Электролитическая полировка и травление: когда без них не обойтись

Электролитическая полировка снимает металл не абразивом, а анодным растворением: образец подключают анодом, и микровыступы поверхности растворяются быстрее впадин. В результате получается зеркальная поверхность вообще без механического воздействия — а значит, без наклёпанного слоя, который механическая подготовка всегда оставляет. Для нержавеющих, аустенитных и титановых сплавов это часто единственный способ увидеть настоящую структуру.

Чем механическая полировка мешает

Любой абразив пластически деформирует поверхностный слой. У большинства сталей его снимает финиш коллоидным кремнием, но у аустенитных и мягких сплавов наклёп настолько выражен, что в структуре появляются ложные линии скольжения и «двоящиеся» зёрна. Металлограф видит артефакт подготовки и может принять его за деформацию материала.

Электрополировка снимает этот слой целиком: растворение идёт по механизму, не создающему деформации. Отсюда и область применения — всё, где нужна честная поверхность: аустенитные нержавеющие стали, титан, медь и её сплавы, алюминий, а также образцы под электронную микроскопию и EBSD.

Как устроен процесс

Тот же аппарат обычно умеет и электролитическое травление: после полировки меняют режим и получают структуру. Для аустенитных сталей классический приём — травление в 10% щавелевой кислоте, оно хорошо выявляет карбидную сетку по границам зёрен и потому используется при оценке сенсибилизации. Подробнее о реактивах — «Травление металлографических шлифов», о самой марке — «Микроструктура 12Х18Н10Т».

Где метод выигрывает

• Аустенитные нержавеющие стали. Наклёп мешает больше всего, а результат нужен для оценки МКК и ферритной фазы.
• Титан и его сплавы. Механическая подготовка оставляет деформированный слой, который искажает структуру.
• Мягкие металлы. Медь, алюминий, свинец «мажутся» под абразивом.
• Образцы под электронную микроскопию и EBSD. Там наклёп делает съёмку невозможной.
• Поток однотипных образцов. Процесс занимает секунды и хорошо воспроизводится — быстрее, чем несколько ступеней полирования.

Ограничения — о них лучше знать заранее

Практический вывод: электрополировка не заменяет механическую подготовку, а дополняет её. Обычная схема — обычный маршрут шлифования и полирования до 1 мкм, а затем короткая электрополировка вместо финиша.

Что нужно для работы

1. Установка с регулировкой напряжения и тока, ячейкой и охлаждением — раздел электролитическая подготовка.
2. Электролиты под конкретные материалы и вытяжной шкаф.
3. Механическая подготовка до финиша — станок, бумага, суспензии и сукна.
4. Микроскоп для контроля результата — металлографические микроскопы.

Где сделать анализ

Испытательная лаборатория SPECTR-LAB работает с нержавеющими и жаропрочными сталями: металлографический анализ микроструктуры от 2 890 ₽, испытание на межкристаллитную коррозию от 3 190 ₽, определение ферритной фазы от 2 890 ₽. Срок — 1–3 рабочих дня, протокол с фотографиями структуры.

Читайте также: Травление металлографических шлифов, Микроструктура 12Х18Н10Т и Полирование шлифа.