[发明专利]铝及铝合金薄片材料包覆层厚度的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料厚度测量方法，更具体地说，涉及一种铝及铝合金薄片材料包覆层厚度的测量。

背景技术

在对铝及铝合金薄片材料的表面金属镀层、氧化物覆盖层等包覆层厚度检测测量，通常按照国家标准《金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法》所指明的方法进行测量，在对检测试样进行镶嵌，对横断面进行适当的研磨、抛光和浸蚀后即可测量横断面包覆层的厚度。在前述国家标准中，对于镶嵌步骤，为了防止包覆层横断面边缘倒角，应支撑覆盖层的外表面，覆盖层与支撑物之间不应留间隙，通常采用与包覆层硬度相近的材料作为支撑。为了使横断面与包覆层保持垂直，对镶嵌和研磨操作要求较高，垂直度对测量结果的影响较大，为此中国专利公告号CN102564326A的“一种极薄覆盖层厚度的测量方法”，给出了一种可以避免垂直度偏差造成测量误差的方法，但是不管是国家标准提供的方案还是此专利文献提供的方法对大量铝及铝合金薄片材料的试样进行测量将耗费大量时间，效率较低。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的任务在于提供了一种铝及铝合金薄片材料包覆层厚度的测量方法，目的是提高多个试样的测量精度和效率，减少人力与时间成本。

本发明的技术方案是这样的，一种铝及铝合金薄片材料包覆层厚度的测量方法，包括镶嵌、研磨抛光、浸蚀和测量，其特征在于：所述镶嵌是将待测量试样与隔离薄片间隔排列成试样包，所述试样包两端为隔离薄片，在试样包两端外侧添加金属支撑，试样包与金属支撑由紧固件固定。

优选的，所述隔离薄片为聚氯乙烯薄板。

优选的，所述研磨抛光使用抛光剂为三氧化二铬或者三氧化二铝悬浮液。

在本发明的一个具体实施例中，所述浸蚀步骤使用的浸蚀液由蒸馏水、95%～97%H₂SO₄和38%～40%HF按体积比37:2:1制得，浸蚀时间80s～100s。

在本发明的另一个具体实施例中，所述浸蚀步骤使用的浸蚀液由蒸馏水和38%～40%HF按体积比2:1制得，浸蚀时间10s～20s。

本发明所提供的测量方法可一次测量多个试样，有利于控制试样轧制方向与横断面的垂直，减少了大量试样测量时镶嵌时间，提高了测量效率，并且在试样包中添加一个标准试样作为对比测量，可以有效避免试样轧制方向与横断面垂直度偏差带来的测量误差，从而提高测量精度。

附图说明

图1为本发明镶嵌步骤试样包示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

铝及铝合金薄片材料试样大小约切制为25×30mm。每一个待检测试样2与聚氯乙烯板1交替的堆叠在一起，在试样包的最前端和最后端插入两块金属支撑3，并用螺母或是类似的紧固件4将试样包与金属支撑3固定在一起，每块金属支撑3的最小厚度为5mm，对固定后的试样包车铣横断面，保证横断面与轧制方向垂直。

对于车铣后的横断面先用400号砂纸粗磨，除去车铣纹路；然后换用800号细砂纸及1000号细砂纸细磨，研磨方法为在砂纸上沿直线磨削并保持用力均匀平衡，为了保持表面磨制平整，采用纵横交叉磨法，即先沿着一个方向磨，使表面均匀，然后将试样旋转90度继续磨，磨制的试样表面应均匀平整、纹路细、无阴阳面。

研磨后的试样包在装有粗呢子的抛光盘上进行粗抛，一般使用浓度较大的三氧化二铬（或三氧化二铝）悬浮液及作为粗抛剂，使用时需摇均匀。抛到磨制试样时留下的磨痕消失，抛光面平整光亮无黑点为止。将粗抛好的试样包用水冲洗干净，然后在装有细呢子（或细丝绒织物）的抛光盘上进行精抛，使用浓度较稀的三氧化二铬（或三氧化二铝）悬浮液作为精抛剂，结合洗涤剂水溶液进行细抛。抛到粗抛磨痕完全消失为止，抛光面达到镜面。

抛光后试样包采用腐蚀液对试样包横断面腐蚀，腐蚀液由370ml蒸馏水、20ml95%～97%H₂SO₄和10ml38%～40%HF混合组成，横断面腐蚀时间根据试样具体材料为80s～100s，控制腐蚀过程不出现过度腐蚀。具体腐蚀操作用腐蚀液也可由200ml蒸馏水与100ml38%～40%HF混合组成，此时横断面腐蚀时间根据试样具体材料为10s～20s，同样需要避免出现过度腐蚀。

最后制得的试样包利用金相显微镜在放大100倍的情况下进行测量，包覆层厚度的测量采用平行线距离测量法。