[发明专利]一种用于超细镍钛记忆合金丝材的金相显影液及制备方法

说明书

本发明公开了属于金相显影液制备技术领域的一种用于超细镍钛记忆合金丝材的金相显影液及制备方法，所述金相显影液由磷酸、硝酸、高氯酸、缓蚀剂和水组成；缓蚀剂为固体，其余为液体组分；各液体组分的体积百分比为：磷酸：5～18％；硝酸：7～24％；高氯酸：7～25％；余量为水；缓蚀剂含有氟化物，每100mL液体组分中，缓蚀剂的加入量为1g～5g。采用本发明的镍钛记忆合金金相显影液，能够清晰显示出镍钛合金显微组织晶粒内部形貌特征，尤其适合于镍钛记忆合金细丝材金相组织的观察。

技术领域

本发明属于金相显影液制备技术领域，尤其涉及一种用于超细镍钛记忆合金丝材的金相显影液及制备方法。

背景技术

镍钛形状记忆合金具有优异的超弹性、形状记忆效应和阻尼性能，同时具有优异的疲劳性能、生物相容性能和耐显影性能，以及良好的综合力学性能，因此被广泛用于航空航天、舰船、医疗和石油化工等行业。镍钛形状记忆合金细丝材的记忆性能和超弹性能非常优异，通常在时效状态使用。由于在合金基体内存在微小的夹杂结构，这些含夹杂的显微组织对镍钛记忆合金的性能有较大的影响。因此通过金相法分析镍钛记忆合金显微组织对记忆合金丝材产品的应用具有重要的指导意义。

由于镍钛记忆合金具有较强的耐显影性，而且超细丝材的显微组织非常细小，达到十几微米，因此，超细丝材的金相组织显示非常困难。通常镍钛合金在制备金相试样磨抛过程会在试样表面形成应变层，会影响金相显影后的观察效果。因此，对超细镍钛记忆合金丝材的金相显影液提出了较高的要求。常规镍钛记忆合金的金相显影液包含氢氟酸、硝酸和水，氢氟酸和硝酸配比介于1：3～1：1.5，氢氟酸的浓度达到10％。专利201010518846.6中公开了一种镍钛合金显影液，其中各组分的体积比为：H₂SO₄：HNO₃：HF：H₂O＝1～2：1～1.5：1～1.5：0.5～1，其中，氢氟酸的浓度能达到25％。为了增强显影效果，这些常规显影液都含有剧毒氢氟酸，如吸入蒸气或接触皮肤会造成难以治愈的灼伤。液体氟化氢保存条件苛刻，使用和存放时易发生危险。常规镍钛合金金相显影液能够显示出晶界，在显示显微组织晶粒内部结构时，对于细微结构特征显示不清楚。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种用于超细镍钛记忆合金丝材的金相显影液，所述金相显影液由磷酸、硝酸、高氯酸、缓蚀剂和水组成；缓蚀剂为固体，其余为液体组分；

各液体组分的体积百分比为：磷酸：5～18％；硝酸：7～24％；高氯酸：7～25％；余量为水；

缓蚀剂含有氟化物，每100mL液体组分中，缓蚀剂的加入量为1g～5g。

所述氟化物包括酸性较弱的氟化物盐。

磷酸的质量百分比浓度为85％；硝酸的质量百分比浓度为65％；高氯酸的质量百分比浓度为72％。

一种用于超细镍钛记忆合金丝材的金相显影液的制备方法，制备过程需在冰水冷却的敞口玻璃器皿中进行，具体方法包括：

1)确定显影液各组分的配比；

2)按照选用比例，在带有冰水冷却的敞口玻璃器皿内，先将称量的水倒入；

3)按比例依次缓慢加入磷酸、硝酸和高氯酸，添加过程保持均匀搅拌，并冷却至冰水温度；

4)最后缓慢加入缓蚀剂，混合液搅拌均匀，并冷却至室温，得到所述金相显影液。

本发明的有益效果在于：

本发明针对现有常规镍钛记忆合金金相显影液的缺点，提出了一种新的环境友好的金相显影液，该金相显影液尤其适用于超细镍钛形状记忆合金丝材显微组织的观察，能够清晰显示出镍钛合金显微组织晶粒内部形貌特征；同时，大大降低了氢氟酸对人体和环境的伤害。

附图说明