[发明专利]一种钨镍铁合金金相制备方法

说明书

一种钨镍铁合金金相制备方法，属于材料表面结构测定技术领域，主要采用机械加工方法获得钨镍铁合金的金相组织结构，包括制样、研磨和抛光三个过程。制样过程中，将钨合金切割成样件，对样件进行冷镶样后去除电火花加工残留的表面变质层。研磨过程中，将钨合金样件镶入环氧树脂夹具中，对样件表面进行研磨，研磨完成后，再采用金刚石喷雾或金刚石研磨膏对样件进行研磨，最后采用超声进行清洗。抛光过程中，样件抛光后采用超声清洗干净并吹干。本发明制备钨镍铁合金金相，经研磨、抛光后，无需化学腐蚀即可直接进行金相观测，所得金相组织结构清晰完整，不存在过腐蚀或腐蚀坑等缺陷；整个制备过程安全、环保，可操作性强，制备工艺简单可靠。

技术领域

本发明属于材料表面结构测定技术领域，涉及一种钨镍铁合金金相组织的制备方法。

背景技术

钨合金具有密度大、强度高、良好的延展性和抗腐蚀性及优良的射线吸收能力等优异的物理化学特性，在军事、航空航天、核能等领域得到广泛的应用。钨合金材料的属性及加工后表面质量对钨合金零件的性能至关重要，制备性能优异的钨合金材料及加工出高质量高完整性表面的钨合金零件是保障零件可靠应用关键，金属材料的许多属性，包括屈服强度、延伸率、极限拉伸强度、热传导、抗腐蚀性、电阻抗等都和材料的微观组织结构密切相关，金相制备是材料微观组织观测的技术基础，是研究材料性能及检测制造缺陷和材料失效原因的一个重要的检测方法和一个强有力的工具。

良好的金相制备方法是获得高清晰度高质量的材料微观组织结构的前提，检索国内外关于材料金相制备的报道不难发现，目前材料的金相制备技术主要包括四个过程：切割制样、研磨、抛光和腐蚀。关于钨合金金相制备的报道，中国专利号：CN201210221967、CN200810222384、CN200810226090和CN201210219761，及美国金相制备标准(ASTM E407-07.Standard Practice for Microetching Metals and Alloys[J].2015.)均报道了有关钨合金金相制备方法，这些方法中在制备钨合金的金相时均需用到硝酸(HNO₃)、硫酸(H₂SO₄)、氢氟酸(HF)、铁氰化钾(K₃Fe(CN)₆)、氢氧化钠(NaOH)等化学试剂对抛光后的样件表面进行处理，才能获得钨合金的金相组织结构。

以上报道的钨及其合金金相制备的方法中，腐蚀采用的腐蚀剂硝酸(HNO₃)、硫酸(H₂SO₄)、盐酸(HCl)和氢氧化钠(NaOH)属于强酸或强碱，具有强腐蚀性，铁氰化钾(K₃Fe(CN)₆)具有氧化性和毒性，氢氟酸(HF)具有强氧化性、腐蚀性和剧毒，该类化学试剂的使用严重危害人体健康及环境，且腐蚀过程腐蚀剂的浓度及腐蚀时间参数难以精确控制，腐蚀过程工艺复杂，经腐蚀后的工件表面易存在大量的腐蚀缺陷，难以获得清晰完整的钨合金的微观组织结构，给进一步深入研究钨合金微观组织变化或材料表面加工缺陷带来极大的障碍，为此，急需寻找一种高效率，无污染和危害的制备高清晰度高质量钨合金微观组织结构的技术。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种简单、安全、环保且实用性强的制备高清晰度高质量钨合金金相的方法，用于钨合金微观组织结构的观测和研究。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种钨镍铁合金金相制备方法，包括制样、研磨和抛光三个过程，具体如下：

所述的制样，主要通过电火花或金刚石线锯将钨合金切割成直径Φ10mm～Φ20mm×5mm～10mm的样件，然后采用环氧树脂胶对样件进行冷镶样，通过磨削或铣削的方式快速去除电火花加工残留的表面变质层，去除深度0.3mm～0.8mm；