钛和钛合金的金相样品制备

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1、Volume3,Issue3Tech-NotesUsingMicrostructuralAnalysistoSolvePracticalProblem钛和钛合金的金相样品制备Writtenby:GeorgeVanderVoort(BuehlerLtd)摘要：钛及钛合金的金相样品制备比钢更困难，其磨光和抛光效率非常低。过度剧烈的切割和磨光过程都会在α相中产生形变孪晶。对于纯度相对较高的纯钛采用冷镶嵌的方法比热压力镶嵌更为适合，因为热压力镶嵌有可能改变纯钛中氢元素的含量和分布。特别对于纯钛而言，在样品制备过程中想要去除划痕和塑性流变非常困难。钛及钛合金由于其具

2、有低密度、优异的强度与重量比、良好10~15分钟。的耐腐蚀性和高的机械强度。所以其商业应用已经有50余年的历史。其缺点是钛及钛合金的生产成本非常昂贵。钛和铁3，最终抛光，使用MICROCLOTH®或者MASTERTEX®抛光布，添一样具有同素异构转变，像钢一样，钛也可以进行热处理。加MASTERMET®二氧化硅悬浮抛光液，抛光10~15分钟。而合金元素对低温的α相和高温的β相的稳定性都有一定的影响作用。在常温下，钛及钛合金其稳定相以含合金α、但是，非常遗憾的是，他们在文章中并未提到在每步过程α-β和β相存在，另外两种相是：近α和近β相。中，样品上的压力、抛

3、光盘转速和抛光盘旋转方向等参数。此后G.Müller开发了钛合金的三步抛光方法，如果切割后钛及钛合金的金相样品制备比钢更困难，其磨光和抛光效率的样品损伤层最小且切割表面平坦，仅仅通过三步就可以完非常低。过度剧烈的切割和磨光过程都会在α相中产生形变成抛光过程。例如：在样品夹持器上同时夹持6个直径30mm孪晶。对于纯度相对较高的纯钛采用冷镶嵌的方法比热压力（1.25英寸）样品：镶嵌更为适合，因为热压力镶嵌有可能改变纯钛中氢元素的含量和分布。特别对于纯钛而言，在样品制备过程中想要去1，P500砂纸水冷却，转速300rpm、每个样品上的压力除划痕和塑性流变非常困难

4、。16.7N（3.75lb）、制备时间所有样品磨平为止。在早期的机械抛光工艺相当耗时，而且几乎所有的机械抛光2，P1200砂纸水冷却，转速300RPM、每个样品上的压力方法在最后一步或最后两步抛光过程中使用含有侵蚀剂的抛16.7N（3.75lb）、制备时间30S。光液。常用的化学腐蚀抛光剂参见文献6，电解抛光的方法往往能够得到较好的抛光表面。但是在电解抛光过程中电解3，使用人工合成无绒毛抛光布+含有化学腐蚀剂的二氧化硅液存在着一定得危险，这些电解液也具有一些化学抛光的作悬浮抛光液，抛光机转速150RPM，抛光时间：每个样品上压用。对于钛及钛合金的常用的电解

5、液和化学抛光液参见文献力33N（7.5lb）10分钟，每个样品上压力16.7N（3.75lb）6。2分钟，每个样品上压力8N（2lb）1分钟。二十世纪70年代和80年代，钛及钛合金的机械抛光方法仍旧4，抛光剂成分：260mlSiO2+40mlH2O2(浓度30%),1ml延续着老的抛光方法，Springer和Ahmed在1984年首次发表HNO3+0.5mLHF。FEPA标准的P500和P1200砂纸粒度，分别了关于钛及钛合金的抛光方法文章。对应ANSI/CAMI标准320/360和600grit砂纸。这就是三步的样品抛光方法，假设使用320grit砂纸来

6、完成样样品制备实例品的磨平工序，但是情况可能不一定总是这样。如果样品切割时使用的是超薄的切割片或者是粘接强度合适的砂轮切割Springer和Ahmed制备方法：片，其切割表面平整且其损伤层最小，这时可以使用320grit最初对Springer和Ahmed制备方法的关注仅局限于如何改进砂纸来完成样品的磨平工序。如果切割后的表面粗糙且损伤和提升这种制备方法。由于带孔的TEXMET抛光布现在已经不层较大，例如：使用带锯切割就可能产生这样的结果，此时再使用，所以必须使用其他制备表面取代。而且在已经发表就必须使用颗粒更粗的砂纸和花费一定的时间来去除损伤的制备方法中并

7、未提到抛光机底盘转速、转动方向和压力等层。参数。Springer和Ahmed使用的钛及钛合金的抛光方法，具体如1，使用320gritSiC砂纸，水冷，转速240RPM，同向转动下：*，压力：27N（6lbs）/每个样品，直到样品磨平为止。1，磨平，使用320grit砂纸水冷，磨制2~3分钟，去除切割产生的损伤层，并使样品表面平坦。2，粗抛光过程：9μmMETADI金刚石抛光液+METADI抛光润滑剂，使用ULTRA-PAD™抛光表面，转速120RPM,反向转动2，粗抛光，把9μm的METADI®金刚石抛光膏预先涂抹在带孔**，压力：27N（6lbs）/每个

8、样品，时间10min。的TEXMET®抛光布上，使用蒸馏水做为冷却