一种GH4141高温合金金相组织腐蚀剂及腐蚀方法技术

本发明专利技术公开了一种GH4141高温合金金相组织腐蚀剂及腐蚀方法，属于金属材料金相分析技术领域，解决了现有的腐蚀剂及腐蚀方法不能清晰地显示GH4141高温合金的金相组织的问题。所述金相组织腐蚀剂包括乙醇、浓盐酸和氯化铁。各组分的配比为：乙醇50～100ml，浓盐酸15～25ml，氯化铁5～8g。采用本发明专利技术的腐蚀剂能够快速清晰的腐蚀出GH4141高温合金的金相组织。速清晰的腐蚀出GH4141高温合金的金相组织。速清晰的腐蚀出GH4141高温合金的金相组织。

【技术实现步骤摘要】
一种GH4141高温合金金相组织腐蚀剂及腐蚀方法


[0001]本专利技术属于金属材料金相分析
，具体地涉及一种GH4141 高温合金金相组织腐蚀剂及腐蚀方法。

技术介绍

[0002]航空航天技术的发展对发动机的性能提出了更高的要求，航空航天发动机的技术水平是衡量一个国家科技水平高低和工业实力强弱的重要标志。而发动机的性能主要取决于所用材料的性能。发动机的材料中常用的材料包括GH4141高温合金，GH4141高温合金的化学成分主要包括C：0.06％
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0.12％，Cr：18％
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20％，Co：10％
‑
12％，Mo：9％
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10.5％，Al： 1.4％
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1.8％，Ti：3％
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3.5％，Fe≤5，B：0.003％
‑
0.01％，Zr≤0.07，余量为Ni。GH4141高温合金是镍基时效强化变形高温合金，主要强化相为γ
′
和M6C。GH4141高温合金在650
‑
980℃范围内具有较高的拉伸、屈服、疲劳、持久、蠕变强度及良好的抗氧化性能。合金冷冲压、旋压成形性好，焊接性能和机加性能良好。用于制造870℃以下要求高强度和980℃以下要求抗氧化的航空、火箭发动机的涡轮盘、导向叶片、燃烧室板材承力件、涡轮转子、导向器、紧固件、高温弹簧等高温承力零部件。这些高温零部件大多采用锻造或焊接成型的方式加工而成，显微组织直接关系到产品性能能否满足设计要求。
[0003]金相分析是判断零件质量的重要手段。通过金相组织分析，可以观察各相的组成及分布、夹杂及气孔等缺陷。也可以用来判断产品生产工艺是否完善，如腐蚀出缺陷，测量其深度和宽度，进而帮助寻求产品产生缺陷的原因及优化生产工艺参数。金相试样的腐蚀效果是金相组织缺陷分析、测量及晶粒尺寸的关键因素。腐蚀效果主要取决于用什么物质及其配比。如果选取的物质不合适，无论怎样的配比，均不能腐蚀出试样的组织；即使选对了物质，配置比例过高，则易形成过腐蚀，组织一片漆黑，相与相之间没有衬度；反之，如果配置比例过低，则组织腐蚀不出想要的效果，无法清晰的观察组织。因此，要想清晰的观察到组织，腐蚀剂的配置极其关键。
[0004]根据文献资料显示，Kalling试剂经常被用来腐蚀组织的原始边界，但通过试验，GH4141的晶界虽然有被腐蚀出来，但腐蚀并不完整，不仅如此还反应析出铜颗粒污染了腐蚀表面，造成组织判断困难；也有用盐酸、氧化铬配置试剂的，但腐蚀效果也不理想，但氧化铬有毒，使用时存在安全隐患；也曾用电解法进行腐蚀的，用高氯酸、磷酸和硫酸配置的混合酸进行腐蚀，电流电压及腐蚀时间均不好控制，稍微控制不好，试样表面被烧蚀，腐蚀花了，只能重新磨抛，制样周期大大延长。
[0005]因此，找到一种能够清楚显示GH4141的金相组织的腐蚀剂及腐蚀方法具有重要的意义，清楚的显示GH4141的金相组织，识别组织中的相组成、及对组织进行精准分析能够为此类高温合金品质评定，及制定合理的热处理制度提供依据，从而获得优异的组织和性能。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种GH4141高温合金金相组织腐蚀剂及腐蚀方
法，能够解决以下技术问题之一：(1)现有的腐蚀剂及腐蚀方法不能清晰、完整地显示GH4141高温合金的金相组织；(2)现有的部分腐蚀剂中含有有毒物质，存在安全风险。
[0007]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0008]一方面，本专利技术提供了一种GH4141高温合金金相组织腐蚀剂，所述金相组织腐蚀剂包括乙醇、浓盐酸和氯化铁。
[0009]进一步的，所述金相组织腐蚀剂中各组分的配比为：乙醇50～100ml，浓盐酸15～25ml，氯化铁5～8g。
[0010]进一步的，所述乙醇的质量百分数是96％，浓盐酸的质量百分数是 36％。
[0011]进一步的，所述金相组织腐蚀剂采用如下方法制备：
[0012]步骤1、根据配比将乙醇加入烧杯中；
[0013]步骤2、根据配比将浓盐酸加入烧杯中；
[0014]步骤3、根据配比将氯化铁加入烧杯中；
[0015]步骤4、搅拌溶化后均匀静置，得到GH4141高温合金金相组织腐蚀剂。
[0016]进一步的，所述步骤4中，静置的时间为3～5min。
[0017]另一方面，本专利技术还提供了一种GH4141高温合金金相组织腐蚀方法，采用上述金相组织腐蚀剂，包括：
[0018]S1、沿GH4141高温合金棒材的横向切取试样；
[0019]S2、利用不同粒度的金相水砂纸对试样进行研磨；
[0020]S3、在抛光机上对试样进行抛光；
[0021]S4、用清水对抛光好的试样表面进行冲洗，随后再用无水乙醇冲洗；
[0022]S5、将冲洗后的试样表面置入配置好的GH4141高温合金金相组织腐蚀剂中，浸泡；
[0023]S6、立即用清水对腐蚀后的试样表面进行冲洗，随后再用无水乙醇冲洗；
[0024]S7、吹干被腐蚀的表面，观察组织。
[0025]进一步的，所述S1中，切取试样的过程中，避免对试样的组织的影响。
[0026]进一步的，所述S2中，按照金相水砂纸的粒度由粗到细依次进行研磨。
[0027]进一步的，所述S3中，采用金刚石喷雾研磨剂作为介质。
[0028]进一步的，所述S5中，浸泡20～30s。
[0029]与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0030]1)本专利技术以乙醇、浓盐酸和氯化铁的混合液作为腐蚀剂，不需要使用氯化铜，不会在腐蚀面留下电化学反应置换出的铜粒子，从而避免了铜粒子对金相组织的观察的影响。
[0031]2)本专利技术的腐蚀剂不需要使用氧化铬等有毒物质，保证了操作者的人身安全。
[0032]3)本专利技术提供的腐蚀方法通过常温腐蚀就能够快速、清晰的腐蚀出 GH4141高温合金的金相组织，无需加热、不需要电解腐蚀，提高了易操作性，保证了腐蚀面的组织均匀性；腐蚀出的组织清晰，相界、晶界清晰可见，并且杂质粒子较少，能较好的反映缺陷情况，便于利用金相显微镜准确的测量基体金相组织，晶粒大小，第二相粒子分布，进而调整和优化时效工艺参数，提升GH4141产品的质量。
[0033]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书和说明书附图中所特别指出的内容来实现和获得。
附图说明
[0034]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
[0035]图1为本专利技术的实施例3中GH4141高温合金试样腐蚀后的金相组织图；
[0036]图2为本专利技术的对比例1的试样腐蚀后的金相组织图；
[0037]图3为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GH4141高温合金金相组织腐蚀剂，其特征在于，所述金相组织腐蚀剂包括乙醇、浓盐酸和氯化铁。2.根据权利要求1所述的GH4141高温合金金相组织腐蚀剂，其特征在于，所述金相组织腐蚀剂中各组分的配比为：乙醇50～100ml，浓盐酸15～25ml，氯化铁5～8g。3.根据权利要求2所述的GH4141高温合金金相组织腐蚀剂，其特征在于，所述乙醇的质量百分数是96％，浓盐酸的质量百分数是36％。4.根据权利要求1
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3所述的GH4141高温合金金相组织腐蚀剂，其特征在于，所述金相组织腐蚀剂采用如下方法制备：步骤1、根据配比将乙醇加入烧杯中；步骤2、根据配比将浓盐酸加入烧杯中；步骤3、根据配比将氯化铁加入烧杯中；步骤4、搅拌溶化后均匀静置，得到GH4141高温合金金相组织腐蚀剂。5.根据权利要求4所述的GH4141高温合金金相组织腐蚀剂，其特征在于，所述步骤4中，静置的时间为3～5min。6.一种GH4141高温合金金相组织腐蚀方法，其特征在于，采用权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：尹西岳，李婷，顾晓春，王帅，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：