电解法是从钢中提取夹杂物的重要方法。它可以在较大的范围内,测定夹杂物含量的平均值,特别是对于定量计算夹杂物的来源是个极其重要的方法。另外夹杂物已从钢中提取出来,又经过进一步的相分离,故可以在不受基体干扰条件下进行鉴定。电解法分离钢中的夹杂物是Fitterer于1931年提出来的。是把样品作为阳极,通过电解使金属以离子形式进入溶液,待提取相按其稳定性不同,在一定电解条件下分离出来。电解法分为恒电位和恒电流电解两种,按电解液可分为水溶液和非水溶液电解两种。
1、水溶液电解法
大样电解法是一种常见的水溶液电解法。
1)大样电解法的原理
电解是利用钢基体和夹杂物的电化学性质不同,选择合适的电解液和外加电源,使试样受到适当程度的极化,钢基体处于活化或钝化状态而被电离。在电场作用下,铁到阴极沉积下来,夹杂物是非导体化合物,故不电离而以不溶性残渣形式保留在阳极残渣中。
2)大样电解法的特点
大样电解法有如下特点:
a) 试样大,电解时间长。
b) 大样电解法利用碳化物粒径比较细小的特点,用淘洗法(或水簸法)把碳化物淘洗掉,将大颗粒夹杂和铁的氧化物留在槽底,最后用磁选还原,把夹杂物分离出来。
c) 可按夹杂物的粒径进行分级。
d) 大样电解法的不足就是不能完全保留云雾状的αAl2O3团。
3)大样电解法的设备及工艺流程
大样电解法的工艺及设备主要是由三部分构成:电解,淘洗分离碳化物,磁选还原和分级称重。
2、非水溶液电解法
由于金相试样法带有随机性,为了克服金相试样法研究钢中夹杂物的随机性所带来的问题,钢中夹杂物也常常用电解法从基体中萃取出来。但是大多数研究者以往所用的电解液为酸性水溶液,酸性水溶液一般pH<3,钢中夹杂物大多数是铝硅酸盐和少量的硫化物,这些夹杂物很容易被酸侵蚀或溶解,因此,这种方法也有待改进。
非水溶液电解法克服金相试样法和酸性水溶液电解法所存在的问题,在研究钢中夹杂物时,可以采用非水溶液电解分离钢中的夹杂物。采用同位素示踪法证明,用非水溶液电解法可把夹杂物从钢中无损伤的萃取分离出来,以试样为阳极,不锈钢为阴极,阳极电流密度不大于100mA/cm2,电解液主要成分为三乙醇胺、丙三醇和无水甲醇溶液等,电解液pH=8,控制电解液温度为-5~+5℃之间。
——本文摘自论文文献综述