PDF《钛金相制备》

1 表面 #320碳化硅砂纸 MD-Largo 悬浮液 DiaPro Allegro/Largo 力[牛] 每个试样25 每个试样30 时间 根据需要 5分钟 抛光 步骤 OP 悬浮液 OP-S* 表面 MD-Chem 每分钟转数

150 每分钟转数

300 150 力[牛] 每个试样35 时间 5-10分钟** 注释: * 将90毫升 OP-S与10毫升 H2 O2 (30%)混合. ** 抛光时间取决于试样面积. 特大试样的抛光时间需比小型试样长. 注:用OP-S制备的最后10秒钟,需用水冲洗旋转抛光布, 可达到清洁试样、试样座和抛光布的目的. 制备方法 研磨 润滑剂 水 研磨与抛光:钛的极高 塑性使其非常容易产生 机械变形和划痕,因此 必须采用化学机械抛光 法.表1中介绍了已久经 试验的三步式自动研磨抛 光方法,可获得具有优 异再现性的试样. 第一 步是使用碳化硅砂纸进行 平面研磨.砂纸粒度取 决于制备试样的表面粗糙 度和试样尺寸,可选择

180、220或320三种粒 度.处理α/β或β合金 等高硬度钛金属时,用MD-Piano 120或220进行 平面研磨效率更高,制备 大量大型未镶试样时效果 尤为明显.但是,纯度和 柔软度更高的钛金属和 已镶试样必须用碳化硅 砂纸研磨.平面研磨完 成后,应在MD-Largo或MDPlan等坚硬表面上进 行一次精磨.精磨时可 采用9微米金刚砂悬浮液 或DiaPro Allegro/Largo或Diapro Plan. 表1 室温 18-20°C 如果不采用这种化学机械抛光法, 钛试样外观会出现严重划痕,仅用 金刚砂抛光几乎不可能达到良好的 抛光效果.与其他试样通常使用越 来越细的金刚砂抛光不同,金刚砂 对钛试样的抛光实际上会产生连续 的机械变形,在试样表面留下划痕 和脱尾效应(见图7).变形层一旦 产生,即使采用胶态氧化硅和过氧 化氢混合物也很难去除.因此,应 避免使用金刚砂抛光法,特别是工 业纯钛.制备时间取决于试样面积 与合金种类.试样越大、钛纯度越 高,最终氧化物抛光步骤的制备时 间就越长,最长可达10分钟.经过 正确抛光、未产生蚀刻的钛表面用 光学显微镜观察时呈白色,抛光处 理必须持续到钛表面达到这一状态 为止.钛金属及其合金的制备工艺 决定了钛金属及其合金试样具有很 高的清洁度,这就意味着,抛光后 试样表面的小黑点是研磨变形的遗 留物,而不是钛金属结构的夹杂物 或内含成分. 这一人为缺陷需要进一步通过化学 机械抛光加以去除.表面一旦经过 充分抛光后,无需蚀刻即可在偏振 光下看到表面结构.(见图8.)表 1所示为钛金属及钛合金的通用自动 制备方法,制备试样为6个固定在试 样座中30毫米直径的未镶试样.请 注意,抛光时间会随着钛纯度和试 样表面积的不同而有所变化.注: 用胶态氧化硅(OP-S)抛光前,一 定要用水将抛光布浸湿.为了清洁 试样,在机器停机前10到15秒时必 须用水冲洗旋转抛光布.水可将试 样、试样座和抛光布上的OP-S冲掉.然后将单个试样放在自来水下 逐个清洗,并用乙醇和强气流进行 干燥处理.如果清洗后,试样表面 仍可看到OP-S残留物,说明清洗不 充分,须再次清洗. 图7:用3?m金刚砂抛光后的钛金属,未能消除 变形与划痕. 图8:棒材断面,工业纯钛,电解抛光,100*, 偏振光. 这一人为缺陷需要进一步通过化学 机械抛光加以去除.表面一旦经过 充分抛光后,无需蚀刻即可在偏振 光下看到表面结构.(见图8.)表 1所示为钛金属及钛合金的通用自动 制备方法,制备试样为6个固定在试 样座中30毫米直径的未镶试样.请 注意,抛光时间会随着钛纯度和试 样表面积的不同而有所变化.注: 用胶态氧化硅(OP-S)抛光前,一 定要用水将抛光布浸湿.为了清洁 试样,在机器停机前10到15秒时必 须用水冲洗旋转抛光布.水可将试 样、试样座和抛光布上的OP-S冲掉.然后将单个试样放在自来水下 逐个清洗,并用乙醇和强气流进行 干燥处理.如果清洗后,试样表面 仍可看到OP-S残留物,说明清洗不 充分,须再次清洗. 步骤 PG FG