恒电位浸蚀

恒电位浸蚀是电解浸蚀法的进一步的发展。一般电解浸蚀时，试样的阳极电位是发生变比的，难以掌握显露组织的过程。恒电位显示组织，采用恒电位仪，保证浸蚀过程阳极电位恒定。这样就可以对组织中特定的相，根据其极化条件进行选择浸蚀或着色处理。

原理

这种装置与一般电解浸蚀设备的不同点是有恒电位仪和参比用的甘汞电极。为了使饱和氯化钾溶液不污染，采用两个盐桥。进行浸蚀时，试样表面向下，操作方便。为了严格地控制溶液的酸度（pH值）另外还附有酸度计。

图1    恒电位显示组织的装置

图2    典型的极化曲线

（1）AB段活化区；（2）BC段电位变正，电流下降，表示金属开始钝化；（3）CD段，稳定钝态；（4）DE段，随电位升高，电流密度重新上升；表示有新的电极过程发生，金属以高价形式溶解或溶液中有氧的析出；（5）EF段，二次钝化；（6）FG地方段，二次过钝化，通常是金属以更高价形式溶解。由此可以看出，控制不同的阳极位，可使金属处于一定的电化学反应状态。

图3    恒电位浸蚀时电位选择示意图

图4    灰口铁中FeP与Fe₃C相的极化曲线

从上面所阐述的恒电位浸蚀的原理及其应用来看，进行恒电位浸蚀时，首先要有各相的极化曲线，根据极化曲线，选择阳极电位，进而调整改变阳极电位，以便控制各相的溶解速度，从而达到显示组织的目的。当选择的电位值适当时，能同时将若干相显示出来。如果各相的极化曲线未知，也可以根据合金的极化曲线-各相极化曲线的综合反映，来选择某些电位试验，挑选能得到最好衬度的阳极的电位，此电位值一般在极化曲线上接近钝化区的活化区中。

恒电位法显示组织除可按上述方法进行阳极溶解显示组织外，还可选用适当的溶液及电位，借阳极氧化及电解沉积形成薄膜来显示组织。

图5    灰口铁显微组织

图6    65Mn钢马氏体、贝氏体组织

恒电位法用来显示位错蚀坑也是合适的。蚀坑通常都出现在过钝化区。活化条件下不易控制电位，效果一般都不太好。

目前恒电位显示，常用的电解液有：硫酸锰、硫酸锌、醋酸铅、氢氧化钠、碳酸铵、柠檬酸等水溶液。最后强调一点，恒电位显示组织，对试样的制备要求是高的。抛光面不得有残留形变扰动层及抛光发热形成的氧化膜。所以恒电位浸蚀前，试样最好预先电解抛光，尤其是进行阳极氧化时，电解抛光更为需要，只有这样才能使一个相的色调均匀，具有清晰的色彩。恒电位浸蚀法具有良好的重现性，浸蚀的最佳工艺（电解液成分，阳极电位，时间等）一经确定下来，每次浸蚀均具有相似的结果。