一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法

摘要

本发明公开了一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法，包括如下步骤：铸件表面打磨去除腐蚀层；喷砂除去铸件表面污染物，使得铸件表面处于活化状态；热水浸泡后的铸件在五水合硫酸铜、盐酸溶液和水配置的腐蚀液内化学浸蚀；冷水摆动清洗至表面无腐蚀液残留；中和铸件后高压水枪冲洗；热水浸泡干燥后表面检测；本发明通过使用硫酸铜、盐酸和水配比的腐蚀方法，相较于现有的盐酸、三氯化铁配比腐蚀，加上氢氟酸和硝酸的漂白方法，操作步骤简化且安全，腐蚀工艺参数更可控，工艺稳定，表面晶粒显示清晰均匀，生产重复性好且成本低，提高了腐蚀生产的合格率。

说明书

技术领域

本发明涉及镍基合金表面处理技术领域，特别涉及一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法。

背景技术

IN718C是以体心四方“γ”相为主要强化相的沉淀强化型镍基高温合金，在-253℃～700℃之间具有较高的强度、塑性、优良的抗腐蚀性和良好的焊接性能，是航空领域中常用的关键材料。IN718C镍基高温合金航空轴承座经固溶处理后，需用腐蚀方法显现固溶处理过程中晶粒生长状况。传统腐蚀方法先用盐酸和三氯化铁(FeCl3·6H2O)腐蚀，然后使用氢氟酸和硝酸按照1:1配比漂白液至晶粒显现，氢氟酸和硝酸都是腐蚀性强酸，氢氟酸对人体危害性极大不安全，而硝酸遇光和热会分解不稳定，会导致配比的溶液成分不稳定，腐蚀效果难以把控，从而降低了产品的合格率。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法，包括如下步骤：

1)打磨：铸件表面打磨去除0.3-0.5mm的耐腐蚀层；

2)表面处理：去除铸件表面污染物，保证铸件表面的光洁度，同时使得铸件表面产生压应力，表面处于活化状态；

3)热水浸泡：把铸件浸泡在水温为45-65℃的干净热水中至少15分钟；

4)化学腐蚀：按照五水合硫酸铜100-140g、37％盐酸溶液400-500ml和水60-80ml的配比配置腐蚀液，然后把铸件浸没在腐蚀液内化学浸蚀；

5)冷水清洗：将铸件放入干净的自来水中摆动清洗至少1分钟至表面无腐蚀液残留；

6)中和：将清洗后的铸件放入浓度为40-50g/L的碳酸钠中和液中，在室温浸泡至少3分钟；

7)冷水冲洗：使用高压水枪冲净铸件残留的中和液；

8)热水浸泡：把铸件在40-60℃的热水中浸泡至少40秒，干燥后进行表面检测。

优选的，所述步骤2)中采用喷砂的方法去除表面污染物。

优选的，所述步骤2)中喷砂的具体操作方法为：选用10mm喷砂机喷嘴，调整压力至0.4-0.6Mpa，选用80-120目数砂子，对铸件表面喷射5-6分钟。

优选的，所述步骤2)中喷嘴与铸件表面呈45°角、距离铸件40-60mm喷射。

优选的，所述步骤4)中浸蚀时间为10-12分钟。

优选的，所述步骤4)中浸蚀全程采用压缩空气搅拌腐蚀液。

优选的，所述步骤4)中的所述腐蚀液适用于IN718C镍基高温合金。

优选的，所述步骤7)中取铸件表面残留的液体进行酸碱度检测，pH值为6.8-7.2为合格，否则再次进行冷水冲洗。

与传统技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明通过使用硫酸铜、盐酸和水配比的腐蚀方法，相较于现有的盐酸、三氯化铁配比腐蚀，加上氢氟酸和硝酸的漂白方法，操作步骤简化且安全，腐蚀工艺参数更可控，工艺稳定，表面晶粒显示清晰均匀，生产重复性好且成本低，提高了腐蚀生产的合格率。

附图说明

图1为本发明的腐蚀操作流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

图1为IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀操作流程图。

实施例1

一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法，包括如下步骤：

1)打磨：铸件表面打磨去除0.3-0.5mm的耐腐蚀层，彻底去除热处理后表面的耐腐蚀层；

2)表面处理：采用喷砂的方法去除表面污染物，去除铸件表面污染物，保证铸件表面的光洁度，同时使得铸件表面产生压应力，表面处于活化状态；喷砂的具体操作方法为：选用10mm喷砂机喷嘴，调整压力至0.4-0.6Mpa，选用80-120目数砂子，对铸件表面喷射5-6分钟，喷嘴与铸件表面呈45°角、距离铸件40-60mm喷射。

3)热水浸泡：把铸件浸泡在水温为45-65℃的干净热水中至少15分钟，为增强腐蚀效果做准备；

4)化学腐蚀：按照五水合硫酸铜100g、37％盐酸溶液400ml和水60ml的配比配置腐蚀液，然后把铸件浸没在腐蚀液内化学浸蚀，浸蚀时间为12分钟，浸蚀全程采用压缩空气搅拌腐蚀液，增强腐蚀效果，所述腐蚀液适用于IN718C镍基高温合金；

其中，硫酸铜本身带有弱酸性，腐蚀性不强的，但是把它放在铁、锌等活泼型金属上就会腐蚀，发生置换反应,也可以理解为电解反应，而IN718C合金中含有约20％多的Fe，以此增加了腐蚀效率以及腐蚀效果。

5)冷水清洗：将铸件放入干净的自来水中摆动清洗至少1分钟至表面无腐蚀液残留；

6)中和：将清洗后的铸件放入浓度为40g/L的碳酸钠中和液中，在室温浸泡至少3分钟，中和铸件表面酸液；

7)冷水冲洗：使用高压水枪冲净铸件残留的中和液，取铸件表面残留的液体进行酸碱度检测，pH值为6.8-7.2为合格，否则再次进行冷水冲洗；

8)热水浸泡：把铸件在40-60℃的热水中浸泡至少40秒，有助于表面晶粒度的显现，干燥后进行表面检测。

实施例2

一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法，包括如下步骤：

1)打磨：铸件表面打磨去除0.3-0.5mm的耐腐蚀层，彻底去除热处理后表面的耐腐蚀层；

2)表面处理：采用喷砂的方法去除表面污染物，去除铸件表面污染物，保证铸件表面的光洁度，同时使得铸件表面产生压应力，表面处于活化状态；喷砂的具体操作方法为：选用10mm喷砂机喷嘴，调整压力至0.4-0.6Mpa，选用80-120目数砂子，对铸件表面喷射5-6分钟，喷嘴与铸件表面呈45°角、距离铸件40-60mm喷射。

3)热水浸泡：把铸件浸泡在水温为45-65℃的干净热水中至少15分钟，为增强腐蚀效果做准备；

4)化学腐蚀：按照五水合硫酸铜120g、37％盐酸溶液450ml和水70ml的配比配置腐蚀液，然后把铸件浸没在腐蚀液内化学浸蚀，浸蚀时间为11分钟，浸蚀全程采用压缩空气搅拌腐蚀液，增强腐蚀效果，所述腐蚀液适用于IN718C镍基高温合金；

其中，硫酸铜本身带有弱酸性，腐蚀性不强的，但是把它放在铁、锌等活泼型金属上就会腐蚀，发生置换反应,也可以理解为电解反应，而IN718C合金中含有约20％多的Fe，以此增加了腐蚀效率以及腐蚀效果；

5)冷水清洗：将铸件放入干净的自来水中摆动清洗至少1分钟至表面无腐蚀液残留；

6)中和：将清洗后的铸件放入浓度为45g/L的碳酸钠中和液中，在室温浸泡至少3分钟，中和铸件表面酸液；

7)冷水冲洗：使用高压水枪冲净铸件残留的中和液，取铸件表面残留的液体进行酸碱度检测，pH值为6.8-7.2为合格，否则再次进行冷水冲洗；

8)热水浸泡：把铸件在40-60℃的热水中浸泡至少40秒，有助于表面晶粒度的显现，干燥后进行表面检测。

实施例3

一种IN718C镍基高温合金航空轴承座的表面晶粒腐蚀方法，包括如下步骤：

1)打磨：铸件表面打磨去除0.3-0.5mm的耐腐蚀层，彻底去除热处理后表面的耐腐蚀层；

2)表面处理：采用喷砂的方法去除表面污染物，去除铸件表面污染物，保证铸件表面的光洁度，同时使得铸件表面产生压应力，表面处于活化状态；喷砂的具体操作方法为：选用10mm喷砂机喷嘴，调整压力至0.4-0.6Mpa，选用80-120目数砂子，对铸件表面喷射5-6分钟，喷嘴与铸件表面呈45°角、距离铸件40-60mm喷射。

3)热水浸泡：把铸件浸泡在水温为45-65℃的干净热水中至少15分钟，为增强腐蚀效果做准备；

4)化学腐蚀：按照五水合硫酸铜140g、37％盐酸溶液500ml和水80ml的配比配置腐蚀液，然后把铸件浸没在腐蚀液内化学浸蚀，浸蚀时间为10分钟，浸蚀全程采用压缩空气搅拌腐蚀液，增强腐蚀效果，所述腐蚀液适用于IN718C镍基高温合金；

其中，硫酸铜本身带有弱酸性，腐蚀性不强的，但是把它放在铁、锌等活泼型金属上就会腐蚀，发生置换反应,也可以理解为电解反应，而IN718C合金中含有约20％多的Fe，以此增加了腐蚀效率以及腐蚀效果；

5)冷水清洗：将铸件放入干净的自来水中摆动清洗至少1分钟至表面无腐蚀液残留；

6)中和：将清洗后的铸件放入浓度为50g/L的碳酸钠中和液中，在室温浸泡至少3分钟，中和铸件表面酸液；

7)冷水冲洗：使用高压水枪冲净铸件残留的中和液，取铸件表面残留的液体进行酸碱度检测，pH值为6.8-7.2为合格，否则再次进行冷水冲洗；

8)热水浸泡：把铸件在40-60℃的热水中浸泡至少40秒，有助于表面晶粒度的显现，干燥后进行表面检测。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。