PDF《Tech-Notes》

1000 抛光 Tech-Notes Volume3, Issue3 《钛和钛合金的金相样品制备》 布,第三步使用MICROCLOTH抛光布,同时加入一些化学抛光 剂其效果相当不错,如图 6所示.表1所列为首选的抛光工艺 简介. 图4. 使用三步抛光工序,期间没有使用化学抛光剂的抛光 样品实例 (第三步使用 MICROCLOTH 抛光布) . a) 轧制的 Ti-8Al-1Mo-1V (500x);

b) 退火后 Ti-5Al-2.5Sn (200x);

和c)CP 级纯Ti, ASTM F67, 级别 2, 1040°C 退火 (200x),侵蚀剂: Kroll'

s, 图b) 和c)显示α-相抛光质 量不佳的状态.SiO2 +10mL H2O2 (30%) 和5mL Kroll'

s 侵蚀剂. 图5. 在第三步的抛光过程中,在SiO2抛光剂中加入了化学 侵蚀剂 (抛光布是MICROCLOTH),其效果非常好 (第二步使用 ULTRA-POL抛光布). 图a)所示,热处理后Ti-6Al-2Sn-4Zr- 2Mo (500x);

和图 b) CP级纯 Ti (ASTMF67, 4级, 704°C 退火后, 200x), 侵蚀剂均为 Kroll'

s侵蚀剂. 图6. 优异的抛光质量:抛光第二步使用TEXMET

1000 抛光 布,第三步使用MICROCLOTH抛光布,化学抛光剂+二氧化硅抛 光剂.a)Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo合金铸态 (200x), b) 热处理 后(950°C, 风冷, 593°C - 8h, 空冷) Ti-6Al-2Sn-4Zr- 2Mo合金 (500x);

和c) 轧制 CP级纯 Ti (ASTM F67, 2级, 200x);

侵蚀剂均为 Kroll'

s 侵蚀剂. Müller 方法 Günther Müller 三步抛光方法也是非常好的.虽然在CP 级纯Ti样品中的α相中有点加工硬化的痕迹,但是其效果还是 可以接受的.图7所示,就是一个使用这种抛光方法得到CP 纯Ti样品组织照片. 其他方法 三步抛光方法是可行的.首先,第一步使用240 grit SiC砂 纸而不是使用320 grit SiC砂纸,对于大多数α-β相Ti合金 样品,虽然在α相中存在一定程度的冷作硬化,但是这样的 抛光方法是可以满足需要的,如:Ti-6Al-4V合金中包含一些 等轴的α相.对于α相合金和CP级α纯Ti 中显示较多的冷作 硬化的痕迹.有人试验在第三步抛光中使用0.05um的γ氧化 Tech-Notes Volume3, Issue3 《钛和钛合金的金相样品制备》 铝替代二氧化硅(使用相同的化学抛光剂),其抛光效果也 是可以接收的.特别是对于双相合金尤其如此.但是对于CP 级的纯Ti中的α相中还是存在冷作硬化的痕迹,参见图8. 图9. 抛光态 CP 级纯 Ti 热轧) 正交偏振光 (100x). 图10 与图

9 是同一个样品,但是又使用VIBROMET

2 振动抛 光机抛光2 小时 (100x, 偏振光). 图7. 使用Müller三步抛光方法,获得退火态的CP级纯 Ti 最佳效果 (ASTM F67, 2级) Kroll'

s侵蚀剂 (200x) 图11. CP级纯 Ti (1038°C退火) 振动抛光后,使用改变后 的Weck'

s侵蚀剂 (100x, 正交偏振光+灵敏色片). 图8 退火态 CP级纯 Ti (ASTM F67, 2级) 抛光第三步使用 0.05μm氧化铝,加入化学抛光剂((200x, Kroll'

s侵蚀剂 侵蚀) 有几种化学抛光剂还是不错的,Leonhardt 把150ml二氧化 硅+150ml水+30ml H2O2 (30%), 1-5mL HF and 1-5mL HNO3 化学抛光剂添加在抛光液中效果相当不错.Buchheit 添加5mL 20% CrO3 水溶液到 30mL氧化铝抛光膏中. 也可 以试验使用二氧化硅替代氧化铝.10mL 20% CrO3 水溶液到 75mL 二氧化硅中其效果也是不错的.使用这些化学抛光剂 时,必须要十分小心.因为这些化学抛光剂往往含有许多强 氧化剂和强酸.要避免身体接触这些物质. 组织检查: 通常在光学显微镜的明视场下检查侵蚀后的组织.但是对于 抛光态的样品,尤其是CP级纯Ti的α相适合于正交偏振光 下观察.因为体心立方的β相不会在偏振光变色.如图9所示,轧制态的CP级纯Ti (ASTMF67, 2级) 三步抛光以后,在 正交偏振光下观察的晶粒结构.如果三步抛光后的样品, 在VIBROMET? 2振动........