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四、实验前的准备
1、如系统图,将设备平稳摆放于操作台面上
2.将电极插头(5孔航空头)和水泵插头(2孔航空头)插在机器的后面板
注意 水泵不可空转,如果不需要电解液降温(水泵工作)则可以不要插水泵的插头,但不可插了插头但不把水泵放在有冷水的容器里
3.将烧杯放置在电磁搅拌器上,接好水管,上端在进水口,下端为出水口,
4.将水泵放在容器里(容器自备),装好冷水
5.将阴极棒(温度传感器)放在试样夹里,贴近烧杯内壁,将阴极夹夹在阴极棒上端的凸起部位。
6.将电解液装入烧杯内,用量适当,但必须要能没入阴极棒的前端金属部位
五、操作说明
1、用阳极夹夹好样品,将要处理面浸入溶液适当深度(约5mm)。
2、将阳极夹固定在合适的高度和位置,注意阳极夹不要接触到阴极棒
3、打开控制器电源开关,设备进入待机界面,屏幕上方显示温度传感器测量的当前温度数值,下方显示当前设定的电解工作时间值。
在待机模式时按下“设置”键:
档 是设置温度UD ,按增加键是修改数字,按切换键是在个位十位及小数点后面一位移动,这个温度就是设置的电解液上限温度,超过这个设定温度就启动水泵工作,用循环水来降温。
再按设置,进入第二档 是设置电解启动时间SJ 单位是秒,设置方法同上
再按设置,进入第三档 是设置上限电流DL 超过上限电流即会自动切断,停止工作,标配配置的仪器上限为5A
设置好了以后,按下运行/重启按键,就开始启动功能工作,这时可以调节电压调节旋钮,来调节电压了, 同时启动倒计时,到达设定时间以后停止运行
4,将右侧电压值调到,根据接触面的大小计算出电流大小。参照后面“电解抛光腐蚀电流密度曲线图”调整电流电压大小。
调节电流至计算所需值(一般为1A/cm2),设定时间倒计时结束自动停止断电,即可以将试验转入下步金相组织观察操作。
七、产品特点
电解抛光(也称阳极抛光或电抛光)是把要进行电解抛光的金相试样放入电解液中,接通试样(阳极)与阴极间的电源,在一定条件下,可以使试样磨面产生选择性的溶解,使磨面逐渐变得光滑平整。
电解抛光与机械抛光相比,有许多优点。1)软的金属材料机械抛光易出现划痕,需要用精细的抛光方法和熟练的抛光技术,才能得到好的抛光面,而用电解抛光则很容易得到一个无擦划残痕的磨面;2)电解抛光对某些金属材料,经试验一旦确立了抛光规范,用简单的操作技术就能得到好的磨面。而且重演性好;3)电解抛光不产生附加的表面变形,易消除表面变形扰动层。4)对于较硬的金属材料用电解抛光法比机械抛光法快得多;5)电解抛光有灵活可变的适应性,能够抛光不同形状、大小的试样,对面积较大,多面的或非平面的试样进行局部点的抛光,抛光技术上,困难较小。
尽管电解抛光有许多优点,但现在仍不能代替机械抛光。因为电解抛光对金属材料化学成份的不均匀性、显微偏析特别敏感。所以具有偏析的金属材料难于进行电解抛光,甚至于不能进行电解抛光。含有夹杂物的金属材料,如果夹杂物受电解液浸蚀,则夹杂物部分或全部被抛掉;如果夹杂物不被电解液浸蚀,则夹杂物保留下采在试样表面上突起。两相金属材料如果两个相的电化学性差别很大,则电解抛光产生浮雕。惰性相抛光较小,因此有点突起形成浮雕。
有些材料需要长的电抛光时间,长时间的抛光,表面出现波纹和棱角的圆滑化。减小这些作用,电解抛光前的磨光应尽量减少表面层缺陷,或者电解抛光前,略微进行机械抛光,会得到好的效果。
常用电解抛光液及电解浸蚀液配方及操作条件
电解液组分 | 抛光材料 | 抛 光 规 范 | 备注 | ||
电流密度(A/cm2) | 时 间 | 电解液温度 | |||
磷酸38%(体) | 不锈钢 | 0.5~1.5 | 3~7分 | 50~100℃ | i≈1A/cm2,5分 |
纯铜 | 0.1~0.25 | 3~10分 | 15~30℃ | i≈0.22A/cm2,5分 | |
高氯酸(比重1.2) 20%(体) | 不锈钢 | i≥1.5 | ~15秒 | 低于50℃ | 1.要求有较高的槽压 2.电解溶液不得超过50℃,超过有危险 |
碳钢 | 1.25~2.5 | ~15秒 | |||
铝等 | i≥0.5 | 5~10秒 | |||
磷酸100ml 甘油6ml | 铜 铜合金 | 0.1~0.15 | 5~10分 | 15~30℃ | 电解液温度高表面易氧化 |
磷酸88ml | 铝 | 1~2 | 1~1.5分 | 70~90℃ | |
磷酸100ml 铬酐6克 | 不锈钢 | 0.5~2 | 60~80℃ | 奥氏体钢4~6分.马氏体、珠光体钢2~3分 | |
合金钢 碳钢 | i≈0.3 | 60~70℃ | |||
蒸馏水400ml | 不锈钢 纯铁 | 镍阴极 1.5~6V | 2~5分 | ||
蒸馏水830ml | 不锈钢 高合金钢 | 镍阴极 5~9V | 2~10分 | ||
蒸馏水 300ml | 铜及铜合金(锡青铜除外) | Cu阴极 1~2V | 5~15分 | 抛光后在20%磷酸水溶液中冲,也用于不锈钢的电解抛光 | |
蒸馏水 300ml | 铜及铜合金 | Cu阴极 2V | 15分 | ||
氢氧化钠 100g | 铅 | 30~60mA/cm2 石墨阴极 | 8~10分 |
成 分 | 使用方法及注意事项 | 用 途 |
冰醋酸 10份 过氧酸 10份 | <20℃使用,抛光2min以上。配制时过氧酸缓慢加入冰醋酸中 | 适用于钢和铸铁 |
冰醋酸 775mL 铬酸酐 75g 铬酸钠 150g | <30℃使用,抛光10min以上 | 适用于钢和铸铁 |
三氧化铬 10g水 100mL | 电解浸蚀,30~90s | 显示除铁素体晶界外的其他组织 |
磷酸 90mL 酒精 10mL | 10~20V,20~60s | 显示铜及其合金 |
过氧酸 20mL 酒 精 80mL | <40℃使用,5~15s | 适用于钢铁及有色金属等 |
硫酸 10mL 甲醇 90mL | 先加甲醇后加硫酸 | 适用于耐热合金等 |
磷酸 88mL 硫酸 12mL 铬酐 6g | 70~90℃使用,1~1.5min | 铝 |