高强钛合金的金相腐蚀方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010456374.X (22)申请日 2020.05.26 (71)申请人 西北有色金属研究院 地址 710016 陕西省西安市未央区未央路 96号 (72)发明人 周伟辛社伟张思远毛小南 贾伟菊李倩李思兰毛成亮 (74)专利代理机构 西安创知专利事务所 61213 代理人 马小燕 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) G01N 1/32(2006.01) G01N 1/34(2006.01) C23F 1/26(2006.01) (54)发明名称。

2、 一种高强钛合金的金相腐蚀方法 (57)摘要 本发明公开了一种高强钛合金的金相腐 蚀方法， 该方法的具体过程为： 将固溶时效热处 理后的高强钛合金试样采用水磨砂纸依次进 行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀剂中进 行腐蚀， 直至腐蚀面变成银灰色后取出用流动水 冲洗， 再用无水乙醇清洗并吹干， 得到高强钛 合金金相试样； 所述腐蚀剂由氢氟酸溶液、 硝酸 溶液、 乙醇溶液和乳酸配制而成。 本发明采用的 腐蚀剂使得固溶时效热处理后的高强钛合金 试样的显微组织清楚显现， 同时避免了细小的相 组织因腐蚀速度过快而模糊难辨， 得到清晰的细 小析出相组织形态， 各相组织衬度明显， 解决 了固溶时效态高强。

3、钛合金金相试样中各个组 织衬度较低、 难以分辨的问题。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 111579325 A 2020.08.25 CN 111579325 A 1.一种高强 钛合金的金相腐蚀方法， 其特征在于， 该方法的具体过程为： 将固溶时效 热处理后的高强 钛合金试样采用水磨砂纸依次进行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀 剂中进行腐蚀， 直至腐蚀面变成银灰色后取出用流动水冲洗， 再用无水乙醇清洗并吹干， 得 到高强 钛合金金相试样； 所述腐蚀剂由氢氟酸溶液、 硝酸溶液、 乙醇溶液和乳酸配制而成； 所述高强 钛合金试样的抗拉强度 b1250MPa。 2.根据权利要求1所述。

4、的一种高强 钛合金的金相腐蚀方法， 其特征在于， 所述腐蚀剂 由氢氟酸溶液、 硝酸溶液、 乙醇溶液和乳酸按照(12)： (35)： (34)： (57)的体积比配 制而成， 所述氢氟酸溶液的质量浓度为40， 硝酸溶液的质量浓度为6568， 乙醇溶液 的体积分数为95。 3.根据权利要求1所述的一种高强 钛合金的金相腐蚀方法， 其特征在于， 所述腐蚀的 时间为20s30s。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111579325 A 2 一种高强 钛合金的金相腐蚀方法 技术领域 0001 本发明属于金属材料金相制备技术领域， 具体涉及一种高强 钛合金的金相腐蚀 方法。 背景技术 0002 近年来，。

5、 高强 钛合金(抗拉强度 b1250MPa)作为结构件应用于航空、 航天等需 要高强度高韧性的部位， 特别是在航空航天领域， 需要进一步提高钛合金的比强度和比刚 度， 以实现更大的减重效果。 0003 金属材料的微观组织决定了材料的性能， 金相分析是研究金属材料微观组织和成 分的重要手段之一。 高强 钛合金由于含有较多的 稳定元素， 稳定性强， 转变及 相长 大阻力较大， 热处理后 析出相尺寸细小。 采用传统的Kroll腐蚀试剂， 试样表面极易变黑， 不利于观察细小析出相组织。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足， 提供一种高强 钛合 金的金相腐蚀方法。 该。

6、方法采用的腐蚀剂使得固溶时效热处理后的高强 钛合金试样的显 微组织清楚显现， 同时避免了细小的相组织因腐蚀速度过快而模糊难辨， 得到清晰的细小 析出 相组织形态， 各相组织衬度明显， 解决了固溶时效态高强 钛合金金相试样中各个组 织衬度较低、 难以分辨的问题。 0005 为解决上述技术问题， 本发明采用的技术方案是： 一种高强 钛合金的金相腐蚀方 法， 其特征在于， 该方法的具体过程为： 将固溶时效热处理后的高强 钛合金试样采用水磨 砂纸依次进行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀剂中进行腐蚀， 直至腐蚀面变成银灰色 后取出用流动水冲洗， 再用无水乙醇清洗并吹干， 得到高强 钛合金金相试样；。

7、 所述腐蚀剂 由氢氟酸溶液、 硝酸溶液、 乙醇溶液和乳酸配制而成； 所述高强 钛合金试样的抗拉强度 b 1250MPa。 0006 传统的Kroll腐蚀试剂由氢氟酸溶液、 硝酸溶液和水组成， 该Kroll腐蚀试剂的腐 蚀性较强， 不利于观察细小析出相组织。 而固溶时效热处理后的 钛合金具有非常不耐蚀特 性， 采用Kroll腐蚀试剂根本无法得到真实金相组织。 本发明采用由氢氟酸溶液、 硝酸溶液、 乙醇溶液和乳酸配制而成的腐蚀剂对依次经粗磨、 细磨和抛光后的固溶时效热处理后的高 强 钛合金试样进行腐蚀， 腐蚀剂中的硝酸作为催化剂促进了氢氟酸中的氟离子对高强 钛 合金试样表面的腐蚀作用， 使得显微组。

8、织显现出来， 腐蚀剂中的乳酸有效控制了腐蚀剂的 腐蚀速率， 避免了因腐蚀速度过快导致细小的相组织模糊难辨， 同时通过添加乙醇溶液进 行稀释以降低乳酸粘性， 有利于腐蚀过程和后续清洗工艺的顺利进行， 最终使得高强 钛合 金金相试样的组织清楚显现， 且得到清晰的 相组织形态。 0007 上述的一种高强 钛合金的金相腐蚀方法， 其特征在于， 所述腐蚀剂由氢氟酸溶 液、 硝酸溶液、 乙醇溶液和乳酸按照(12)： (35)： (34)： (57)的体积比配制而成， 所 说明书 1/3 页 3 CN 111579325 A 3 述氢氟酸溶液的质量浓度为40， 硝酸溶液的质量浓度为6568， 乙醇溶液的体积。

9、分 数为95。 0008 上述的一种高强 钛合金的金相腐蚀方法， 其特征在于， 所述腐蚀的时间为20s 30s。 0009 本发明与现有技术相比具有以下优点： 0010 1、 本发明采用的腐蚀剂使得固溶时效热处理后的高强 钛合金试样的显微组织清 楚显现， 同时避免了细小的相组织因腐蚀速度过快而模糊难辨， 得到清晰的细小析出 相组 织形态， 各相组织衬度明显， 解决了固溶时效态高强 钛合金金相试样中各个组织衬度较 低、 难以分辨的问题。 0011 2、 本发明工艺简单， 操作方便快速， 适宜推广使用。 0012 下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。 附图说明 0013 图1。

10、为本发明实施例1制备的Ti-1300钛合金金相试样的显微组织图。 0014 图2为本发明对比例1制备的Ti-1300钛合金金相试样的显微组织图。 具体实施方式 0015 实施例1 0016 本实施例的具体过程为： 将 区固溶时效处理后的Ti-1300钛合金试样采用水磨砂 纸依次进行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀剂中进行腐蚀， 直至腐蚀面变成银灰色后 取出用流动水冲洗30s， 再用无水乙醇清洗并吹干， 得到Ti-1300钛合金金相试样； 所述腐蚀 剂由质量浓度为40的氢氟酸溶液、 质量浓度为65的硝酸溶液、 体积分数为95的乙醇 溶液和乳酸按照1:3:4:5的体积比配制而成。 0017 。

11、图1为本实施例制备的Ti-1300钛合金金相试样的显微组织图， 从图1可以看出， 本 实施例制备的Ti-1300钛合金金相试样的显微组织中 相呈细小片层状， 且各相组织衬度明 显。 0018 对比例1 0019 本对比例的具体过程为： 将 区固溶时效处理后的Ti-1300钛合金试样采用水磨砂 纸依次进行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀剂中进行腐蚀， 直至腐蚀面变成银灰色后 取出用流动水冲洗30s， 再用无水乙醇清洗并吹干， 得到Ti-1300钛合金金相试样； 所述腐蚀 剂由质量浓度为40的氢氟酸溶液、 质量浓度为65的硝酸溶液和水按照1:3:7的体积比 配制而成。 0020 图2为本对比。

12、例制备的Ti-1300钛合金金相试样的显微组织图， 从图2可以看出， 本 对比例制备的Ti-1300钛合金金相试样的显微组织偏黑， 且各相组织衬度较低， 虽然能够观 察到 晶粒， 但无法判别析出 相组织形貌。 0021 将图1和图2进行比较可知， 采用本发明腐蚀剂制备的Ti-1300钛合金金相试样的 显微组织明显优于对比例1采用传统的Kroll腐蚀试剂制备的Ti-1300钛合金金相试样的显 微组织， 说明本发明腐蚀剂的腐蚀效果更佳。 0022 实施例2 说明书 2/3 页 4 CN 111579325 A 4 0023 本实施例的具体过程为： 将( + )区固溶时效处理后的Ti-26钛合金试样。

13、采用水磨 砂纸依次进行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀剂中进行腐蚀， 直至腐蚀面变成银灰色 后取出用流动水冲洗20s， 再用无水乙醇清洗并吹干， 得到Ti-26钛合金金相试样； 所述腐蚀 剂由质量浓度为40的氢氟酸溶液、 质量浓度为65的硝酸溶液、 体积分数为95的乙醇 溶液和乳酸按照1:5:4:5的体积比配制而成。 0024 经检测， 本实施例制备的Ti-26钛合金金相试样的显微组织中 相清晰可见， 且各 相组织衬度明显。 0025 实施例3 0026 本实施例的具体过程为： 将 区固溶时效处理后的TB3钛合金试样采用水磨砂纸依 次进行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀剂中进行腐蚀。

14、， 直至腐蚀面变成银灰色后取出 用流动水冲洗25s， 再用无水乙醇清洗并吹干， 得到TB3钛合金金相试样； 所述腐蚀剂由质量 浓度为40的氢氟酸溶液、 质量浓度为66的硝酸溶液、 体积分数为95的乙醇溶液和乳 酸按照2:4:3:7的体积比配制而成。 0027 经检测， 本实施例制备的TB3钛合金金相试样的显微组织中 相清晰可见， 且各相 组织衬度明显。 0028 实施例4 0029 本实施例的具体过程为： 将( + )区固溶时效处理后的Ti-5553钛合金试样采用水 磨砂纸依次进行粗磨和细磨， 然后经抛光， 再浸入腐蚀剂中进行腐蚀， 直至腐蚀面变成银灰 色后取出用流动水冲洗26s， 再用无水乙。

15、醇清洗并吹干， 得到Ti-5553钛合金金相试样； 所述 腐蚀剂由质量浓度为40的氢氟酸溶液、 质量浓度为68的硝酸溶液、 体积分数为95的 乙醇溶液和乳酸按照2:3:5:7的体积比配制而成。 0030 经检测， 本实施例制备的Ti-5553钛合金金相试样的显微组织中 相清晰可见， 且 各相组织衬度明显。 0031 以上所述， 仅是本发明的较佳实施例， 并非对本发明作任何限制。 凡是根据发明技 术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 变更以及等效变化， 均仍属于本发明技术方案 的保护范围内。 说明书 3/3 页 5 CN 111579325 A 5 图1 图2 说明书附图 1/1 页 6 CN 111579325 A 6 。