[发明专利]一种高温合金热处理金相组织的电化学腐蚀剂及其使用方法

权利要求书

1.一种高温合金热处理金相组织的电化学腐蚀剂的使用方法，其特征在于，该电化学腐蚀剂分别由腐蚀剂与清洗剂组成，且包含以下配比的原料：腐蚀剂分别由草酸固态粉末40~50g，甘油90~100g，氯化铜固态粉末5~10g，去离子水500~600ml组成；清洗剂分别由30~40ml的无水乙醇溶液与30~40ml的去离子水组成；

所述的腐蚀剂中草酸固态粉末的纯度不低于99.5%；

所述的腐蚀剂中甘油的纯度大于99%；

所述的腐蚀剂中氯化铜固态粉末的纯度不低于98%；

所述的电化学腐蚀剂中去离子水溶液为18兆欧，导电率为0.054us/cm；

所述的清洗剂中无水乙醇溶液的纯度为不低于99.7%；

步骤1，将IN 718镍基高温合金的热处理制度划分为时效热处理、固溶热处理＋时效热处理及高温均匀化热处理+固溶热处理＋时效处理3种，选取各热处理制度下的样件作为研究对象，并依次采用从粗到细目数的水磨砂纸进行打磨；

步骤2，将步骤1中打磨后的各热处理制件利用机械抛光机依次进行粗抛与精抛，以进一步去除上述砂纸打磨残留的微小磨痕并达到光亮镜面效果；

步骤3，利用草酸固态粉末、甘油、氯化铜固态粉末以及去离子水溶液混合配制的电化学腐蚀剂，并选取步骤2中抛光后的在时效热处理制度下的样件作为阳极，SUS304不锈钢材料作为阴极，放入电化学腐蚀剂中并保持抛光面与阴极头面相对，采用直流稳压电源在室温环境下通入高等强度的直流电流与电压进行电化学腐蚀，并将腐蚀后的样件立即依次放入30~40ml的无水乙醇溶液中清洗、30~40ml的去离子水中进行电解表面产物杂质的清洗，再利用吹风机进行腐蚀面的干燥，待样件腐蚀表面清洗干燥后，即可在光学显微镜下观察在时效热处理制度下SLM成型IN 718镍基高温合金样件表面的再结晶金相组织情况；

电化学腐蚀在时效热处理制度下样件的高等强度腐蚀参数选取为：电压4.5~5V，电流密度为1~1.5A/cm²，电化学腐蚀时间为4.5~5秒；

步骤4，采用上述步骤3所述的电化学腐蚀剂，步骤2抛光后的固溶热处理＋时效热处理样件作为阳极，重复步骤3并调整步骤3中的电化学腐蚀参数为中等强度，即可在光学显微镜下观察在固溶热处理＋时效热处理下SLM成型IN 718镍基高温合金样件的再结晶金相组织情况；

电化学腐蚀在固溶热处理＋时效热处理制度下样件的中等强度腐蚀参数选取为：电压3.5~4V，电流密度为0.5~1A/cm²，电化学腐蚀时间为3.5~4秒；

步骤5，采用上述步骤3所述的电化学腐蚀剂，步骤2抛光后的高温均匀化热处理+固溶热处理＋时效处理样件作为阳极，重复步骤3并调整步骤3中的电化学腐蚀参数为低等强度，即可在光学显微镜下观察在高温均匀化热处理+固溶热处理＋时效处理下SLM成型IN718镍基高温合金样件的再结晶金相组织情况；

电化学腐蚀在高温均匀化热处理+固溶热处理＋时效处理制度下样件的低等强度腐蚀参数选取为：电压2.5~3V，电流密度为0.2~0.5A/cm²，电化学腐蚀时间为2.5~3秒。

2.如权利要求1所述的一种高温合金热处理金相组织的电化学腐蚀剂的使用方法，其特征在于，步骤1中，打磨SLM成型样件各面的水磨砂纸目数依次为180#、360#、500#、600#、800#、1000#、2000#及3000#。

3. 如权利要求2所述的一种高温合金热处理金相组织的电化学腐蚀剂的使用方法，其特征在于，步骤2中，抛光SLM成型IN 718的各热处理件的机械抛光机型号为PG-2D型，抛光方式为抛光盘左转抛光与右转抛光相结合，以保证抛光痕迹的均匀性；其中，粗抛的抛光织物为帆布，抛光盘转速为700转/分，抛光膏选用W1的金刚石抛光膏；精抛的抛光织物为短毛细呢绒，抛光盘转速为900转/分，抛光膏选用W0.5的金刚石抛光膏。

4.如权利要求3所述的一种高温合金热处理金相组织的电化学腐蚀剂的使用方法，其特征在于，步骤3中，利用草酸固态粉末、甘油、氯化铜固态粉末以及去离子水溶液混合配制腐蚀剂的方法包括：分别称取草酸固态粉末40~50g与氯化铜固态粉末5~10g，随后量取去离子水500~600ml，并先将草酸固态粉末倒入去离子水中均匀搅拌，待搅拌均匀后再将氯化铜固态粉末加入此中并继续均匀搅拌，最后量取甘油90~100g，并加入到上述混合溶液中并不断搅拌至腐蚀剂均匀。