一种显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂及其应用

摘要

本发明提供了一种显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂及其应用，该腐蚀剂包括盐酸和水，盐酸的浓度为10％-18％(质量分数)；腐蚀剂用浓度为20％-37％(质量分数)的盐酸和水按照体积比1：1进行配置而成。该腐蚀剂对铬陶瓷复合镀层层间结构进行显示包括如下步骤：提供铬陶瓷复合镀层试样，对铬陶瓷复合镀层试样依次进行机械研磨和机械抛光，在室温条件下将铬陶瓷复合镀层试样浸入腐蚀剂中，腐蚀结束后金相显微镜下可以显示出清晰的镀层层间结构。本发明的腐蚀剂可以在室温条件下腐蚀铬陶瓷复合镀层试样，且镀层层间结构清晰显现，不会因镀层层间结构显示模糊而对铬陶瓷复合镀层的判别带来误差；此外，腐蚀剂在显示应用上简单方便，花费时间少，快速有效。

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂，以及该腐蚀剂 在对铬陶瓷复合镀层层间结构进行显示上的应用。

背景技术

铬陶瓷复合镀层具有优良的物理特性，其在近20年内出现并广泛的应用于 大功率内燃机上，但这一技术国外对国内进行严密的封锁。目前国内技术人员在 无任何可参考的条件下进行了大量的相关性试验来印证铬陶瓷复合镀层哪些指 标需要评判以及怎样进行评判，结果显示：镀层层间结构在铬陶瓷复合镀层的硬 度、耐磨性能及抗拉缸等方面都起到重要的作用，因此，如果镀层层间结构清晰 显示且能准确测量出层间厚度的话，将会对改善工艺、提高产品质量等方面有着 重要的工程意义。

通常对于这类材料，硝酸酒精溶液无法将其层间结构显示出来，而后采用王 水进行浸蚀。由于王水自身的特性，配制后需在规定时间内进行使用，并且随着 时间的延长腐蚀剂的效用逐渐降低，这就使得在实际操作过程中极易出现腐蚀过 度或欠腐蚀状态，将会给判别带来误差。另外还有更为重要的一点是，铬陶瓷复 合镀层试样在王水腐蚀过程中极易将基体腐蚀，使得腐蚀液快速变浑浊致使镀层 表面变脏，进而促使镀层层间结构不易显现，影响铬陶瓷复合镀层层间结构的判 别。

因此，目前急需一种快速有效显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂及显示 方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂，其具有 成本低廉、制备方法简单等优点。

本发明的另一目的在于提供一种使用该腐蚀剂对铬陶瓷复合镀层层间结构 进行显示的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂，其包括盐酸和水，腐蚀剂中的 盐酸浓度为10％-18％(质量分数)；所述腐蚀剂用浓度为20％-37％(质量分数) 的盐酸和水按照体积比1：1配置而成。

进一步地，所述腐蚀剂中的盐酸浓度为15％-18％(质量分数)。

一种显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂的应用，所述腐蚀剂对铬陶瓷复 合镀层层间结构进行显示的方法包括如下步骤：

(1)铬陶瓷复合镀层试样的制备：提供铬陶瓷复合镀层材料作成试样，对 铬陶瓷复合镀层试样依次进行机械研磨和机械抛光；

(2)腐蚀剂的制备：将浓度为20％-37％(质量分数)的盐酸和水按照体积 比1：1进行配置，搅拌均匀，得到所述腐蚀剂；

(3)腐蚀试样：在室温条件下将铬陶瓷复合镀层试样浸入步骤(2)的腐蚀 剂中，铬陶瓷复合镀层试样浸入腐蚀剂中的时间为30～60s；待铬陶瓷复合镀层 试样表面发灰发暗后，先用水清洗而后用无水乙醇清洗，风干后备用；

(4)金相观察与图像采集：腐蚀试样结束后立即用金相显微镜进行观察， 并且选好视场拍照，采集金相图片。

进一步地，所述机械研磨为粗机械研磨到细机械研磨的过程，依次用280目、 600目、1000目和1500目的砂纸进行机械研磨，每种砂纸进行研磨的时间均为 5min。

进一步地，所述机械抛光的设备的转速为800-1200r/min，机械抛光的时间 为120-180s。

进一步地，所述室温条件为20-28℃。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明腐蚀剂不但制备所需的原材料非常少、原材料简单易得、成本 低廉，而且配比构思简单、制备过程方便快捷。

(2)本发明腐蚀剂是针对铬陶瓷复合镀层的特殊结构进行专门设计的，该 腐蚀剂可以在室温条件下腐蚀铬陶瓷复合镀层试样，并且镀层层间结构能够清晰 的显现，这样就不会因镀层层间结构显示模糊而对铬陶瓷复合镀层的判别带来误 差；此外，腐蚀剂在显示应用上简单方便，花费时间少，快速有效，具有较高的 实用价值。

(3)本发明的显示方法中对铬陶瓷复合镀层试样进行机械研磨和机械抛 光，能够确保镀层的完整性及制备出表面光亮的铬陶瓷复合镀层试样，确保后续 的腐蚀效果。

附图说明

图1为实施例1中铬陶瓷复合镀层腐蚀后得到的金相组织照片；

图2为实施例2中铬陶瓷复合镀层腐蚀后得到的金相组织照片；

图3为实施例3中铬陶瓷复合镀层腐蚀后得到的金相组织照片；

图4为利用王水腐蚀铬陶瓷复合镀层后得到的金相组织照片。

具体实施方式

一种显示铬陶瓷复合镀层层间结构的腐蚀剂，其包括浓度为20％-37％(质 量分数)的盐酸和水，按照体积比例1：1进行配置，最终盐酸腐蚀液浓度在 10％-18％(质量分数)之间。

此外，利用上述腐蚀剂对铬陶瓷复合镀层层间结构进行显示的方法，具体步 骤如下：提供铬陶瓷复合镀层金相试样，然后对铬陶瓷复合镀层金相试样分别进 行机械研磨和机械抛光，接着将试样浸入上述腐蚀剂中，最后就得到清晰的镀层 层间结构；其中，机械研磨为粗机械研磨到细机械研磨的过程，依次用280目、 600目、1000目和1500目的砂纸进行机械研磨，每一类型砂纸金相研磨时间约 为5min；机械抛光设备的转速为800-1200r/min，机械抛光时间为120-180s；铬 陶瓷复合镀层金相试样浸入腐蚀剂中的时间为30-60s。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

一种显示铬陶瓷复合镀层层间厚度的腐蚀剂，包括浓度为37％(质量分数) 的盐酸和水，按照体积比例1：1进行配置，腐蚀剂中的盐酸的最终浓度为18％ (质量分数)，搅拌均匀，在室温下腐蚀试样。将机械研磨及抛光后的铬陶瓷复 合镀层金相试样浸入腐蚀剂中30s，待试样表面发灰发暗后先用水清洗而后再用 无水乙醇清洗，风干后用金相显微镜进行观察，得到如图1所示的金相组织照片， 层间结构清晰，易于测量。

实施例2：

一种显示铬陶瓷复合镀层层间厚度的腐蚀剂，包括浓度为20％(质量分数) 的盐酸和水，按照体积比例1：1进行配置，腐蚀剂中的盐酸的最终浓度为10％ (质量分数)，搅拌均匀，在室温下腐蚀试样。将机械研磨及抛光后的铬陶瓷复 合镀层金相试样浸入腐蚀剂中60s，待试样表面发灰发暗后先用水清洗而后再用 无水乙醇清洗，风干后用金相显微镜进行观察，得到如图2所示的金相组织照片， 层间结构清晰，易于测量。

实施例3:

一种显示铬陶瓷复合镀层层间厚度的腐蚀剂，包括浓度为30％(质量分数) 的盐酸和水，按照体积比例1：1进行配置，腐蚀剂中的盐酸的最终浓度为15％ (质量分数)，搅拌均匀，在室温下腐蚀试样。将机械研磨及抛光后的铬陶瓷复 合镀层金相试样浸入腐蚀剂中40s，待试样表面发灰发暗后先用水清洗而后再用 无水乙醇清洗，风干后用金相显微镜进行观察，得到如图3所示的金相组织照片， 层间结构清晰，易于测量。

以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限 定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本发明的权利要求保护范围之内。