后的金相试样的铜层与铜合金层，藉此可清晰地显示出铜及铜合金的界限，进而有利于铜层厚度测量等。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种增材制造高温合金的金相腐蚀液以及金相腐蚀方法，所述金相腐蚀液以及金相腐蚀方法具有晶界、晶粒清晰，析出物对比度高等特点。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种增材制造高温合金的金相腐蚀液，其特征在于，所述金相腐蚀液的组成包括：硫酸盐、无机酸以及溶剂。

作为本发明优选的技术方案，所述硫酸盐与所述溶剂的质量体积比为1:4～16g/mL，如1:5g/mL、1:6g/mL、1:7g/mL、1:8g/mL、1:9g/mL、1:10g/mL、1:11g/mL、1:12g/mL、1:13g/mL、1:14g/mL或1:15g/mL等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述无机酸与所述溶剂的体积比为3:2～8，如3:3、3:4、3:5、3:6或3:7等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

优选地，所述无机酸的浓度为58～62wt％，如58.5wt％、59wt％、59.5wt％、60wt％、60.5wt％、61wt％或61.5wt％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述硫酸盐包括硫酸铜。