一种金属流线腐蚀方法

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利说明书(10)申请公布号CN104977247A

(43)申请公布日2015.10.14(21)申请号CN201510336192.8(22)申请日2015.06.15(71)申请人河南航天精工制造有限公司地址464000河南省信阳市信南路15号(72)发明人许永春徐俭冯德荣张永健李晓峰赵振富胡贵超(74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限公司代理人牛爱周(51)Int.CI 权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称 一种金属流线腐蚀方法(57)摘要 本发明公开了一种金属流线腐蚀方法，属于金属轧制技术领域。该方法以腐蚀剂为电解液，待处理金属样品为阳极，惰性金属为阴极，在直流电源上进行电解，仅需电解10s～50s即可完成金属流线的腐蚀，且腐蚀出的金属流线细节显示清晰，可在显微镜下观察。相比传统的浸蚀法，该方法无需加热，腐蚀工作效率提高10倍以上，且操作简便，成本低。法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书1.一种金属流线腐蚀方法，其特征在于：以腐蚀剂为电解液，待处理金属样品为阳极， 惰性金属为阴极，在直流电源上进行电解。

2.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于：所述的腐蚀剂为硝酸溶液。

3.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于：所述的腐蚀剂由质量浓度 68％～75％的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1的比例混合制成。

4.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于：所述电解的电压为5V～12V。

5.根据权利要求1或4所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于：所述电解的时间为 10s～50s。

6.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于：所述电解后取出金属样品， 去除其表面的腐蚀产物，冲洗，吹干后，在显微镜下观察。

7.根据权利要求1所述的金属流线腐蚀方法，其特征在于：所述阴极为铅板、铜棒或钛 棒。

说明书<p>技术领域

本发明属于金属轧制技术领域，具体涉及一种金属流线腐蚀方法。

背景技术

目前，随着航空航天事业的飞速发展，航空航天飞行器的基体间连接工作条件要求越来 越高，对于其连接作用的紧固件性能要求也越来越高。对于螺栓、螺钉类紧固件其头部成型 方式一般为镦制，螺纹为滚压成型。头部镦制及螺纹滚压金属流线可以有效地提高螺栓、螺 钉的疲劳强度、抗拉强度及持久性能等。而金属流线是金属制品在锻制过程中，夹杂物沿着 受力方向呈线状分布，是表征金属成型方式的重要手段。所以金属流线的检测已经成为螺栓、 螺钉类紧固件检测中的一个重要项目。

金属流线的腐蚀方法通常使用的腐蚀剂为盐酸、水，在70～80℃下保温30min，该方法存 在加热时间较长，工作效率较低的缺陷，并且腐蚀出的金属流线只能在较低的放大倍率下观 察如5～10倍，细节显示不清晰，尤其是头、杆结合部位，螺纹牙根处等重要部位金属流线显 示不清，给判断造成一定的影响。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种腐蚀效率高、腐蚀流线细节显示 清晰的金属流线腐蚀方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种金属流线腐蚀方法，该方法以腐蚀剂为电解液，待处理金属样品为阳极，惰性金属 为阴极，在直流电源上进行电解。

所述的腐蚀剂为硝酸溶液，可由浓硝酸和水混合制成。

所述的腐蚀剂由质量浓度为68％～75％的分析纯硝酸与蒸馏水按照1:1(体积比)比例混 合制成。

所述电解的电压为5V～12V。

所述电解的时间为10s～50s。

所述电解后取出金属样品，去除表面的腐蚀产物，冲洗，吹干后，在显微镜下观察金属 样品流线是否符合标准。

所述电解后取出金属样品，使用抛光机去除表面腐蚀产物，冲洗，吹干后，在显微镜下 观察金属样品流线是否符合标准。

所述阴极为铅板、铜棒、钛棒等。

所述待处理金属样品的材料为GH2132。

本发明的有益效果：

本发明金属流线腐蚀方法，将腐蚀剂作为电解液，待处理金属样品作为阳极，惰性金属 作为阴极，采用电解的方式腐蚀出金属流线，本发明方法仅需电解30s即可完成金属流线的 腐蚀，且腐蚀出的金属流线细节显示清晰，可在显微镜下观察。而传统的热酸浸蚀法腐蚀金 属流线需要加热至70～80℃，浸蚀时间长达30min，且腐蚀出的流线细节显示不清晰，只能在 较低的放大倍数5～10倍条件下观察，放大倍数越大，显示越不清晰，无法在高倍(如大于 50倍)下观察，而标准规定的金属流线检查倍数一般为50倍，因此无法正确判断样品的性 能。相比传统的金属流线腐蚀方法，本发明方法腐蚀效率提高了10倍以上，并且在高倍(如 大于50倍)下能够很好地显示金属流线沿材料变形方向流动，准确地判断其机械加工方法。

进一步的，本发明金属流线腐蚀方法，采用硝酸和水复配的腐蚀剂即可实现腐蚀出清晰 适用于显微镜观察的金属流线，相比传统的浸蚀法，腐蚀剂配方简单，原料易得，成本低。

附图说明

图1为实施例1中待处理GH2132螺母镦制毛坯示意图；

图2为实施例1中GH2132螺母镦制毛坯金属流线20倍放大实测图；

图3为实施例2中GH2132螺栓螺纹牙根部位金属流线50倍放大实测图；

图4为实施例3中GH2132螺栓螺纹牙根部位金属流线50倍放大实测图；

图5为对比例中GH2132螺栓螺纹牙根部位金属流线50倍放大实测图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不构成对本发明的任何限制。

实施例1

本实施例具体对GH2132螺母镦制毛坯进行金属流线腐蚀，待处理GH2132螺母镦制毛 坯的示意图如图1所示。

本实施例使用的工具为烧杯、量杯、直流电源、玻璃棒、抛光机、铅板等。

本实施例金属流线腐蚀方法的具体操作步骤为：

1)在烧杯中，将分析纯的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀， 得到腐蚀剂；

2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺母镦制毛坯作为阳极， 在5V电压下进行电解50s；

3)取出电解好的GH2132螺母镦制毛坯，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物， 用水冲洗，吹干GH2132螺母镦制毛坯；

4)在显微镜下观察GH2132螺母镦制毛坯，确定金属流线是否满足标准要求。

GH2132镦制螺母金属流线的判断标准为：流线是否连续、并且沿金属材料的受力方向流 动，没有出现乱流、回流等未按设计要求进行流动。

图2显示了GH2132镦制螺母毛坯的纵剖面金属流线，从图中可以看出：金属流线沿螺母 轮廓变形，连续、未出现乱流、回流等现象，满足标准要求。

实施例2

本实施例具体对GH2132螺栓进行金属流线腐蚀，具体操作步骤为：

1)在烧杯中，将分析纯的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀， 得到腐蚀剂；

2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺栓作为阳极，在12V电 压下进行电解10s；

3)取出电解好的GH2132螺栓，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物，用水冲 洗，吹干GH2132螺栓；

4)在显微镜下观察GH2132螺栓，确定金属流线是否满足标准要求。

GH2132螺栓螺纹部位的金属流线判断标准为：金属流线应连续的、沿螺纹牙型轮廓变形， 且在螺纹牙底达到最大密度，表明螺纹成型方式为滚丝成型。

图3显示了GH2132螺栓螺纹部位的金属流线，从图中可以看出；金属流线连续、未发现 断裂现象、沿螺纹牙型轮廓变形，且在牙底达到最大密度，表明此螺纹加工方式为滚压成型， 流线检测结果符合标准要求。

实施例3

本实施例具体对GH2132螺栓进行金属流线腐蚀，具体操作步骤为：

1)在烧杯中，将分析纯的硝酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀， 得到腐蚀剂；

2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺栓作为阳极，在6V电 压下进行电解30s；

3)取出电解好的GH2132螺栓，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物，用水冲 洗，吹干GH2132螺栓；

4)在显微镜下观察GH2132螺栓，确定金属流线是否满足标准要求。

GH2132螺栓螺纹部位的金属流线判断标准为：金属流线应连续的、沿螺纹牙型轮廓变形， 且在螺纹牙底达到最大密度，表明螺纹成型方式为滚丝成型。

图4显示了GH2132螺栓螺纹部位的金属流线，从图中可以看出；金属流线连续、未发现 断裂现象、沿螺纹牙型轮廓变形，且在牙底达到最大密度，表明此螺纹加工方式为滚压成型， 流线检测结果符合标准要求。

对比例

本对比例具体对于实施例3相同一批GH2132螺栓进行金属流线腐蚀，具体操作步骤为：

1)在烧杯中，将分析纯的盐酸与蒸馏水按照体积比1:1配制成溶液，用玻璃棒搅拌均匀， 得到腐蚀剂；

2)将腐蚀剂放入电解槽中，用铅板作为阴极，待处理GH2132螺栓作为阳极，在9V电 压下进行电解30s；

3)取出电解好的GH2132螺栓，在抛光机上轻抛，以去除表面残留的腐蚀产物，用水冲 洗，吹干GH2132螺栓；

4)在显微镜下观察GH2132螺栓，确定金属流线是否满足标准要求。

对比例试验结果：