摘 要：在实际的金相检验工作中，通常会采取电解法，将电流通入电解质中，通过发生反应对金属的内部结构有更好的认识，与机械制样方法相比，该方法首先可以避免抛光时产生的杂质，其次速度快，消耗时间少，而且能够节约材料，工作效率大大提高，能取得更好的制样效果，应用越来越广泛。本文对其在金相检验中的应用进行了简要分析。
关键词：管理科学,不锈钢金相检验,电解制样,应用分析
引言
金相指的是金属内部结构的物理或化学状态，反映金相的具体形态叫做金相组织，主要包括马氏体、铁素体、奥氏体等。在制备金相试样时，主要采取的方法有手工法、机械法以及电解法等。人工法现在已很少用，机械法因为需要进行抛光，往往会在磨光面上出现一些杂质，而且需要多次抛光，浪费大量时间。电解法是当前较为常见的一种制样方法，在有色金属及耐热不锈钢等制样中较为适用，在较短的时间内就能完成制样工作，减轻了劳动量，提高了工作效率，值得推广应用。
1 金相技术及制备
金属的内部结构及其物理化学成分决定着其性能，为判断金属的性能，经常要对其内部结构进行分析，其内部结构就是金相。金相分析检验通过对金属性能的判定，对零件生产工艺做进一步的完善，从而能找出零件缺陷的原因。金相检验对金属行业及各种金属产品的制作意义重大，在检验过程中，首先要遵循规定的标准，及制备试样，一旦试样工作出现失误，极有可能会得出错误结论，因此应重视试验制备的作用。在试样中，经常要依次进过取样、镶嵌、标记、磨光以及抛光、浸蚀等程序，在此以电解法为例，对整个检验过程做了简要分析。
2 电解制样试验
试验材料主要有A(马氏体不锈钢)、B(铁素体不锈钢)、C(奥氏体不锈钢)三种不锈钢材料。在每一种材料上进行切割，得到小块的试样，并用专用的金相砂纸预磨检验面。这次试验采取的是电解法，设备是集抛光、腐蚀于一体的电解抛光仪，能够自动将电流、电压等等电解参数自动显示出来。电解液多使用电磁泵作为驱动。关于其电解参数，必须保证其符合要求，主要有如下几种：工作电压在150V以内，输入电压为220V;正常使用的电流在0-6A，输出的直流电流在0-10A之间;电磁泵的转速保持在0-750r/min，可以进行适当的调整，磁泵的两极磁感应的强度在0.08T以上;电磁泵的驱动电机功率通常为30W，电压为12V;进行抛光时，要注意抛光面积，最大面积不超过5cm2，时间在1-999s内，根据实际情况而定;为了能够在更多的材料中使用，通常会在阴极配备有铜铝及不锈钢等材料，三者可以互换使用。图1所表示的是电压与电流密度在抛光、腐蚀中的最佳状态。
基础工作做好后，连接电源，抛光仪的稳压器和搅拌器开始工作，首先利用金相砂纸对试验面浸入到电解液中，电解液主要包含蒸馏水、酒精、高氯酸及乙醇等物质，同时利用阴极上的条形磁钢价格试样压住，对稳压器的电力进行适当调整，直到抛光工作结束，取出试样，其检验面多呈银灰色。然后将其放入腐蚀液进行电解腐蚀，C材料在此溶液中进行检验，A、B两种材料在适宜采取化学腐蚀腐法进行。最后用水冲洗试样，进行吹干，在专门的设备下仔细观察。
3 影响电解制样的因素
从上面的试验结果中，可对电解制样有更深一步的认识，与电解质量密切相关的主要有以下因素。
3.1 电解的电压影响
如果电解液是磷酸或高氯酸等成分，在抛光过程中，应选择图1中的CD段作为最适合的电压。如果电压过高，在电解时会击破试样表面的薄膜，以至于有腐蚀坑出现。如果是铁基材料，在选择抛光电压时尽量选择25-40V的电压，电解腐蚀电压以0.2-10V为佳，即图1中的AB段。
3.2 电解抛光液
电解抛光液有很多种，且效果也有很大差异，在选择时，应根据实际情况而定，抛光质量要有保证，同时还要重视其通用性，尽量对多种材料都能适用。经过大量试验可知，在抛光液中含有10%的草酸水溶液时，对C种不锈钢的变形带及晶粒等参数能够很好的显示。
3.3 泵速及抛光时间
电解过程中，在磁力泵的驱动下，电解液通过阴极管溅到试样表面，所以磁力泵的速度应保持适中，若太快的话，很容易对试样表面形成冲刷，加大压力，出现腐蚀不均的情况，甚至表面会有波纹产生，泵速以400-500r/min为佳。抛光时间要结合磨面的粗糙程度、材料类别以及对结果的要求做综合考虑，一般只需十几秒，在电压充足的情况下，如果表面起始很好，则效率快，时间就短。此外，为了保持抛光面浸蚀的均匀度，试样抛光盘应当水平放置。
4 电解制样过程中的问题及解决措施
4.1 氧化膜
由于在搅拌电解液时不到位，或者电解时的电压不符合要求等原因，试样表面会形成一种黑色无光泽的薄膜，即氧化膜，对电解效果有一定程度的影响。解决方法很简单，将电压调至要求范围内即可，也可通过加强搅拌工作来实现。
4.2 腐蚀坑
引起腐蚀坑的出现的原因有很多，如电压过高，电解液时间较久、性能下降，再加上电解时间太长，很容易导致试样检验面出现许多麻点，即是腐蚀坑，腐蚀坑极小，只能借助专业的观察设备进行观察。腐蚀坑对检验工作会产生一定的副作用，从而影响电解制样的质量，解决这些问题，可采取适当降低电压，减少电解时间以及更换电解液等方法。
4.3 过腐蚀
在电解过程中，如果电解的电压或电流密度过大，而且电解时间较长，极有可能对试样显微组织造成过腐蚀，影响到检验效果。因此，在电解时，务必要对这些问题加以重视，对电解时间、电压电流等都有所调整，保证各项参数都符合要求标准。
4.4 其他注意事项
从当前的水平来看，电解制样在其他非金属夹杂物的试样制备中还缺乏应用，可能是电位差的影响，因为金属基体和夹杂物间的电位差通常比较大，在电解过程中，两者交界处很容易有强烈的电化学腐蚀现象出现，以至于形成腐蚀坑，难以对夹杂物进行明确的评级。而对不锈钢材料进行电解时，电流多集中于试样边缘及棱角等部位，导致此处会发生剧烈的金属腐蚀，以至于试样边缘常会出现倒角。另外，若不使用夹具，直接用机械对试样进行磨制，在试样边缘也会产生倒角，如果电解制样能够正常进行，即便出现些微的倒角，也不影响显微组织的检验工作。关于夹具，应避免与电解液直接接触，若受条件限制，不得不接触时，可选择铜等惰性较大的夹具材料，这样可有效防止选择性腐蚀。
5 结束语
电解制样在不锈钢金相检验中得到了良好的应用，但还处于初步阶段，目前也有很多问题值得进一步解决，因此，应对该技术不断进行改善，将其广泛普及。
参考文献
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