本文作者：解清华

 

腐蚀检查，作为渗透检测前处理的一种方法，用来去除金属表面的覆盖层，以便于渗透检测能够发现开口于工件表面的缺陷；也可以作为无损检测方法的一种，用来检测工件表面的反常状况，突出显像；通过使用不同的腐蚀程序用来定义晶粒尺寸。

 

在毛坯件，粗加工件以及精加工件上都可以使用。

 

腐蚀检查有很多种类型，典型的有浸入式腐蚀检查，例如硝酸腐蚀（Nital Etch），宏观腐蚀（MEI），钛合金腐蚀（TI Etch），氟化氢氨腐蚀（Ammonium Bifluride etch）等；阳极氧化腐蚀检查，例如蓝腐蚀阳极化（BEA），铝阳极化（ALu Anodizing）等。

 

本文着重讲述浸入式腐蚀检查。

 

浸入式腐蚀检查所需要的设备相对简单，根据零件的大小选择合适尺寸的槽体，配备加温或者冷却装置，槽液搅拌系统，并装有温度控制器，计时器等附件。

 

要注意的是槽体材料和附件要耐腐蚀。

 

出于对环境和人体的保护，要配备适当的吸风系统和废水处理方案。

 

阳极化设备要加配冷冻机，整流器，阴极板等设备。

(上图：腐蚀检查生产线样板)

 

浸入式腐蚀溶液的选择根据合金种类而不同。

 

HNO3+FeCL3+HCL溶液一般用于镍基合金的腐蚀检查；

 

金属和三价铁离子在酸性条件下，产生氧化还原反应，生成金属离子，二价铁离子和氢气：

 

M +  Fe(3+)  + H(+)   ==  M(x+)  +  Fe(2+)  +  H2

 

HF+HNO3溶液一般用于钛合金零件的腐蚀检查；也用于镍基合金腐蚀后的去灰作用。

 

金属和酸产生氧化还原反应，生成金属离子和氢气：

 

M +  H(+)  ==  M(x+)  +  H2

 

腐蚀时间的控制，如果没有特别的规定，一般根据被腐蚀材料的去除量来控制。

 

由于被处理工件的表面状况的不同，腐蚀时间会有差异。

 

用来确定腐蚀速率的试片或工件必须是和被处理工件相同材料，相同热处理状态，相似的表面加工状态。

 

腐蚀后的工件，应该在有足够白光的条件下进行检查。

 

白光亮度一般要求不低于1000lux，可以使用放大镜，内窥镜，齿镜等工具协助检查。

 

对人员视力，眼睛疲劳状态，人员资格认证等根据相关标准进行控制。

（上图：5X放大镜白光灯）

（上图：10x/20x放大镜，齿镜）

 

腐蚀后表面应均匀，颜色应该是浅灰的亚光色；

 

目测表面光滑，没有腐蚀点；无锈斑等。

 

任何不均匀的表面，颜色，反常的特征等，要进行评估，根据相关规范判断是否可以接收。

（上图：镍合金腐蚀前后表面状态对比）

（上图：裂纹缺陷区域腐蚀前后对比）

 

腐蚀检查的缺陷类型：

 

腐蚀检查可检测出材料的偏析，夹渣，裂纹，锻造折叠，机加/磨削造成的过热，晶粒变化等等，这些缺陷经过腐蚀后，更加明显清晰，易于观察。

（上图：镍合金机加工过热产生黑点）

（上图：穿透裂纹）

（上图：钛合金机加过热产生黑点）

（上图：钛合金打磨过热） 

（上图：晶粒偏析）

             （上图：偏析）

 

腐蚀注意事项：腐蚀过程（溶液，时间，温度等）必须受控，避免产生不可接受的IGA，EGP缺陷，腐蚀点，腐蚀白点，氢析出，尺寸超差等。

 

（上图：腐蚀点）

（上图：腐蚀白点）

 

安全注意事项：腐蚀检查操作人员，必须认真遵守EHS规定，了解相关化学品的特性和急救措施等，严格遵守安全生产规定，避免不必要的人身危害和环境危害等。