一種鋁硅合金復合材料中碳化硅徑向分布的觀測方法
【技術領域】
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[0001]本發明屬于本發明屬于鋁硅合金腐蝕的技術領域，涉及一種鋁硅合金復合材料中碳化硅徑向分布的觀測方法。
【背景技術】
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[0002]鑄造鋁合金為傳統的金屬材料，由于其密度小、比強度高等特點，廣泛地應用于航空、航天、汽車、機械等各行業。隨著現代工業及鑄造新技術的發展，鑄造鋁合金需求量越來越大，對鑄造鋁合金的研究也因此得到相應的發展。
[0003]Al-Si系合金作為研究和應用最為廣泛的鑄造鋁合金，有著優良的鑄造性能和焊接性能，好的抗蝕性能和中等的切削加工性能，適用于各種鑄造方法。Si作為該類合金的主要合金元素加入，提高了合金的鑄造性能，改善了流動性，降低了熱裂傾向性，減少了縮松，提高了氣密性，可獲得組織致密的鑄件，該類合金具有良好的抗蝕性，中等強度，但塑性較低。隨著硅相的增加鋁硅合金的組織變得粗大，成分偏析嚴重，以上缺陷的存在嚴重限制了娃招合金的生產應用。
[0004]由此可見，盡管鑄造鋁合金具有廣闊的應用前景，但其研究與應用也面臨著嚴峻的挑戰。首先，隨著現代工業的飛速發展，人們對鑄件的可靠性等要求越來越高，同時對合金綜合性能和特種性能的要求不斷提高。因此亟需一種簡單快捷的分析方法，來分析碳化硅在鋁合金中分布，為鋁硅合金的生產以及改善性能提供有力的數據。
【發明內容】
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[0005]本發明的目的就是克服上述不足問題，提供一種鋁硅合金復合材料中碳化硅徑向分布的觀測方法，采用電解腐蝕法以及顯微鏡觀察的手段，清晰的觀察記錄到了鋁硅合金中碳化硅徑向分布。為鋁硅合金的生產以及改善性能提供了有力的數據。
[0006]本發明為實現上述目的所采用的技術方案是:
[0007]—種鋁硅合金復合材料中碳化硅徑向分布的觀測方法，包括以下步驟:
[0008]步驟一，前處理:使用除油劑處理鋁硅合金；
[0009]步驟二，配制電解液體系:在去離子水中加入碳酸鈉和磷酸鈉進行溶解得到電解液體系；
[0010]步驟三，電解腐蝕:在上述配制的電解液體系中，以鋁硅合金為電解陽極，以不銹鋼板為電解陰極，通過控制電流電解法對上述的電解液體系進行電解腐蝕；
[0011]步驟四，顯微鏡觀察:通過上述電解腐蝕，觀察碳化硅的分布。進一步的改進，所述除油劑包括5?1 %體積的664合成洗滌劑和95?90 %體積的水。
[0012]進一步的改進，所述電解液體系中碳酸鈉的濃度控制為130?170g/L。
[0013]進一步的改進，所述電解液體系中磷酸鈉的濃度控制為40?60g/L。進一步的改進，所述前處理的工藝參數為80?90°C，時間為2?3min。
[0014]進一步的改進，所述電解腐蝕過程中，電解陽極的有效面積為6?1cm2，電解液溫度為75?85°C，陽極電流密度控制為5?7A/dm2。進一步的改進，所述電解腐蝕過程中，鋁硅合金陽極的腐蝕速率為2.5?5.0ym/min。
[0015]進一步的改進，所述電解腐蝕過程中，鋁硅合金陽極的腐蝕時間為0.5min。
[0016]進一步的改進，經過一次腐蝕后，用去離子水沖洗后即用酒精沖洗，再用電吹風將鋁硅合金吹干后進行顯微鏡觀察，觀察記錄碳化硅分布。
[0017]進一步的改進，所述顯微鏡觀察記錄后，再重復電解腐蝕，然后繼續用顯微鏡觀察，得到碳化硅在鋁合金中高度方向的分布。
[0018]本發明的顯著效果在于:
[0019]1.使用鋁硅合金為原料，硅含量的大小與電解腐蝕工藝沒有必然的聯系，適用范圍更大，觀測效果好。
[0020]2.電解腐蝕速率可控，使用本工藝可使鋁合金的腐蝕速率達2.5?5.0ym/min。
【附圖說明】
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[0021]圖1為本發明的工藝流程圖。
【具體實施方式】
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[0022]下面結合具體實施例和附圖詳細說明本發明，但本發明并不局限于具體實例。
[0023]實施例1
[0024]—種鋁硅合金復合材料中碳化硅徑向分布的觀測方法，按下列步驟進行電解腐蝕及顯微鏡觀察等操作。
[0025](I)除油劑配制:電解腐蝕質量的好壞與前處理除油工藝關系極大。為了使整個電解腐蝕過程能夠均勻進行，必須采用合適的除油劑。在去離子水中加入除油劑配制成除油配方。采用除油劑配方為664合成洗滌劑5?10%，水95?90%。除油劑的工藝參數為80?90°C，時間為2?3min。
[0026](2)電解液體系配制:為了達到均勻腐蝕的作用，本專利采用堿性電解液體系。在去離子水中加入兩種鈉鹽進行溶解得到電解液體系。采用鈉鹽為碳酸鈉130g/L，磷酸三鈉40g/Lo
[0027](3)電解腐蝕:電解腐蝕過程中，電解液的溫度、陽極電流密度以及電解液的攪拌對電解腐蝕質量有極為重要的影響。在上述配制的電解液體系中，以鋁硅合金為電解陽極，以不銹鋼板為電解陰極，通過控制電流電解法對上述的電解液體系進行電解腐蝕。電解腐蝕工藝參數為電解液溫度為75°C，陽極電流密度控制為5A/dm2。腐蝕速率能達到2.5μπι/min。單次腐蝕時間控制為0.5min。
[0028](4)顯微鏡觀察:在顯微鏡觀察前，需用去離子水沖洗后即用酒精沖洗，再用電吹風將鋁硅合金吹干。通過顯微鏡的觀察，記錄碳化硅在平面上的分布。
[0029]在實施過程中，步驟(3)與步驟(4)需循環進行，即腐蝕一次用顯微鏡觀察一次。最終得到碳化硅在鋁合金中高度方向的分布。
[0030]實施例2
[0031]—種鋁硅合金復合材料中碳化硅徑向分布的觀測方法，按下列步驟進行電解腐蝕及顯微鏡觀察等操作。
[0032](I)除油劑配制:電解腐蝕質量的好壞與前處理除油工藝關系極大。為了使整個電解腐蝕過程能夠均勻進行，必須采用合適的除油劑。在去離子水中加入除油劑配制成除油配方。采用除油劑配方為664合成洗滌劑5?10%，水95?90%。除油劑的工藝參數為80?90°C，時間為2?3min。
[0033](2)電解液體系配制:為了達到均勻腐蝕的作用，本專利采用堿性電解液體系。在去離子水中加入兩種鈉鹽進行溶解得到電解液體系。采用鈉鹽為碳酸鈉130g/L，磷酸三鈉50g/Lo
[0034](3)電解腐蝕:在上述配制的電解液體系中，以鋁硅合金為電解陽極，以不銹鋼板為電解陰極，通過控制電流電解法對上述的電解液體系進行電解腐蝕。電解腐蝕工藝參數為電解液溫度為80°C，陽極電流密度控制為6A/dm2。腐蝕速率能