[发明专利]一种高温合金析出强化相的电化学腐蚀剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种高温合金析出强化相的电化学腐蚀剂及其使用方法，该电化学腐蚀剂包含以下配比的原料：电化学腐蚀剂分别由磷酸溶液50～60ml，草酸固态粉末40～50g，甘油25～40ml，氯化铜固态粉末2～4g，去离子水150～175ml组成；表面清洗剂分别由20～30ml的无水乙醇溶液与20～30ml的去离子水组成，结合不同热处理制度下的组织整体再结晶均匀化程度以及各析出强化相在不同组元含量下所具有的不同电化学腐蚀过钝化溶解特性，采用分步控制腐蚀参数的方法，即可获取不同热处理制度下清晰而准确的析出强化相的结构，本发明的电化学腐蚀剂配置方便，不但解决了冷化学腐蚀效果差的问题，还规避了热化学腐蚀难以掌控性，实现了腐蚀质量保证前提下的高效腐蚀。

技术领域

本发明涉及高温合金中的物相检测分析领域，具体为一种高温合金析出强化相的电化学腐蚀剂及其使用方法。

背景技术

IN 718镍基合金作为沉淀硬化型高温合金的主要代表，首先通过将与Ni 基体元素原子半径相近的金属元素(如Cr、Fe、Co、Mo)形成无限固溶基体γ相以发挥“固溶强化”作用，并在随后热处理过程中通过基体γ相在晶内与晶间析出的第二强化相特性(包括：具有与体心四方结构的主强化相γ″相-Ni₃Nb，具有面心立方结构的辅强化相γ'相-Ni₃(Al，Ti，Nb)及具有正交结构的δ相-Ni₃Nb)产生的“沉淀强化”机制及再结晶产生“细晶强化”的综合效果，最终实现该材料在600℃-1100℃的高温工作环境下具有非常出色的高屈服度、高韧性、高抗疲劳性、高抗蠕变性的力学性能以及高抗氧化性、高抗腐蚀性等一系列极其稳定的化学性能，从而被誉为航空航天领域的“超合金”并在近年来的各关重件性能材料中广泛使用。

为保证IN 718镍基高温合金在上述的成型机制中能进一步以更高质、更高效、低成本的方式获取满足该材料功能属性下的产品结构，选择性激光融覆合金技术(即SLM快速成型技术)逐渐成为了此类材料在新型成型方式下的焦点。虽然现在利用SLM方式成型IN718镍基高温合金的材料力学性能已远超于铸造，但由于晶间Laves相的大量生成消耗了大量的合金元素，从而阻碍了更多晶内γ″相、γ'相及晶间δ相的析出；同时，由于SLM成型方式为高斯点光源逐条融覆下的分层累加，这就会因已凝固材料与未凝固材料间产生的温度梯度在纵向、横向的耦合传导而形成不同成型部位下的成型材料晶体结构的不同，使材料表现出各相异性的组织性能，最终导致力学性能仍与锻造有一定差距。通过近年来的大量研究发现，结合热处理手段可以很好地将原始成型态的晶体组织细化并析出更多的第二强化相以获得与锻造一致的力学性能，为此，研究重心逐渐由原始成型态向热处理态转移。