(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210978341.0 (22)申请日 2022.08.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115046833 A (43)申请公布日 2022.09.13 (73)专利权人 中铝材料应用研究院有限公司 地址 102209 北京市昌平区北七家镇未来 科技城南区中铝科学技术研究院10号 楼 (72)发明人 张晋达　王军强　宋小雨　曹海龙　 田宇兴　饶茂　王燕　刘成　马岳　 (74)专利代理 机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 1 1240 专利代理师 白雪 (51)Int.Cl. G01N 1/28(2006.01) G01N 1/32(2006.01)(56)对比文件 CN 102520249 A,2012.0 6.27 CN 2079373 36 U,2018.10.02 CN 1098909 96 A,2019.0 6.14 TW 201945 601 A,2019.12.01 JP 2010031300 A,2010.02.12 TW 2017243 01 A,2017.07.01 JP 2008177152 A,20 08.07.31 S. Benhenda.Ef fect Of Pulse Plati ng Parameters On Electrical Co ntact Behavi or Of Nickel Coati ngs. 《IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS, PACKAGI NG, AND MANUFACT URING TECHNOLOGY-PART A》 .19 94,第17卷(第2期), 何晗.微观组织特 征及尺寸效应对工业纯铝 薄板力学性能的影响. 《中国优秀硕士学位 论文 全文数据库 工程科技 Ⅰ辑》 .2020, 审查员 王雅萍 (54)发明名称 铝合金的金相覆 膜方法及覆 膜装置 (57)摘要 本发明公开一种铝合金的金相覆膜方法及 覆膜装置。 该金相覆膜方法包 括： 步骤S1， 对铝合 金试样进行打磨、 抛光的预处理， 得到预处理铝 合金试样； 步骤S2， 将预处理铝合金试样浸入覆 膜液中， 并采用欧姆表测试预处理铝合金试样与 覆膜液之间的接触电阻R； 步骤S3， 将预处理铝合 金试样在恒定的覆膜电流I下完成覆膜； 其中， 覆 膜电流I通过以下关系式确定， 关系式1： S=aR2+ bR+c， 关系式2： I=J ·S， J表示铝合金试样在不同 加工状态下对应的电流密度， 以上方法实现了覆 膜工艺的稳定化和高效化， 且获得的金相覆膜效 果优良、 衬度明显、 晶粒颜色均匀、 晶界清晰， 可 以高效稳定、 准确方便地测量铝合金的晶粒尺 寸。 权利要求书2页 说明书10页 附图9页 CN 115046833 B 2022.12.09 CN 115046833 B 1.一种铝合金的金相覆 膜方法， 其特 征在于， 所述金相覆 膜方法包括： 步骤S1， 对铝合金 试样进行打磨、 抛光的预处 理， 得到预处 理铝合金 试样； 步骤S2， 将所述预处理铝合金试样浸入覆膜液中， 并采用欧姆表测试所述预处理铝合 金试样与所述覆 膜液之间的接触电阻R； 步骤S3， 选择与所述铝合金 试样的不同加工状态对应的电流密度J； 步骤S4， 将所述预处 理铝合金 试样在恒定的覆 膜电流I下完成覆 膜； 其中， 所述覆 膜电流I通过以下关系式确定， 关系式1： S=aR2+bR+c， S表示所述预处理铝合金试样与所述覆膜液之间的接触面积， 0.00324cm2·(kΩ)‑2≤a ≤0.00424  cm2·(kΩ)‑2，‑1.41 cm2·(kΩ)‑1≤b≤‑1.21 cm2·(kΩ)‑1， 105.5 cm2≤c≤ 125.5 cm2； 关系式2： I=J ·S， 所述不同加工状态选自铸态、 均热态、 热变形态、 固溶态、 退火态、 冷变形态、 时效态中 的任意一种， 其中， 所述铸态的J值取值范围为0.18~0.20A/cm2； 所述均热态的J值取值范围 为0.14~0.16A/cm2， 所述热变形态的J值取值范围为0.20~0.22A/cm2， 所述固溶态和退火态 的J值取值范围各自独立地为0.16~0.18A/cm2， 所述冷变形态的J值取值范围为0.22~ 0.23A/cm2， 所述时效态的J值取值范围为0.23~0.25A/cm2。 2.根据权利要求1所述的金相覆 膜方法， 其特 征在于， 所述预处 理的过程包括： 机械打磨， 依次使用180 目、 480目、 800目、 1200目、 2000目的水磨砂纸打磨所述铝合金 试样； 抛光， 依次使用3 μm金刚石悬浮液对打磨后的所述铝合金试样进行粗抛和0.2 μm氧化硅 悬浮液进行对粗抛后的铝合金 试样进行精抛。 3.根据权利要求1所述的金相覆膜方法， 其特征在于， 所述覆膜液由氟硼酸与去离子水 按照体积比为1： 24~49配置而成， 所述氟硼酸的质量浓度>40wt %。 4.根据权利要求1至3中任一项所述的金相覆膜方法， 其特征在于， 所述覆膜液的温度 为20~25℃， 所述覆 膜的时间为15~40s。 5.根据权利要求1至3中任一项所述的金相覆膜方法， 其特征在于， 0.00365  cm2·(k Ω)‑2≤a≤0.00400  cm2·(kΩ)‑2，‑1.35 cm2·(kΩ)‑1≤b≤‑1.25 cm2·(kΩ)‑1， 110.5  cm2≤c≤115.5 cm2。 6.根据权利要求5所述 的金相覆膜方法， 其特征在于， a为0.00374  cm2·(kΩ)‑2， b为‑ 1. 31 cm2·(kΩ)‑1， c为115.5 cm2。 7.根据权利要求1至3中任一项所述的金相覆膜方法， 其特征在于， 所述铸态的J值取 0.19A/cm2， 所述均热态的J值取0.15A/cm2， 所述热变形态的J值取0.21A /cm2， 所述固溶态的 J值取0.17A/cm2， 所述退火态的J值取0.17A/cm2， 所述冷变形态的J值取0.23A/cm2， 所述时 效态的J值取0.25A/ cm2。 8.一种覆 膜装置， 其特 征在于， 所述覆 膜装置包括： 控制箱 （10） ， 内部包 含恒流电源、 欧姆 表、 计时器和数据计算模块； 电解槽 （20） ， 具有电解腔室， 所述电解腔室内用于放置覆 膜液； 电极片 （30） ， 至少部分地设置在所述电解腔室内， 所述电极片 （30） 与所述电源 的负极权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115046833 B 2电连接； 导电夹具 （40） ， 与所述电源的正极电连接， 所述 导电夹具 （40） 用于 夹持试样； 升降台 （50） ， 与所述导电夹具 （40） 驱动连接， 所述升降台 （50） 用于驱动所述导电夹具 （40） 在所述电解腔室内升降； 所述控制箱 （10） 配置有供 人工选择所述试样的不同加工状态的显示屏， 其中， 所述欧姆表用于测量所述试样与所述覆膜液之间的接触电阻R， 所述电源、 所述 欧姆表、 所述计时器分别与所述数据计算模块电连接， 所述数据计算模块能够根据所述欧 姆表的检测数据获取覆膜电流I， 所述数据计算模块根据所述覆膜电流I以及计时器设定的 工作时间控制所述恒流电源供电并在所述覆 膜电流I下完成所述覆 膜的过程； 其中， 所述覆 膜电流I通过以下关系式确定， 关系式1： S=aR2+bR+c， S表示预处理铝合金试样与所述覆膜液之间的接触面积， 0.00324cm2·(kΩ)  ‑2≤a≤ 0.00424 cm2·(kΩ)  ‑2，‑1.41 cm2·(kΩ)  ‑1≤b≤‑1.21 cm2·(kΩ)  ‑1， 105.5 cm2≤c≤ 125.5 cm2； 关系式2： I=J ·S， 所述不同加工状态选自铸态、 均热态、 热变形态、 固溶态、 退火态、 冷变形态、 时效态中 的任意一种， 其中， 所述铸态的J值取值范围为0.18~0.20A/cm2； 所述均热态的J值取值范围 为0.14~0.16A/cm2， 所述热变形态的J值取值范围为0.20~0.22A/cm2， 所述固溶态和退火态 的J值取值范围各自独立地为0.16~0.18A/cm2， 所述冷变形态的J值取值范围为0.22~ 0.23A/cm2， 所述时效态的J值取值范围为0.23~0.25A/cm2。 9.根据权利要求8所述的覆膜装置， 其特征在于， 所述电极片 （30） 竖直设置在所述电解 腔室内， 所述导电夹具 （40） 包括两个相对设置的夹持片， 所述电极片 （30） 和两个所述夹持 片并排平行设置， 所述导电夹具 （40） 的中心与所述电极片 （30） 的竖向中心线共面， 所述导 电夹具 （40） 与所述电极片 （30） 的水平 间隔为8~15cm； 所述电极片 （30） 的尺寸为15cm ×5cm ×0.5cm的长方体， 所述电极片 （30） 浸入所述覆膜液的尺寸为10cm ×5cm×0.5cm， 所述电极 片 （30） 的材料为不锈钢。 10.根据权利要求8或9所述的覆膜装置， 其特征在于， 所述电解槽 （20） 的槽体具有冷却 腔、 进水口与出水口， 所述进 水口位于所述电解槽 （20） 的顶部， 所述出水口位于所述电解槽 （20） 的底部， 所述进水口和所述出水口分别