[发明专利]一种铅钙锡铝合金金相制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金金相制备领域，具体涉及到一种铅酸蓄电池板栅用的铅钙锡铝合金的金相制备技术。

背景技术

铅钙锡铝合金的性能取决于其组织结构。在工程以及科研中经常通过研究金相组织来判断合金的性能，金相组织的结构的显现往往是通过抛光腐蚀等一系列方式来实现的。

一组好的金相组织应该是无划痕、腐蚀均匀、组织清晰的组织。但是目前铅钙合金金相制备技术中机械抛光与化学抛光都面临着困难，其主要原因有以下两点：其一是铅钙锡铝合金硬度极低，磨削抛光过程中划痕难以避免；其二是该合金耐蚀性较差，腐蚀程度难以把握。金相制备的关键主要在抛光与腐蚀两个环节，目前研究中化学抛光剂有的选用一定体积比的盐酸双氧水，腐蚀时间1～3分钟；有的选用醋酸双氧水甲醇混合液进行化学侵蚀，而盐酸属于强酸，对于铅钙锡铝这种对酸敏感的合金使用不当很容易造成合金腐蚀过重，组织观察效果不是很理想，再加上甲醇有毒性，也很容易损害实验员健康。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供了一种铅钙锡铝合金金相制备方法。该方法通过选择抛光剂的种类，调整抛光腐蚀时间，采用多次化学抛光的方法消除了划痕，得到了清晰的组织。该方法配方简单，能有效消除划痕，使得组织腐蚀均匀。

本发明的技术方案为：

一种铅钙锡铝合金金相制备方法，包括以下步骤：

第一步取样：采用线切割机截取铅钙锡铝合金母材料得到最初金相试样；

第二步粗磨：依次使用1000#、1500#水砂纸研磨，每种水砂纸的研磨时间为1～2分钟；

第三步精磨：依次使用2500#、3000#水砂纸研磨，每种水砂纸的研磨时间为2～3分钟；

第四步机械抛光：采用抛光机，将试样抛光1～3分钟；其中，抛光机的转速为600r/min～800r/min；

第五步化学抛光：将上步得到的试样进行3～6次化学抛光；每次化学抛光的步骤为：用滴管将抛光液滴到试样表面，抛光液浸满试样表面后保持20～40s，随后自来水冲洗掉表面抛光液，再将试样浸泡在冰醋酸中保持4～5s；

其中，抛光液为过氧化氢溶液与冰醋酸的混合物，过氧化氢溶液(质量分数35％)与冰醋酸体积比为1∶4～6；

第六步侵蚀：对试样表面进行化学侵蚀：将腐蚀液滴满上步得到金相试样表面，保持10～20s；其中，腐蚀液的配方为每90g蒸馏水中加入柠檬酸15～20g和钼酸铵5～10g；

所述的第三步精磨过程中要滴肥皂水在水砂纸上。

所述的第四步抛光过程抛光布为软丝绸抛光布，抛光中为避免试样表面氧化，应不断加水。

所述的铅钙锡铝合金的组成为：0.06～0.08wt％Ca、0.60～1.40wt％Sn、0.02～0.03wt％Al，其余为Pb。

本发明的实质性特点为：合金组织显现是一个综合的过程，其抛光与侵蚀是金相制备方法核心的环节，本方法通过选择抛光剂的种类，调整抛光剂的配比，采取多次化学抛光方法逐渐将划痕腐蚀掉；并结合化学侵蚀，调整侵蚀时间，使组织得以显现。

本发明的有益效果为：

本方法制备步骤简单高效，剔除有害液体，减少对实验人员健康的危害；能有效消除划痕，避免了腐蚀不当的问题，清晰显现合金的组织。在化学抛光中，相对于传统一次化学抛光的方法其抛光腐蚀程度难以把握，本方法通过多次化学抛光，腐蚀程度容易把握。

附图说明

图1为采用当前技术制得的铅钙锡铝合金金相组织的照片；

图2为实施例2得到的铅钙锡铝合金金相组织的照片，放大倍数为200；

图3为实施例3得到的铅钙锡铝合金金相组织的照片，放大倍数为200；

图4为实施例4得到的铅钙锡铝合金金相组织的照片，放大倍数为200。

具体实施方式

以下结合实例对铅钙锡铝合金金相制备方法进一步说明：

实施例1