CN107991160B - 一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法 - Google Patents

一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，具体步骤为：1)、配制宏观腐蚀槽液；2)、清理零件；3)、宏观腐蚀；4)、清洗；5)、宏观腐蚀后处理；6)、清洗；7)、干燥。该方法工艺过程操作方便，设备要求简单。利用此种方法对工件进行宏观腐蚀工序加工，可以得到清晰、有效的宏观腐蚀层，以达到进行缺陷检查的加工目的。

Description

一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法
技术领域
本发明涉及一种表面处理技术，特别提供一种铁基高温合金盘件表面宏观腐蚀膜层制备的方法。
背景技术
在铁基高温合金盘零件机械加工成形过程中，为了尽可能准确地检查最终盘零件使用材料的冶金缺陷及其机械加工缺陷，需要在半精加工之后增加一道宏观腐蚀检查缺陷的工序。宏观腐蚀检查作为最直观、检查缺陷最全面、最容易执行的一道工序而广泛应用到金属零件的加工成形过程中。
然而传统工艺方法及相关材料介绍的宏观腐蚀工艺方法存在如下缺点：宏观腐蚀槽液对零件基体材料腐蚀性强，去除余量大，铁基高温合金又不耐蚀，加工过程中容易出现局部腐蚀坑，表面腐蚀层不均匀，有些配方还不易对零件实现批量生产，加工参数控制困难，对环境的污染大，不能在最简单的条件要求下，达到能够获得清晰、有效的宏观腐蚀层进行检查缺陷的加工目的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，该方法工艺过程操作方便，设备要求简单。利用此种方法对工件进行宏观腐蚀工序加工，可以得到清晰、有效的宏观腐蚀层，以达到进行缺陷检查的加工目的。
本发明技术方案如下：
一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)、配制宏观腐蚀槽液；
2)、清理零件：均匀地擦拭盘件表面，然后用冷水将零件清洗干净；
3)、宏观腐蚀：将清理完的盘件投入到配制好的宏观腐蚀槽液中，保持10-30min；
4)、清洗：将盘件投入到干净的流动冷水中，充分洗净零件表面残留的宏观腐蚀槽液；
5)、宏观腐蚀后处理：将盘件投入到配制好的后处理溶液中，在室温下保持一定时间；
6)、清洗：将盘件投入到干净的流动冷水中，充分洗净零件表面残留的宏观腐蚀后处理溶液后，在50-60℃的热水中浸泡一定时间；
7)、干燥：用干燥的脱脂棉将盘件表面的水擦拭干净。
作为优选的技术方案：
步骤1)中，首先需要配制一种性质温和的宏观腐蚀槽液，所述宏观腐蚀槽液的组成为：盐酸：HCl(ρ＝1.19g/ml)900-1200g/L；硫酸：H2SO4(ρ＝1.84g/ml)65-75g/L；硫酸铜：CuSO4·5H2O 145-165g/L；铁屑：3-7g/L。优选的组成为：盐酸：HCl 1000-1100g/L，密度为ρ＝1.19g/ml；硫酸：H2SO468-71g/L，密度为ρ＝1.84g/ml；硫酸铜：CuSO4·5H2O 150-155g/L；铁屑：4-5g/L。
所述宏观腐蚀槽液的配制方法为：将粉碎的硫酸铜和盐酸依次倒入干净的腐蚀槽内并不断搅拌，然后再沿槽壁缓慢地加入硫酸并继续搅拌至硫酸铜全部溶解，待溶液冷却后，加入铁屑，搅拌至充分溶解后溶液静置20-30h(优选24h)。
本发明配制出独特的铁基高温合金盘件宏观腐蚀槽液，使槽液的性质温和，能够迅速在高温合金基体上形成清晰、有效的宏观腐蚀层，而不产生局部过腐蚀，去除余量小，可实现零件批量生产。同时，该槽液能够重复使用，根据化验结果可以进行调整，延长使用寿命。
步骤2)中，用质量百分比为25％的氢氧化钙和75％的氧化镁混合均匀后，用经过水湿润的脱脂棉蘸上述混合粉末均匀地擦拭盘件表面，直至所有表面都被擦拭均匀后，用冷水将零件清洗干净，以保证盘件的所有表面能够有效地和宏观腐蚀溶液相接触。
步骤3)中，将清理完的盘件投入到配制好的宏观腐蚀槽液中，在室温下保持10-15min后，串动盘件，再保持10-15min。
步骤5)中，所述后处理溶液的组成为：铬酸酐：CrO3 100-150g/L；硫酸：H2SO4 20-30g/L，硫酸密度为ρ＝1.84；余量为水。优选的组成为：铬酸酐：CrO3 120-130g/L；硫酸：H2SO4 20-25g/L，硫酸密度为ρ＝1.84；余量为水。将盘件投入到配制好的后处理溶液中，在室温下保持2min，以清除掉盘零件表面的多余的腐蚀产物，使零件的组织清晰地显现出来。
本发明所述盘件表面缺陷宏观检查方法，在材料为铁基高温合金盘零件上使用，操作过程简单、对环境和生产条件要求低、不会产生局部过腐蚀现象，保证了产品的质量，大幅提高零件的表面质量及一次操作合格率，极大地节约了生产成本，该方法可以应用到大批量零件的生产中。
具体实施方式
实施例1
一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，具体步骤如下：
步骤一：配制宏观腐蚀槽液
按下述要求配制宏观腐蚀槽液：盐酸：HCl(ρ＝1.19)900g/L；硫酸：H2SO4(ρ＝1.84)65g/L；硫酸铜：CuSO4·5H2O 145g/L；铁屑：3g/L。
具体配制方法如下：将粉碎的硫酸铜和盐酸依次倒入干净的腐蚀槽内并不断搅拌，然后再沿槽壁缓慢地加入硫酸并继续搅拌至硫酸铜全部溶解。待溶液冷却后，加入铁屑，搅拌至重分溶解后溶液需静置24h。
步骤二：清理零件
用质量百分比为25％的氢氧化钙和75％的氧化镁混合均匀后待用。用经过水湿润的脱脂棉蘸上述混合粉末均匀地擦拭盘零件表面，直至所有表面都被擦拭均匀后，用冷水将零件清洗干净。
步骤三：宏观腐蚀
将盘零件投入到配制检查好的宏观腐蚀槽液中，在室温下保持15min后，串动零件，再保持10min。
步骤四：清洗
将盘零件投入到干净的流动冷水中，保持2min，充分洗净零件表面残留的宏观腐蚀溶液。
步骤五：宏观腐蚀后处理
将盘零件投入到配制好的后处理溶液中，在室温下保持2min。
后处理溶液的配方为：铬酸酐：CrO3 100g/L；硫酸：H2SO4(ρ＝1.84)30g/L；余量为水。
步骤六：清洗
将盘零件投入到干净的流动冷水中，保持2min，充分洗净零件表面残留的宏观腐蚀后处理溶液后，在50-60℃的热水中浸泡1min。
步骤七：干燥
用干燥的脱脂棉将盘零件表面的水擦拭干净。
按上述方法进行宏观腐蚀检查工序加工后，零件表面膜层清晰、均匀，有效地显示了零件材料组织状态，有效地进行零件缺陷检查并合格发出。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：
宏观腐蚀槽液配方不同：
盐酸：HCl(ρ＝1.19)1000g/L；硫酸：H2SO4(ρ＝1.84))70g/L；硫酸铜：CuSO4·5H2O155g/L；铁屑：5g/L。
采用以上工艺配方，按实施例1方法进行宏观腐蚀检查工序加工，在槽液中保持20min，零件表面膜层清晰、均匀，有效地显示了零件材料组织状态，有效地进行零件缺陷检查并合格发出。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：
宏观腐蚀槽液配方不同：
盐酸：HCl(ρ＝1.19)1200g/L；硫酸：H2SO4(ρ＝1.84)75g/L；硫酸铜：CuSO4·5H2O165g/L；铁屑：7g/L。
采用以上工艺配方，按实施例1方法进行宏观腐蚀检查工序加工，在槽液中保持10min，零件表面膜层清晰、均匀，有效地显示了零件材料组织状态，有效地进行零件缺陷检查并合格发出。
实施例4
与实施例1的不同之处在于：
宏观腐蚀槽液配方不同：
盐酸：HCl(ρ＝1.19)1100g/L；硫酸：H2SO4(ρ＝1.84)73g/L；硫酸铜：CuSO4·5H2O165g/L；铁屑：6g/L。
采用以上工艺配方，按实施例1方法进行宏观腐蚀检查工序加工，在槽液中保持15min，零件表面膜层清晰、均匀，有效地显示了零件材料组织状态，有效地进行零件缺陷检查并合格发出。
实施例5
与实施例1的不同之处在于后处理溶液的配方不同：
铬酸酐：CrO3 150g/L；硫酸：H2SO4(ρ＝1.84)20g/L；余量为水。
采用以上工艺配方，按实施例1方法进行宏观腐蚀检查工序加工，在槽液中保持25min，零件表面膜层清晰、均匀，有效地显示了零件材料组织状态，有效地进行零件缺陷检查并合格发出。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)、配制宏观腐蚀槽液；所述宏观腐蚀槽液的组成为：盐酸：HCl 900-1200g/L，密度为ρ＝1.19g/ml；硫酸：H2SO4 65-75g/L，密度为ρ＝1.84g/ml；硫酸铜：CuSO4·5H2O 145-165g/L；铁屑：3-7g/L；所述宏观腐蚀槽液的配制方法为：将粉碎的硫酸铜和盐酸依次倒入干净的腐蚀槽内并不断搅拌，然后再沿槽壁缓慢地加入硫酸并继续搅拌至硫酸铜全部溶解，待溶液冷却后，加入铁屑，搅拌至充分溶解后溶液静置20-30h；
2)、清理零件：均匀地擦拭盘件表面，然后用冷水将零件清洗干净；
3)、宏观腐蚀：将清洗完的盘件投入到配制好的宏观腐蚀槽液中，保持10-30min；
4)、清洗：将盘件投入到干净的流动冷水中，充分洗净盘件表面残留的宏观腐蚀槽液；
5)、宏观腐蚀后处理：将盘件投入到配制好的后处理溶液中，在室温下保持一定时间，所述后处理溶液的组成为：铬酸酐：CrO3 100-150g/L；硫酸：H2SO4 20-30g/L，硫酸密度为ρ＝1.84 g/ml；余量为水；
6)、清洗：将盘件投入到干净的流动冷水中，充分洗净零件表面残留的宏观腐蚀后处理溶液后，在50-60℃的热水中浸泡一定时间；
7)、干燥：用干燥的脱脂棉将盘件表面的水擦拭干净。
2.根据权利要求1所述的一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，其特征在于：步骤2)中，用质量百分比为25％的氢氧化钙和75％的氧化镁混合均匀后，用经过水湿润的脱脂棉蘸上述混合粉末均匀地擦拭盘件表面， 直至所有表面都被擦拭均匀后，用冷水将零件清洗干净。
3.根据权利要求1所述的一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，其特征在于：步骤3)中，将清洗完的盘件投入到配制好的宏观腐蚀槽液中，在室温下保持10-15min后，串动盘件，再保持10-15min。
4.根据权利要求1所述的一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，其特征在于，步骤5)中，所述后处理溶液的组成为：铬酸酐：CrO3 120-130g/L；硫酸：H2SO4 20-25g/L，硫酸密度为ρ＝1.84 g/ml；余量为水。
5.根据权利要求1所述的一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，其特征在于：步骤5)中，将盘件投入到配制好的后处理溶液中，在室温下保持2min。
6.根据权利要求1所述的一种铁基高温合金盘件表面缺陷宏观检查方法，其特征在于：所述宏观腐蚀槽液的组成为：盐酸：HCl 1000-1100g/L，密度为ρ＝1.19g/ml；硫酸：H2SO4 68-71g/L，密度为ρ＝1.84g/ml；硫酸铜：CuSO4·5H2O 150-155g/L；铁屑：4-5g/L。
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