[发明专利]Al-Mg系和Al-Mg-Si系铝合金的彩色金相试样的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属铸造领域，尤其涉及Al-Mg系和Al-Mg-Si系铝合金彩色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。用高倍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高倍成像进行观察、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。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，若试样制备不当则可能出现假象，从而得出错误的结论，因此制备彩色金相试样的质量对试样的检测和性能判定起着至关重要的作用。

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。特别是Al-Mg系和Al-Mg-Si系铝合金，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，如何制备得到满足彩色金相微观组织分析的要求的Al-Mg系和Al-Mg-Si系铝合金彩色金相试样是函待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种衬度显示高、晶界清晰，测试结果准确度高的Al-Mg系和Al-Mg-Si系铝合金彩色金相试样的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:

一种 Al-Mg系铝合金彩色金相试样的制备方法，包括步骤1）机械粗磨，步骤2）机械细磨，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤3）电解抛光：将经过步骤2）处理后的铝合金试样放入电解抛光液中，在30～40V的电压下，电解抛光4～8s，然后用无水乙醇冲洗干净并吹干；其中电解抛光液由高氯酸和无水乙醇按质量比为1～2:7～15的比例混合而成；所述高氯酸的质量浓度为60～80%；

步骤4）阳极覆膜：将经过步骤3)处理后的铝合金试样放入阳极覆膜液中，在25～30V的电压下，阳极覆膜1～2.5min，然后分别用清水和无水乙醇冲洗干净并吹干即可；其中阳极覆膜液由氟硼酸和纯水按质量比为1～7:40～200的比例混合而成。

一种Al-Mg-Si系铝合金彩色金相试样的制备方法，包括步骤1）机械粗磨，步骤2）机械细磨，其特征在于，该制备方法还包括以下步骤：

步骤3）电解抛光：将经过步骤2）处理后的铝合金试样放入电解抛光液中，在35～40V的电压下，电解抛光4～10s，然后用无水乙醇冲洗干净并吹干；其中电解抛光液由高氯酸和无水乙醇按质量比为1～2:7～15的比例混合而成；所述高氯酸的质量浓度为60～80%；

步骤4）阳极覆膜：将经过步骤3)处理后的铝合金试样放入阳极覆膜液中，在20～30V的电压下，阳极覆膜1～2.5min，然后分别用清水和无水乙醇冲洗干净并吹干即可；其中阳极覆膜液由氟硼酸和纯水按质量比为1～7:40～200的比例混合而成。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果: 

1、本发明制备得到Al-Mg系和Al-Mg-Si系铝合金的彩色金相试样，具有衬度显示高、晶界清晰、测试结果准确度高的优点。

2、本发明针对Al-Mg系和Al-Mg-Si系铝合金彩色金相试样，通过电解抛光和阳极覆膜步骤在材料的表面形成一层很薄的干涉膜，从而得到的试样可以用于彩色金相分析；而且该制备方法具有制备效率高、可流程化操作、试样制备的成功率高、可重复性高和成本低的优点。