铝合金EBSD试样碱性电解抛光液及制备方法、电解抛光方法技术

本发明专利技术公开了一种铝合金EBSD试样碱性电解抛光液及制备方法、电解抛光方法，属于分析技术领域。本发明专利技术适用于不同加工方法制备的铝合金试样，操作方便，成本低。本发明专利技术电解抛光液包括包含乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠、葡萄糖和水，所述乙醇钠的含量为40～100g/L，硅酸钠的含量为15～25g/L，偏铝酸钠的含量为10～20g/L，葡萄糖的含量为8～12g/L。本发明专利技术的碱性电解抛光液制备方法为将水加热至50℃，加入乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠、葡萄糖和水。本发明专利技术电解抛光方法包括(1)机械磨光抛光、(2)去除油污处理、(3)电解抛光。本发明专利技术解决了传统铝合金EBSD试样制备抛光效果不好等问题。

Alkaline electrolytic polishing solution for aluminum alloy EBSD sample and preparation method and electrolytic polishing method

The invention discloses an alkaline electrolytic polishing fluid for aluminum alloy EBSD sample, a preparation method and an electrolytic polishing method, belonging to the technical field of analysis. The invention is suitable for aluminum alloy samples prepared by different processing methods, and has convenient operation and low cost. The electrolytic polishing fluid of the invention comprises sodium ethoxide, sodium silicate, sodium metaaluminate, glucose and water. The content of the sodium ethoxide is 40-100g/L, the content of sodium silicate is 15-25g/L, the content of sodium metaaluminate is 10-20g/L, and the content of glucose is 8-12g/L. The preparation method of the alkaline electrolytic polishing fluid of the invention is that the water is heated to 50 C, and sodium ethanol, sodium silicate, sodium metaaluminate, glucose and water are added. The electrolytic polishing method of the invention includes (1) mechanical polishing, polishing, (2) removing oil pollution, and (3) electrolytic polishing. The invention solves the problems of poor preparation and polishing effect of the traditional aluminum alloy EBSD specimen.

【技术实现步骤摘要】
铝合金EBSD试样碱性电解抛光液及制备方法、电解抛光方法
本专利技术涉及电解抛光
，具体涉及铝合金EBSD试样碱性电解抛光液及制备方法、电解抛光方法。
技术介绍
自从上世纪90年代，电子背散射技术(EBSD)开始商业化以来，作为一种表面分析手段，其发展迅速，目前已经在材料组织及微观结构分析中广泛应用。EBSD技术相比于其它材料表征技术有较大的优势：(1)能够获得组织、界面、晶粒取向等完整的信息；(2)具有较高的分辨率，能够获得织构的相关信息；(3)能够将晶体学信息与显微组织建立联系；(4)可以扫描电镜联用，快速准确的选择表征位置。铝合金具有质轻且具有良好的铸造性能、低的热膨胀系数、低的生产成本、低密度、良好的耐磨性，应用于汽车工业、航空航天等各个领域。Al合金中一般含有初生α-Al相以及共晶相，这两相的形态、尺寸以及分布情况均对合金的力学性能产生重要影响，早期的研究是将金相与图相分析技术相结合对合金中各相进行定量研究，随着EBSD技术的发展目前常用的做法是通过EBSD获取铝合金的晶粒尺寸及形状分布的同时还能获得铝合金的显微组织与取向信息，此外还可以根据材料晶体学信息进行多方面的研究，如：相体积分数计算、应变和再结晶分析等。为获得高质量的EBSD数据和图像为铝合金分析提供准确的结果，EBSD样品制备就显得尤为重要。当前铝合金EBSD试样的处理方法主要是机械抛光法、化学腐蚀法、离子减薄法以及电解抛光法，单一的机械抛光费时费力，表面效果较差，对EBSD的效果影响较大；化学腐蚀法由于腐蚀不均匀等问题，极易造成表面腐蚀不均匀，表面质量较差；离子减薄法对设备要求比较高，制备过程十分复杂，处理面积较小，不适合大范围的分析铝合金试样；在众多分析方法中，电解抛光法设备成本低、操作容易、制备过程简单，酸性电解抛光液，对抛光设备损害较大，且在抛光过程中容易产生产生SO2、NO2等污染性气体，对人体和环境都造成可很大的影响和破坏；鉴于EBSD技术在铝合金中的重要应用前景，开发一种环境友好型、电解抛光效果好的电解抛光液和电解抛光方法十分重要。
技术实现思路
本专利技术提供了一种铝合金EBSD试样的碱性电解抛光液，该电解液来源广泛，成本低下，配制简单，对环境污染小，在使用过程当中不会产生有害气体，抛光后铝合金表现光滑、平整，标定率高，具有良好的抛光效果和很好的经济效益。本专利技术所采用的具体技术方案如下：一种铝合金EBSD试样碱性电解抛光液，，包含乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠、葡萄糖和水，所述乙醇钠的含量为40～100g/L，硅酸钠的含量为15～25g/L，偏铝酸钠的含量为10～20g/L，葡萄糖的含量为8～12g/L。本专利技术还提供了一种铝合金EBSD试样碱性电解抛光液的制备方法，包括以下步骤:将水加热至50℃，加入乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠和葡萄糖，所述乙醇钠的含量为40～100g/L，硅酸钠的含量为15～25g/L，偏铝酸钠的含量为10～20g/L，葡萄糖的含量为8～12g/L。本专利技术还提供了一种铝合金EBSD试样碱性电解抛光液的电解抛光方法，步骤如下：(1)机械磨光抛光：将铝合金材料通过线切割制成铝合金试样半成品，将铝合金试样半成品在磨光机上磨光，再用抛光膏进行抛光处理；(2)去除油污处理：将(1)中抛光处理后的铝合金试样半成品使用除油剂进行除油，在超声波中振动清洗至除去油污；(3)电解抛光：使用碱性电解抛光液，在恒定抛光电压及恒定电解抛光液温度下进行电解抛光，磁力珠转动的速度不小于8圈/秒，抛光时间为3～15min。优选的，步骤(1)中依次使用800#、1000#、1500#和2000#磨光片进行打磨。优选的，步骤(1)中使用0.1μm的抛光膏进行抛光处理。优选的，步骤(3)中的抛光电压为6.5V。优选的，步骤(3)中的电解抛光液温度为50℃。本专利技术相对于现有技术而言，具有以下有益效果：1)本专利技术碱性电解抛光液的配方，对抛光设备损害小，使用过程当中不会产生有害气体，不会对人体产生影响，并且该碱性电解抛光液的配方不会对环境造成污染，是一种安全、环保的电解抛光液。2)电解抛光后的铝合金EBSD试样，表面光亮平整，无任何机械加工过程中产生的磨痕，能够实现对多相合金的微观结构、晶粒尺寸、微织构、晶界特性、取向差分布等的可靠表征，经EBSD分析，标定率高，为EBSD分析提供了良好的试样。附图说明图1是实施例一中ZL205A合金的EBSD图像花样图；图2是实施例二中ZL205A合金的EBSD图像花样图；图3是实施例三中ADC12合金的EBSD图像花样图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步阐述和说明。下述各实施例中，碱性电解抛光液的制备方法为：将水加热至50℃，加入乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠和葡萄糖，混合均匀后得到电解抛光液。各组分的浓度可以进行调整，其范围如下：乙醇钠的含量为40～100g/L，硅酸钠的含量为15～25g/L，偏铝酸钠的含量为10～20g/L，葡萄糖的含量为8～12g/L。实施例一本实施例中，碱性电解抛光液组成为：乙醇钠的含量为40g/L，硅酸钠的含量为15g/L，偏铝酸钠的含量为10g/L，葡萄糖的含量为8g/L。对ZL205A合金EBSD试样采用上述碱性电解抛光液进行电解抛光，电解抛光方法步骤如下：(1)机械磨光抛光：将ZL205A合金材料通过线切割制成铝合金试样半成品，将铝合金试样半成品在磨光机上依次使用800#、1000#、1500#和2000#磨光片进行打磨，再使用0.1μm的抛光膏进行抛光处理；(2)去除油污处理：将(1)中所得的抛光处理后的ZL205A合金材料使用除油剂进行除油，在超声波中振动清洗至除去油污；除油剂使用乙醇。(3)电解抛光：使用上述方法制备的铝合金EBSD试样碱性电解抛光液，采用恒压进行电解抛光，抛光电压为6.5V，电解抛光液温度为50℃，磁力珠转动的速度为8圈/秒，抛光时间为3min。电解抛光后，ZL205A合金表面光亮度高，表面光滑平整，经EBSD分析，标定率高，图1为电解抛光后的ZL205A合金EBSD图像花样图。实施例二本实施例中，碱性电解抛光液组成为：乙醇钠的含量为70g/L，硅酸钠的含量为20g/L，偏铝酸钠的含量为15g/L，葡萄糖的含量为10g/L，混合均匀后得到电解抛光液。对ZL205A合金EBSD试样采用上述碱性电解抛光液进行电解抛光，抛光工序与实施例一相同，但电解抛光时，抛光时间为140s。电解抛光后，ZL205A合金表面光亮度高，表面光滑平整，经EBSD分析，标定率高，图2为电解抛光后的ZL205A合金EBSD图像花样图。实施例三本实施例中，碱性电解抛光液组成为：乙醇钠的含量为100g/L，硅酸钠的含量为25g/L，偏铝酸钠的含量为20g/L，葡萄糖的含量为12g/L，混合均匀后得到电解抛光液。对ADC12合金EBSD试样采用上述碱性电解抛光液进行电解抛光，抛光工序与实施例一相同，但电解抛光时，抛光时间为3min。电解抛光后，ADC12合金表面光亮度高，表面光滑平整，经EBSD分析，标定率高，图3为电解抛光后的ADC12合金EBSD图像花样图。在上述碱性电解抛光液中，乙醇钠为基础组分，其加入水中分解为乙醇和NaOH，NaOH起腐蚀作用，乙醇是较好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金EBSD试样碱性电解抛光液，其特征在于，包含乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠、葡萄糖和水，所述乙醇钠的含量为40～100g/L，硅酸钠的含量为15～25g/L，偏铝酸钠的含量为10～20g/L，葡萄糖的含量为8～12g/L。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金EBSD试样碱性电解抛光液，其特征在于，包含乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠、葡萄糖和水，所述乙醇钠的含量为40～100g/L，硅酸钠的含量为15～25g/L，偏铝酸钠的含量为10～20g/L，葡萄糖的含量为8～12g/L。2.一种如权利要求1所述铝合金EBSD试样碱性电解抛光液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:将水加热至50℃，加入乙醇钠、硅酸钠、偏铝酸钠和葡萄糖，所述乙醇钠的含量为40～100g/L，硅酸钠的含量为20g/L，偏铝酸钠的含量为10～20g/L，葡萄糖的含量为10g/L。3.一种如权利要求1所述铝合金EBSD试样碱性电解抛光液的电解抛光方法，其特征在于，步骤如下：(1)机械磨光抛光：将铝合金材料通过线切割制成铝合金试样半成品，将铝合金试样半成品在磨光机上磨光，再用抛光膏进行抛光处理；(2)去除油污处理：将(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱冬冬，董多，李日尚，王琪斌，贺庆，倪成员，周兆忠，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33