Метод электролитической полировки

Электрохимическое полирование проводят, помещая образец в электролитическую ванну и присоединяя его к положительному полюсу (аноду) источника питания постоянного тока. Катодом обычно является пластинка из нержавеющей стали. Шлифованную поверхность образца располагают параллельно катоду. При электрополировке происходит сглаживание поверхности металла за счет интенсивного анодного растворения мельчайших выступов, шероховатостей и гребешков после механической обработки. При этом в микроуглублениях, канавках и впадинах сохраняется пассивность и малая растворимость металла.

Возможность изменения приложенного напряже­ния обеспечивает лучший контроль скорости процесса по сравнению с хи­мической полировкой. Этим способом можно полировать мягкие материа­лы вроде сплавов свинца, которые механически полировать чрезвычайно трудно.

Примерные составы элек­тролита и режимы электрополировки сталей указаны в таблицах 1 и 2.

Таблица 2.1

Состав электролита и режим электрополировки для сталей

Металл	Состав электролита	Плотность тока, А/м2	Температура, °С
Углеродистая сталь	Ортофосфорная кислота — 48 % Серная кислота — 40 % Вода — 12 %	(1–6) · 103	35–50
Нержавеющая сталь	Ортофосфорная кислота — 38 % Глицерин — 53 % Вода — 9 %	(2–20) · 103	20–115

Выявление структуры. Травление образца ведет к выборочному удалению поверхностного ма­териала и выявлению его микроструктуры. Если различные фазы по-разно­му отражают и поглощают свет, то травление может не потребоваться. Не­металлические включения в технических сплавах хорошо видны и без травле­ния, так как металл отражает свет, а включения его поглощают и выглядят более темными. Аналогично, оптически анизотропные материалы в поля­ризованном свете дают контрастное изображение без всякого травления в связи с различной ориентацией микрокристаллов.

Травление создает топографически развитую поверхность за счет рас­творения границ зерен или различной скорости травления соседних зерен. Оно может приводить к появлению тонких поверхностных пленок, толщи­на которых определяется свойствами фазы и структурой зерен. Такие плен­ки могут поглощать свет и приводить к интерференционным эффектам.

При термотравлении уменьшение энергии и образование рельефа про­исходит за счет поверхностной диффузии. На границе зерен в результате термотравления появляются углубления. Во многих материалах поверхно­стная энергия монокристалла анизотропна, и тепловое травление приводит к появлению граней.

В простейших методах травления используют химически активные рас­творы, которые приводят к появлению развитой поверхности. Растворители обычно представляют собой спирты, но для неактивных материалов вроде ке­рамик используют также и расплавы солей. Разработано многочисленное количество рецептур травителей, а также рекомендаций по технологии травления не только для металлических сплавов, но и для керамик.

При травлении образец погружают на определенное время в раствор при тщательно контролируемой температуре или втирают травитель с помощью ватного тампона, а затем его тщательно отмывают и высушивают (обычно исполь­зуя этиловый, метиловый, изопропиловый спирт-ректификат).