化學浸蝕

化學浸蝕是利用化學試劑的溶液,藉助於化學或電化學作用顯示金屬的組織。

基本介紹

  • 中文名:化學浸蝕
  • 原理:顯示金屬的組織
  • 要點:磨麵浸蝕前必須沖洗清潔
  • 類型:化學溶解過程
化學浸蝕的原理,化學浸蝕的要點,

化學浸蝕的原理

純金屬及單相合金的浸蝕純粹是一個化學溶解過程,磨麵表層的原子被溶入浸蝕劑中,在溶解過程中由於晶粒與晶粒之間溶解度的不同,組織就被顯示出來。浸蝕劑首先把磨麵表層的非晶形層溶去,接著就對晶界起化學溶解的作用,因為晶界上原子排列的規律性較差,並具有較高的自由能,所以晶界處較易浸蝕而呈凹溝狀,在顯微鏡下顯示純金屬或固溶體的多面體晶粒。
化學浸蝕用的浸蝕劑,隨合金性能而不同,有的合金易被浸蝕,只需用稀酸作為浸蝕劑即可,如碳素鋼只需用4%硝酸酒精浸蝕;而某些合金卻極難浸蝕,需要用極強的酸和鹼才能浸蝕。
二相合金的浸蝕與單相合金的浸蝕原理不同,它主要是電化腐蝕過程。合金中的兩個組成相具有不同的電位,當磨麵浸入浸蝕劑中便形成許多對微小的局部電池,具有較高負電位的一相成為局部電池的陽極,被很快地溶入浸蝕劑中,因而該相逐漸呈現凹溝。具有較高正電位的另一相成為陰極,在正常電化作用下不受浸蝕,保持原有的光滑平面。
多相合金的浸蝕也是一個電化溶解過程。浸蝕過程中希望浸蝕對於各相有不同程度的浸蝕,使在顯微鏡下能識別各相組成。但是一般電化學作用對於多相合金的浸蝕,往往是對負電位較高的各相都產生溶解作用,只有正電位較高的一相未被浸蝕,一般不能鑑別多相組織,所以要選擇浸蝕劑,用多種的浸蝕劑進行浸蝕。

化學浸蝕的要點


(1)由於化學浸蝕劑是酸或鹼的溶液,有一定的腐蝕性及強烈的氣味,所以操作時最好能在抽風櫃內進行。
(2)磨麵浸蝕前必須沖洗清潔,去除任何污垢,以免阻礙浸蝕作用,浸蝕的方法有浸入法和揩擦法。
浸入法是將試樣用夾子或手指夾住,浸入盛有浸蝕劑的器皿中,使磨麵朝下,並使試樣全部浸入,但不能與器皿底部緊密接觸,故應不時地輕微移動,免使磨麵浸蝕不均。在浸蝕過程中,應不斷觀察磨麵的浸蝕程度,以防過蝕。整個浸蝕過程如下:光亮的磨麵經浸蝕逐漸失去光澤,再變成銀白色或淡黃色,最後成為黑色。一般宜浸蝕較淺先在顯微鏡下觀察浸蝕程度,如果組織尚未顯露,可不經拋光再進行浸蝕;如果浸蝕過度,重新拋光不但浪費時間,而且效果也不好。
如要求較嚴格的試樣,浸入浸蝕劑中最好磨麵朝上,這樣可以觀察到磨麵的變化及防止磨麵與容器接觸造成浸蝕不均。在浸蝕過程中應搖動浸蝕劑,使磨麵受蝕更均勻。
揩擦法浸蝕是將試樣磨麵朝上平放在工作檯上,以蘸有浸蝕劑的棉花在磨麵上輕輕揩擦。此法浸蝕後磨麵易產生浸蝕不均勻,它適合大型工件和大試樣的金相檢查。
(3)試樣的浸蝕時間和浸蝕程度受到試樣的粗糙程度、浸蝕劑的濃度和新舊程度的影響,而且也受到浸蝕溫度的影響。所以一般浸蝕的結果要根據操作者的經驗或試驗而得出滿意的結果,不同放大倍數下的浸蝕程度也有所不同,一般應以能清晰地顯出組織為度。
把經浸蝕適度的試樣從浸蝕劑中取出後,應迅速用清水徹底沖洗,然後浸入酒精中或用酒精噴射試樣磨麵,再用熱風吹乾,噴酒精的目的是使磨麵加快乾燥,吹風時試樣應傾斜,防止表面積水而成“水漬”,影響試樣的微觀質量。浸蝕後的試樣磨麵應保持清潔,不要用棉花揩擦,不要用手撫摸,也不要與其他物品或試樣之間產生碰擦,目的是為了保護磨麵不受損壞。浸蝕後的試樣如不要求及時觀察,或需要保存,應立即放入乾燥器內。

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