一種鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法與流程
2023-05-19 11:04:16
本發明屬於金相樣品製備與顯示技術領域，尤其涉及一種鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法。
背景技術：
金屬材料內部的顯微組織結構與金屬材料的各種性能有著直接和密切的聯繫，利用金相顯微鏡對金屬材料的顯微組織進行觀察是目前最為方便、快捷和有效的一種方式。金相是指金屬或合金的化學成分以及各種成分在合金內部的物理狀態和化學狀態。通過金相分析，可以對材料的性能進行評估和預判，同時金相也可以用於材料失效和破壞的原因分析。
目前在金相領域運用得最廣泛的是黑白金相，黑白金相由於忖度不高等原因對多相和滲、鍍層的鑑別能力有限。彩色金相的忖度非常高切幹涉膜的形成對材料成分的變化非常敏感，因此彩色金相生產實踐中有其不可替代的價值。
鋅有耐腐蝕性好、熔點低、易於塗覆以及「犧牲」陽極電化學保護作用等特點，因此滲鋅、鍍鋅工藝是目前應用於塗層保護材料中最廣泛的方法。
綜上所述，現有技術存在的問題是：
目前滲鋅、鍍鋅的金相試樣主要採用4％的硝酸酒精進行腐蝕，在晶界顯示清晰度上、相區分明顯度上、忖度顯示上和結果精度上均存在較差現象，而且現在還沒有彩色金相著色技術在滲鋅、鍍鋅金相組織成功的案例。
技術實現要素：
針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法。
本發明是這樣實現的，一種鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法，包括以下步驟：
打磨：依次使用不同規格的金相砂紙對鐵基滲鋅或鍍鋅試樣進行打磨，每一道打磨的砂紙的工序中要確保試樣表面劃痕只朝一個方向且分布均勻，並用水衝洗乾淨，將試樣旋轉後再進行下一道打磨工序；
拋光：將鐵基滲鋅或鍍鋅試樣經過打磨處理後，手持在拋光機上進行拋光；
預浸蝕：將拋光後的鐵基滲鋅或鍍鋅試樣浸入預浸蝕液中10秒～45秒，浸蝕完成後用流水衝洗，乙醇清洗，再吹乾；
著色：將經過預浸蝕鐵基滲鋅或鍍鋅試樣放入著色液中，著色30秒～60秒，然後用無水乙醇衝洗乾淨並用吹風機風乾。
進一步，所述打磨步驟中，依次使用400#、600#、800#的金相砂紙對鐵基滲鋅或鍍鋅試樣進行打磨；將試樣旋轉90°後再進行下一道打磨工序。
進一步，拋光步驟中，拋光前將拋光膏塗在拋光布上並塗抹平整，拋光過程中手保持平穩且不斷加入清水；其中拋光布為帆布，拋光膏是粒度為w2.5的金剛石拋光膏。
進一步，預浸蝕步驟中，預浸蝕液由硝酸溶於無水乙醇所得，體積比例為4硝酸：96無水乙醇。
進一步，著色步驟中，著色液由鉬酸鈉、氨基磺酸、蒸餾水組成的溶液，質量比為0.8g～2.3g鉬酸鈉：0.4g～1.7g氨基磺酸：50g～130g蒸餾水。
本發明的另一目的在於提供一種利用上述鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法著色的鍍鋅普通碳素結構鋼。
本發明的優點及積極效果為：本發明提供的鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法，鐵基(滲)鍍鋅層彩色金相晶界清晰完整，忖度顯示高，即使不用偏振光和敏感色調也能獲得清晰的顯微組織，能明顯分辨不同的相及其分布。本發明步驟簡單，重複性好，著色效果好且穩定性好，樣品的製備在室溫下進行即可，製備好的試樣可以在常溫下長時間保存。
附圖說明
圖1是本發明實施例提供的鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法流程圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
下面結合附圖對本發明的應用原理作進一步描述。
如圖1所示，本發明實施例提供的鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法，包括以下步驟：
s101:打磨：依次使用400#、600#、800#的金相砂紙對鐵基滲(鍍)鋅試樣進行打磨，每一道打磨的砂紙的工序中要確保樣品表面劃痕只朝一個方向且分布均勻，並用水衝洗乾淨，將樣品旋轉90°後再進行下一道打磨工序；
s102:拋光：將樣品經過s101處理後鐵基滲(鍍)鋅試樣手持在拋光機上進行拋光；拋光前將拋光膏塗在拋光布上並塗抹平整，拋光過程中手保持平穩且不斷加入清水；其中拋光布為帆布，拋光膏是粒度為w2.5的金剛石拋光膏；
s103:預浸蝕：將拋光後的鐵基滲(鍍)鋅試樣浸入預浸蝕液中10～45秒，浸蝕完成後用流水衝洗，乙醇清洗，再吹乾；預浸蝕液由硝酸溶於無水乙醇所得，比例為4硝酸：96無水乙醇；
s104:著色：將經過預浸蝕鐵基滲(鍍)鋅試樣放入著色液中，著色30-60秒，然後用無水乙醇衝洗乾淨並用吹風機風乾即可，在普通金相顯微鏡下就可以清晰的看到鐵基滲(鍍)鋅層的彩色金相組織；其中著色劑由鉬酸鈉、氨基磺酸、蒸餾水所組成的溶液，質量比為0.8g～2.3g鉬酸鈉：0.4g～1.7g氨基磺酸：50g～130g蒸餾水。
本發明提供的鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法，鐵基(滲)鍍鋅層彩色金相晶界清晰完整，忖度顯示高，即使不用偏振光和敏感色調也能獲得清晰的顯微組織，能明顯分辨不同的相及其分布。本發明步驟簡單，重複性好，著色效果好且穩定性好，樣品的製備在室溫下進行即可，製備好的試樣可以在常溫下長時間保存。
下面結合具體實施例對本發明進一步描述。
實施例1：
本發明實施例提供的鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法，包括以下步驟：
打磨：依次使用400#、600#、800#的金相砂紙對鐵基滲(鍍)鋅試樣進行打磨，每一道打磨的砂紙的工序中要確保樣品表面劃痕只朝一個方向且分布均勻，並用水衝洗乾淨，將樣品旋轉90°後再進行下一道打磨工序；
拋光：將樣品經過打磨處理後鐵基滲(鍍)鋅試樣手持在拋光機上進行拋光；拋光前將拋光膏塗在拋光布上並塗抹平整，拋光過程中手保持平穩且不斷加入清水；其中拋光布為帆布，拋光膏是粒度為w2.5的金剛石拋光膏；
預浸蝕：將拋光後的鐵基滲(鍍)鋅試樣浸入預浸蝕液中10秒，浸蝕完成後用流水衝洗，乙醇清洗，再吹乾；預浸蝕液由硝酸溶於無水乙醇所得，比例為4硝酸：96無水乙醇；
著色：將經過預浸蝕鐵基滲(鍍)鋅試樣放入著色液中，著色30秒，然後用無水乙醇衝洗乾淨並用吹風機風乾即可，在普通金相顯微鏡下就可以清晰的看到鐵基滲(鍍)鋅層的彩色金相組織；其中著色劑由鉬酸鈉、氨基磺酸、蒸餾水所組成的溶液，質量比為0.8g鉬酸鈉：0.4g氨基磺酸：50g蒸餾水。
實施例2：
本發明實施例提供的鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法，包括以下步驟：
打磨：依次使用400#、600#、800#的金相砂紙對鐵基滲(鍍)鋅試樣進行打磨，每一道打磨的砂紙的工序中要確保樣品表面劃痕只朝一個方向且分布均勻，並用水衝洗乾淨，將樣品旋轉90°後再進行下一道打磨工序；
拋光：將樣品經過打磨處理後鐵基滲(鍍)鋅試樣手持在拋光機上進行拋光；拋光前將拋光膏塗在拋光布上並塗抹平整，拋光過程中手保持平穩且不斷加入清水；其中拋光布為帆布，拋光膏是粒度為w2.5的金剛石拋光膏；
預浸蝕：將拋光後的鐵基滲(鍍)鋅試樣浸入預浸蝕液中45秒，浸蝕完成後用流水衝洗，乙醇清洗，再吹乾；預浸蝕液由硝酸溶於無水乙醇所得，比例為4硝酸：96無水乙醇；
著色：將經過預浸蝕鐵基滲(鍍)鋅試樣放入著色液中，著色60秒，然後用無水乙醇衝洗乾淨並用吹風機風乾即可，在普通金相顯微鏡下就可以清晰的看到鐵基滲(鍍)鋅層的彩色金相組織；其中著色劑由鉬酸鈉、氨基磺酸、蒸餾水所組成的溶液，質量比為2.3gg鉬酸鈉：1.7g氨基磺酸：130g蒸餾水。
實施例3：
本發明實施例提供的鐵基滲鋅層或鍍鋅層彩色金相的著色方法，包括以下步驟：
打磨：依次使用400#、600#、800#的金相砂紙對鐵基滲(鍍)鋅試樣進行打磨，每一道打磨的砂紙的工序中要確保樣品表面劃痕只朝一個方向且分布均勻，並用水衝洗乾淨，將樣品旋轉90°後再進行下一道打磨工序；
拋光：將樣品經過打磨處理後鐵基滲(鍍)鋅試樣手持在拋光機上進行拋光；拋光前將拋光膏塗在拋光布上並塗抹平整，拋光過程中手保持平穩且不斷加入清水；其中拋光布為帆布，拋光膏是粒度為w2.5的金剛石拋光膏；
預浸蝕：將拋光後的鐵基滲(鍍)鋅試樣浸入預浸蝕液中30秒，浸蝕完成後用流水衝洗，乙醇清洗，再吹乾；預浸蝕液由硝酸溶於無水乙醇所得，比例為4硝酸：96無水乙醇；
著色：將經過預浸蝕鐵基滲(鍍)鋅試樣放入著色液中，著色40秒，然後用無水乙醇衝洗乾淨並用吹風機風乾即可，在普通金相顯微鏡下就可以清晰的看到鐵基滲(鍍)鋅層的彩色金相組織；其中著色劑由鉬酸鈉、氨基磺酸、蒸餾水所組成的溶液，質量比為1g鉬酸鈉：1g氨基磺酸：80g蒸餾水。
實施例4：q235鋼熱浸鍍鋅試樣按照本發明所示步驟預浸蝕15秒，著色60秒200倍彩色金相，觀察所使用的設備是使用的設備是zeissprimotech金相顯微鏡，結果為：ζ相為綠色和粉紅色混合；δ相為黃綠色過渡區；γ相為黑綠色；基體從邊緣到中心一次為黃綠藍紫紅的漸變色。
實施例5：q235鋼熱浸鍍鋅試樣按照本發明所示步驟預浸蝕15秒，著色45秒500倍彩色金相，觀察所使用的設備是使用的設備是zeissprimotech金相顯微鏡，ζ相為綠色；δ相為紅色；γ相為黃色和黑色；基體紅色。
實施例6：q235鋼熱浸鍍鋅試樣按照本發明所示步驟預浸蝕15秒，著色35秒200倍彩色金相，觀察所使用的設備是使用的設備是zeissprimotech金相顯微鏡，結果為：ζ相為紅色；δ相為綠色；γ相為黑綠色，δ相與γ相已黑色的晶界間隔開；基體從邊緣到中心一次為黃綠藍紫紅的漸變色。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。