CN105908249A - 不锈钢/碳钢复合板金相组织的电解腐蚀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种不锈钢/碳钢复合板金相组织的电解腐蚀方法。该方法通过2～10%硝酸的酒精溶液对碳钢进行腐蚀和5～60%的铬酸溶液对不锈钢进行电解腐蚀的分别作用，可以实现在电解腐蚀不锈钢一侧的同时，对碳钢的金相组织影响极小。本发明腐蚀效果好，能够清晰的显现不锈钢/碳钢复合板的金相组织。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢/碳钢复合板金相组织的电解腐蚀剂及腐蚀方法，属于金相腐蚀技术领域。
背景技术
不锈钢/碳钢复合板是以碳钢为基板和以不锈钢为覆板经过一定方法(热轧法、冷轧法、爆炸法等)复合而成，它即具有不锈钢的耐腐蚀、耐高温性，又有碳钢的成型性、导热性、可焊性。与纯不锈钢相比，可节约铬镍等贵重金属元素70％～80％,节约成本30％～50％。目前，不锈钢复合板在石油、化工、海洋、造船、冶金等行业得到了广泛应用。从成本和节约贵重金属元素方面考虑，不锈钢/碳钢复合板将成为日后的发展趋势。
好的不锈钢/碳钢复合板金相腐蚀可以得到晶界显示清晰的组织形貌、判定试样的晶粒度级别及微量的渗碳体组织鉴别，但不锈钢/碳钢复合板金相腐蚀有两大难点，一是不锈钢具有良好的耐腐蚀性能，其金相组织在一般的腐蚀溶液中无法显现出来。二是碳钢耐腐蚀性较差，其金相组织因碳钢层腐蚀严重也无法显现出来。由于不锈钢/碳钢复合板界面两边的耐腐蚀性相差很大，使用常规的腐蚀方法很难将复合板界面处的金相组织显示出来。目前，不锈钢/碳钢复合板金相腐蚀常用的腐蚀剂是一定体积百分比配比的硝酸、盐酸和水，或者一定体积百分比配比的氢氟酸、硝酸和水，使用这种强酸溶液作为腐蚀剂，很容易造成碳钢一侧腐蚀过于严重。而在腐蚀方法中，可查阅的腐蚀方法是氯化铁-盐酸-水溶液，该方法采用了腐蚀性、挥发性、刺激性极强的盐酸，在使用过程中易对实验人员的健康造成伤害；另外其腐蚀效果并不理想，碳钢层容易造成过腐蚀。
发明内容
本发明的目的为针对当前技术中存在的不足，提供一种显现不锈钢/碳钢复合板金相组织的电解腐蚀方法。该方法腐蚀剂配方简单，无毒无刺激性气味，大大降低了对实验人员的健康伤害；腐蚀剂不易挥发，能够长期保存并反复使用；通过2～10％硝酸的酒精溶液对碳钢进行腐蚀和5～60％的铬酸溶液对不锈钢进行电解腐蚀的分别作用，可以实现在电解腐蚀不锈钢一侧的同时，对碳钢的金相组织影响极小。本发明腐蚀效果好，能够清晰的显现不锈钢/碳钢复合板的金相组织。
本发明所采取的技术方案是：
一种不锈钢/碳钢复合板金相组织的电解腐蚀方法，为以下两种方法之一任意，
其中，方法一，包括以下步骤：
(1)将不锈钢/碳钢复合板用水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光；
(2)向机械抛光后的复合板喷涂第一腐蚀剂，停留5～10s；然后用无水乙醇冲洗干净后烘干；
(3)将第二腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中作为电解液，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(2)烘干后的复合板作为阳极，电解腐蚀直流电压3～6V，电流0.35～0.50A，两电极的距离为15～30mm，电解腐蚀时间为60～90s；
(4)将步骤(3)电解腐蚀后的复合板从第二腐蚀剂中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到不锈钢/碳钢复合板金相组织；
或者，方法二，包括以下步骤：
(1)将不锈钢/碳钢复合板用水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光；
(2)将第二腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中作为电解液，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(1)机械抛光后的复合板作为阳极，电解腐蚀直流电压3～6V，电流0.35～0.50A，两电极的距离为15～30mm，电解腐蚀时间为60～90s；
(3)将步骤(2)电解腐蚀后的复合板从第二腐蚀剂中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干；
(4)向步骤(3)中烘干后的复合板喷涂第一腐蚀剂，停留5～10s；然后用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到不锈钢/碳钢复合板金相组织；
其中，第一腐蚀剂为含有2～10％体积分数硝酸的酒精溶液，第二腐蚀剂为质量百分浓度为5～60％的铬酸溶液。
所述的硝酸的质量百分浓度为65～98％。
本发明的实质性特点为：
现有技术中，不锈钢的腐蚀剂为一定体积百分比配比的硝酸、盐酸和水，或者是一定体积百分比配比的氢氟酸、硝酸和水。由于这种腐蚀剂为强酸溶液，在腐蚀不锈钢的同时，对碳钢的影响很大，不管是先腐蚀碳钢、还是先腐蚀不锈钢，碳钢一侧的腐蚀严重，其金相组织无法显现出来。本发明的不锈钢/碳钢复合板金相腐蚀方法，不管是先腐蚀碳钢，还是先腐蚀不锈钢，第二步的腐蚀对第一步的腐蚀影响极小。这种腐蚀法最关键的是不锈钢层的电解腐蚀，所采用的电解腐蚀剂是质量百分浓度为5～60％的铬酸溶液。铬酸是一种氧化性酸，其水溶液在室温下性质稳定，不挥发，无气味。在通电后，铬酸作为电化学反应过程中的氧化剂可将不锈钢表面金属予以溶解，因晶界上原子排列不规则，具有更高的自由能，所以晶界更易腐蚀。用铬酸作为电解腐蚀剂的优点是在进行电解腐蚀时碳钢层不受影响，最终可以得到很好的腐蚀效果，不锈钢/碳钢复合板界面组织清晰可见。
本发明的有益效果在于：
本发明的腐蚀剂配方简单，无毒无刺激性气味，大大降低了对实验人员的健康伤害；腐蚀剂不易挥发，能够长期保存并反复使用；在电解腐蚀不锈钢一侧的同时，碳钢一侧的腐蚀很小，因而对碳钢的金相组织影响极小，即电解腐蚀前后在金相显微镜下观察碳钢的组织变化很小，碳钢不会产生过腐蚀；其他腐蚀方法要么碳钢一侧过腐蚀，要么不锈钢一侧欠腐蚀，结果导致不锈钢/碳钢复合板界面处的组织模糊，相对于其他腐蚀方法，本方法腐蚀效果好，能够清晰的显现不锈钢/碳钢复合板界面两侧的金相组织。
附图说明
图1为实施例1腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图2为实施例2腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图3为实施例3腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图4为实施例4腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图5为实施例5腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图6为实施例6腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍。
图7为实施例7腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图8为实施例8腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图9为对比例1腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图10为对比例2腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图11为对比例3腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍；
图12为对比例4腐蚀得到的309S不锈钢/Q235碳钢复合板的金相组织，放大倍数为100倍。
具体实施方式
实施例1
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为65％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(3)用步骤(2)配制的腐蚀剂1对机械抛光后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为6s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬10g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解，得到铬酸溶液；
(6)将步骤(5)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(4)烘干后的试样作为阳极(其中，经腐蚀剂1腐蚀的部分浸没于腐蚀剂2中。以下首先用腐蚀剂1进行腐蚀的实施例同)，电解腐蚀直流电压3V，电流0.35A，两电极的距离为15mm，电解腐蚀时间为90s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图1。不锈钢/碳钢复合板界面两侧的金相组织显示清晰，碳钢一侧的组织为珠光体和铁素体组织，不锈钢一侧的组织为奥氏体组织。把质量百分浓度为5～60％的铬酸溶液作为电解腐蚀剂，在电解腐蚀不锈钢一侧的同时，碳钢一侧腐蚀很小，因而对碳钢的金相组织影响极小，碳钢一侧不会产生过腐蚀。其他腐蚀方法要么碳钢一侧过腐蚀，要么不锈钢一侧欠腐蚀，结果导致不锈钢/碳钢复合板界面处的组织模糊，相对于其他腐蚀方法，本方法腐蚀效果好，能够清晰的显现不锈钢/碳钢复合板界面两侧的金相组织。
实施例2
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为65％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(3)用步骤(2)配制的腐蚀剂1对机械抛光后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为6s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬10g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解；
(6)将步骤(5)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(4)烘干后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压3.5V，电流0.40A，两电极的距离为20mm，电解腐蚀时间为90s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图2
实施例3
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为80％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(3)用步骤(2)配制的腐蚀剂1对机械抛光后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为6s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬25g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解；
(6)将步骤(5)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(4)烘干后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压4.0V，电流0.45A，两电极的距离为25mm，电解腐蚀时间为80s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图3
实施例4
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为80％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(3)用步骤(2)配制的腐蚀剂1对机械抛光后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为6s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬25g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解；
(6)将步骤(5)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(4)烘干后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压6.0V，电流0.50A，两电极的距离为30mm，电解腐蚀时间为80s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图4
实施例5
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬45g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解；
(3)将步骤(2)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将机械抛光后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压3V，电流0.35A，两电极的距离为15mm，电解腐蚀时间为70s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为90％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(6)用步骤(5)配制的腐蚀剂1对步骤(4)烘干后的试样(经电解腐蚀的部分)进行喷涂，停留腐蚀时间为5s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图5
实施例6
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬45g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解；
(3)将步骤(2)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将机械抛光后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压3.5V，电流0.40A，两电极的距离为20mm，电解腐蚀时间为70s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为90％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(6)用步骤(5)配制的腐蚀剂1对步骤(4)烘干后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为5s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图6
实施例7
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬60g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解；
(3)将步骤(2)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将机械抛光后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压4.0V，电流0.45A，两电极的距离为25mm，电解腐蚀时间为60s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为98％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(6)用步骤(5)配制的腐蚀剂1对步骤(4)烘干后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为5s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图7
实施例8
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂2：称取三氧化铬60g、去离子水100ml，依次将去离子水、三氧化铬倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至三氧化铬全部溶解；
(3)将步骤(2)配制的腐蚀剂2倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将机械抛光后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压6.0V，电流0.50A，两电极的距离为30mm，电解腐蚀时间为60s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂1：量取质量百分浓度为98％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(6)用步骤(5)配制的腐蚀剂1对步骤(4)烘干后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为5s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图8
对比例1
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光。
(2)制备腐蚀液：称取质量百分浓度为37.5％的浓盐酸30ml、质量百分浓度为65％的浓硝酸10ml，室温下将浓硝酸缓慢地倒入浓盐酸中，并用玻璃棒搅拌；
(3)将机械抛光后的试样浸入到用步骤(2)配制的腐蚀溶液中，腐蚀时间为6min。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀液中取出，并用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图9。
对比例2
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光。
(2)制备腐蚀液：称取三氯化铁5g、去离子水100ml、质量百分浓度为37.5％的浓盐酸50ml，室温下将浓盐酸缓慢地倒入去离子水中，并用玻璃棒搅拌，再将三氯化铁倒入盐酸溶液中，不断用玻璃棒搅拌至三氯化铁完全溶解；
(3)用步骤(2)配制的腐蚀溶液对试样进行喷涂，停留腐蚀时间为25s。
(4)将试样从腐蚀液中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图10。
对比例3
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀液1：量取质量百分浓度为65％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(3)用步骤(2)配制的腐蚀剂1对试样进行喷涂，停留腐蚀时间为6s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀剂2：称取草酸10g、去离子水100ml，依次将去离子水、草酸倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至草酸全部溶解；
(6)将步骤(5)配制的电解腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(4)烘干后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压6.0V，电流0.50A，两电极的距离为15mm，电解腐蚀时间为30s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图11
对比例4
(1)将不锈钢/碳钢复合板试样依次经400#、600#、800#、1000#、1500#、2000#、2500#、3000#的水磨砂纸打磨后，再用金刚石抛光膏进行机械抛光；
(2)制备腐蚀剂2：称取草酸10g、去离子水100ml，依次将去离子水、草酸倒入玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌至草酸全部溶解；
(3)将步骤(2)配制的电解腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将机械抛光后的试样作为阳极，电解腐蚀直流电压6.0V，电流0.50A，两电极的距离为15mm，电解腐蚀时间为30s。
(4)将步骤(3)腐蚀后的试样从腐蚀剂2中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干。
(5)制备腐蚀液1：量取质量百分浓度为65％的硝酸4ml、酒精96ml，将量取的硝酸溶液沿着容器壁缓慢地倒入盛有酒精的玻璃容器中，并用玻璃棒搅拌均匀；
(6)用步骤(5)配制的腐蚀剂1对步骤(4)烘干后的试样进行喷涂，停留腐蚀时间为6s。
(7)将步骤(6)腐蚀后的试样从腐蚀剂1中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到腐蚀后的不锈钢/碳钢复合板金相组织。
利用OLYCIA M3型光学显微镜观察腐蚀表面，金相组织见图12。
从以上实施例可以看出，经过本发明后，不锈钢/碳钢复合板有一侧是耐腐蚀性很好的不锈钢，为了腐蚀出不锈钢的金相组织，在其金相腐蚀过程中，一般把强酸溶液作为腐蚀剂，而碳钢是耐腐蚀性很差的金属，在腐蚀不锈钢一侧的同时很容易造成过腐蚀。使用质量分数为5～60％的铬酸溶液作为电解腐蚀剂，在通电后，铬酸作为电化学反应过程中的氧化剂可将不锈钢表面金属予以溶解，因晶界上原子排列不规则，具有更高的自由能，所以晶界更易腐蚀。电解腐蚀过程中只会腐蚀不锈钢一侧，对碳钢一侧的腐蚀很小，最终可以得到很好的腐蚀效果，不锈钢/碳钢复合板界面组织清晰可见。
本发明未尽事宜为公知技术。
Claims (2)
1.一种不锈钢/碳钢复合板金相组织的电解腐蚀方法，其特征为以下两种方法之一任意，
其中，方法一，包括以下步骤：
（1）将不锈钢/碳钢复合板用水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光；
（2）向机械抛光后的复合板喷涂第一腐蚀剂，停留5～10s；然后用无水乙醇冲洗干净后烘干；
（3）将第二腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中作为电解液，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(2)烘干后的复合板作为阳极，电解腐蚀直流电压3～6V，电流0.35～0.50A，
两电极的距离为15～30mm，电解腐蚀时间为60～90s；
（4）将步骤(3)电解腐蚀后的复合板从第二腐蚀剂中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到不锈钢/碳钢复合板金相组织；
或者，方法二，包括以下步骤：
（1）将不锈钢/碳钢复合板用水磨砂纸打磨后，再用金刚石研磨膏进行机械抛光；
（2）将第二腐蚀剂倒入电解腐蚀仪中作为电解液，电解腐蚀仪的阴极材料采用石墨板，将步骤(1)机械抛光后的复合板作为阳极，电解腐蚀直流电压3～6V，电流0.35～0.50A，
两电极的距离为15～30mm，电解腐蚀时间为60～90s；
（3）将步骤(2)电解腐蚀后的复合板从第二腐蚀剂中取出，用无水乙醇冲洗干净后烘干；
（4）向步骤（3）中烘干后的复合板喷涂第一腐蚀剂，停留5～10s；然后用无水乙醇冲洗干净后烘干，得到不锈钢/碳钢复合板金相组织；
其中，第一腐蚀剂为含有2～10%体积分数硝酸的酒精溶液，第二腐蚀剂为质量百分浓度为5～60%的铬酸溶液。
2.如权利要求1所述的不锈钢/碳钢复合板金相组织的腐蚀方法，其特征为所述的硝酸的质量百分浓度为65～98%。
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