本发明专利技术公开了一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂及其腐蚀方法，属于金相腐蚀技术领域。所述金相腐蚀剂包括：氢氟酸、硝酸、盐酸和水；其中，氢氟酸、硝酸、盐酸和水的体积比为2：1：1：16～20，能够便捷地实现铝与钛的金相腐蚀，且对钢进行弱腐蚀或不腐蚀。本发明专利技术所述腐蚀方法采用分层次腐蚀，先利用上述金相腐蚀剂对铝/钛/钢爆炸复合材料的铝/钛结合界面及两侧基体进行腐蚀，保证钢侧完好，再利用钢腐蚀剂对铝/钛/钢爆炸复合材料的钛/钢结合界面及两侧基体进行腐蚀，不腐蚀钛侧，得到铝/钛/钢爆炸复合材料完好的金相组织表面。因此，本发明专利技术有效解决了现有的铝与铝合金腐蚀剂、钛与钛合金腐蚀剂对钢过腐蚀的干扰的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂及其腐蚀方法
本专利技术属于金相腐蚀
，具体涉及一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂及其腐蚀方法。
技术介绍
爆炸焊接法是指利用炸药爆炸的冲击波将两种或两种以上的材料连接起来的方法，通常用于物理和化学性能相差较大的金属间的焊接。铝/钛/钢爆炸复合材料以钢为基体、单面或双面包覆钛和铝或铝合金，充分发挥3种材料的性能及价格优势，使其既具有钛的耐蚀性，又具有钢材作为结构件的强度和塑性，同时大幅度降低使用成本，从而扩展钛材的应用领域。另外，钛在海水及腐蚀性溶液或气体中其表面易形成稳定的氧化膜，所以钛及钛合金不会因腐蚀或侵蚀而导致金属离子泄露造成环境污染。因此，铝/钛/钢复合材料广泛应用于石油、化工、电力、海水淡化、水利水电、海洋工程、核能等工业领域。金相组织分析是材料试验研究的必备手段，在材料工艺、性能研究过程中起到重要作用。但是，既要腐蚀出钛和铝的金相组织又要腐蚀出钢的金相组织存在一定的难度。主要是因为铝、钛、钢的化学性质存在较大差异，铝和钛的耐蚀性好，而钢的耐蚀性相对较差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂及其腐蚀方法，能够使铝和钛在腐蚀时钢不发生腐蚀或者仅为弱腐蚀，从而解决现有的钛及钛合金腐蚀剂对钢过腐蚀的干扰问题。本专利技术采用以下技术方案：本专利技术公开了一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，包括：氢氟酸、硝酸、盐酸和水；其中，氢氟酸、硝酸、盐酸和水的体积比为2：1：1：16～20。优选地，氢氟酸、硝酸、盐酸和水的体积比为2：1：1：16。优选地，氢氟酸的质量分数为40％～50％。优选地，硝酸的质量分数为65％～69％。优选地，盐酸的质量分数为36％～37.5％。本专利技术还公开了一种腐蚀方法，包括：针对待腐蚀的铝/钛/钢爆炸复合材料的基体，先采用上述的铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂对铝/钛界面及基体两侧进行腐蚀，再采用钢腐蚀剂对钛/钢界面及基体两侧进行腐蚀。优选地，针对铝/钛界面及铝/钛界面两侧进行腐蚀的腐蚀时间为40～45s。优选地，针对钛/钢界面及钛/钢界面两侧进行腐蚀的腐蚀时间为10～15s。优选地，钢腐蚀剂体积分数为4％的硝酸酒精溶液。与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术公开了一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，通过将氢氟酸、硝酸和盐酸和水配合制成一种新型的腐蚀剂，可以方便快捷地实现铝和钛的金相腐蚀，且对钢进行弱腐蚀或不腐蚀，有效地解决现有的钛与钛合金腐蚀剂、铝与铝合金腐蚀剂对钢过腐蚀的干扰。同时，本专利技术还公开了一种腐蚀方法，所采用的腐蚀方法中，采用分层次腐蚀，先利用本专利技术制备的新型腐蚀剂可以有效地对铝/钛结合界面及两侧基体进行金相腐蚀，而使钢进行弱腐蚀或不腐蚀；而在接下来的步骤可以利用传统的钢腐蚀剂有效地对钢进行金相腐蚀，而此时钛在传统的钢腐蚀剂中腐蚀效果不明显。因此，本专利技术所述腐蚀方法，具有操作简便、腐蚀效果清晰的优点。进一步的，通过选择体积分数为4％的硝酸酒精溶液作为钢腐蚀剂，能够保证对钢进行金相腐蚀的同时，不会对基体中钛的腐蚀；同时，该钢腐蚀剂为传统常用的原料产品，可直接取用，使用简单方便。因而，使用上述腐蚀剂及腐蚀方法，可以兼得铝/钛/钢的金相显微组织，且操作方法简便易行，组织晶界轮廓清晰可见。附图说明图1是采用本专利技术新制备的金相腐蚀剂对铝/钛/钢爆炸复合材料铝/钛结合界面及两侧基体腐蚀后的界面金相组织示意图；图2是采用传统的4％硝酸酒精溶液腐蚀剂对铝/钛/钢爆炸复合材料钛/钢结合界面及两侧基体腐蚀后的金相组织示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。在附图中示出了根据本专利技术公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本专利技术申请的一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理。本专利技术提供一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂及腐蚀方法，所述铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂主要是由氢氟酸、硝酸、盐酸和水组成，其中各组分及配比为：氢氟酸2mL，硝酸1mL，盐酸1mL，水16～20mL。其中所述盐酸浓度为：盐酸的质量分数为36％～37.5％，盐酸的加入使得腐蚀液中含有氯离子，氯离子的存在增强了腐蚀液对铝及铝合金的腐蚀倾向；所述氢氟酸浓度为：氢氟酸的质量分数为40％～50％，氢氟酸体积比例的增大提高了腐蚀液中氟离子浓度，增强了腐蚀液对钛的腐蚀倾向；所述硝酸浓度为：硝酸的质量分数为65％～69％。因为在氢氟酸、硝酸、盐酸这类化学物质中，氟离子是对钛腐蚀具有明显作用的离子，而氢离子是对钢具有明显腐蚀作用的离子，氯离子是对铝腐蚀具有明显作用的离子，硝酸根对铝、钛和钢都不具有明显作用，对于氢离子可以由氢氟酸和硝酸两者共同提供，而对于氟离子只能由氢氟酸提供，所以使用高浓度氢氟酸，可以提高氟离子的含量，但并不会同时提高氢离子的含量，同时金属离子对铝、钛和钢都不会发生反应，无负面影响，所以考虑使用高浓度氢氟酸。本专利技术公开了使用上述铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂的一种腐蚀方法，该腐蚀方法包括：对铝/钛/钢三层爆炸复合材料进行两次腐蚀：先采用上述铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂对铝/钛结合界面及两侧基体进行腐蚀；再采用钢腐蚀剂对钛/钢结合界面及集体进行腐蚀。其中，使用铝/钛/钢三层爆炸复合材料的金相腐蚀剂对铝/钛结合界面及两侧基体进行腐蚀的时间为40～45秒。钢腐蚀剂为体积分数4％的硝酸酒精溶液。使用硝酸酒精溶液对铝/钛/钢三层爆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，其特征在于，包括：氢氟酸、硝酸、盐酸和水；其中，氢氟酸、硝酸、盐酸和水的体积比为2：1：1：16～20。/n
【技术特征摘要】
1.一种铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，其特征在于，包括：氢氟酸、硝酸、盐酸和水；其中，氢氟酸、硝酸、盐酸和水的体积比为2：1：1：16～20。
2.根据权利要求1所述的铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，其特征在于，氢氟酸、硝酸、盐酸和水的体积比为2：1：1：16。
3.根据权利要求1所述的铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，其特征在于，氢氟酸的质量分数为40％～50％。
4.根据权利要求1所述的铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，其特征在于，硝酸的质量分数为65％～69％。
5.根据权利要求1所述的铝/钛/钢爆炸复合材料的金相腐蚀剂，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张聪惠，李南南，宋从斌，朱文光，何晓梅，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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