介紹精密五金蝕刻加工中的晶間腐蝕法

    晶間腐蝕在鋁合金局部腐蝕中和點(diǎn)蝕一樣，也是一種常見(jiàn)的腐蝕現(xiàn)象。這種腐蝕是沿著晶界或者在其近旁發(fā)生，所以稱(chēng)之為晶間腐蝕。關(guān)于晶間腐蝕的成因，普遍認(rèn)為是由晶界與相鄰晶粒之間的電位差造成的。以AI-Cu-Mg合金為例，在時(shí)效脫溶之后，晶界有一條無(wú)沉淀帶，含Cu較少，電位較負(fù)，構(gòu)成陽(yáng)極相。晶粒內(nèi)含Cu較高，電位較正，構(gòu)成了陰極相。在腐蝕過(guò)程中，電位較負(fù)的貧Cu區(qū)將被優(yōu)先腐蝕，并隨著鋁的溶解，晶粒中孤立的Cu也隨之進(jìn)人溶液，尤其是陰極相中鋁的溶解使Cu直接進(jìn)人溶液，生成Cu2十。由于Cu2+的氧化還原電位很正(相對(duì)于鋁的電位)，所以會(huì)在鋁表面的陰極區(qū)還原析出，這種析出過(guò)程稱(chēng)之為二次沉淀。

    由于這種二次沉淀行為，使鋁在腐蝕介質(zhì)中又形成新的富Cu陰極相，使上一腐蝕過(guò)程重復(fù)進(jìn)行。這一現(xiàn)象對(duì)鋁的保護(hù)來(lái)說(shuō)要盡力避免。但在鋁合金表面紋理蝕刻中，晶間腐蝕同樣是紋理的又一成因，特別是具有針狀晶粒結(jié)構(gòu)的材料對(duì)于絲狀紋理的形成更為重要。為達(dá)到這一目的，可以在腐蝕介質(zhì)中加人適量的氧化還原電位較正的金屬離子或氧化性陰離子，以達(dá)到對(duì)鋁合金表面絲狀紋理蝕刻強(qiáng)化的目的。但這只能對(duì)那些具有絲狀紋理腐蝕傾向的合金材料才有明顯作用。也有資料介紹在有抑制劑的電解質(zhì)溶液中，通過(guò)外加電場(chǎng)的作用對(duì)鋁合金表面進(jìn)行絲狀紋理蝕刻。

    通過(guò)有限的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于那些不具有絲狀紋理腐蝕傾向的合金材料效果并不明顯，若要普遍用于批量生產(chǎn)，還有待于進(jìn)一步研究。在蝕刻過(guò)程中，由于電位差的緣故，有可能是沿晶粒的邊界先蝕刻，然后整個(gè)晶粒被蝕刻溶解。所以在晶粒尺寸較大的材料上進(jìn)行紋理蝕刻更容易獲得粗糙度高的紋理效果。但過(guò)大的晶粒尺寸經(jīng)蝕刻后將會(huì)影響到材料的強(qiáng)度，特別是經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的蝕刻，其影響程度更大。所以在進(jìn)行紋理蝕刻時(shí)，控制蝕刻時(shí)間(也即是控制對(duì)材料的蝕刻量)是很重要的。