一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106908302A(43)申请公布日2017.06.30(21)申请号201710328467.2(22)申请日2017.05.11(71)申请人沈阳铸造研究所地址110022辽宁省沈阳市铁西区云峰南街17号(72)发明人尚尔峰段双王志明(74)专利代理机构沈阳世纪蓝海专利事务所(普通合伙)21232代理人侯志奇(51)Int.Cl.G01N1/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法(57)摘要一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法，所述的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法包括以下步骤：铸造纯钛及钛合金金相试样经研磨后，使用尼龙抛光布和氧化硅抛光液进行机械粗抛光，抛光至磨削划痕去除，抛光液为纳米二氧化硅颗粒、双氧水和蒸馏水的混合溶液；将粗抛光后的金相试样置于腐蚀溶液中浸蚀；使用丝绒抛光布和氧化硅抛光液对浸蚀后的金相试样进行机械精抛光，抛光至镜面。该发明抛光制样方法简单易操作，所需设备和用品易于购买或配制，价格低廉，抛光效果优良，金相组织显示清晰，有效避免因抛光不当造成的划痕残留、疵点及凹坑缺陷，应用于金属材料金相分析试样制备技术领域中。CN106908302ACN106908302A权利要求书1/1页1.一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法，其特征在于：所述的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法包括以下步骤：（1）铸造纯钛及钛合金金相试样经研磨后，使用尼龙抛光布和氧化硅抛光液进行机械粗抛光，抛光至磨削划痕去除，抛光液为纳米二氧化硅颗粒、双氧水和蒸馏水的混合溶液，配比为3g:12ml:88ml；（2）将粗抛光后的金相试样置于腐蚀溶液中浸蚀5秒，腐蚀溶液是由氢氟酸2ml、浓硝酸5ml和蒸馏水93ml混合而成；（3）使用丝绒抛光布和氧化硅抛光液对浸蚀后的金相试样进行机械精抛光，抛光至镜面。2.根据权利要求1所述的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法，其特征在于：步骤（1）中所述纳米二氧化硅颗粒为气相二氧化硅，双氧水的质量百分比浓度为30%。3.根据权利要求1所述的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法，其特征在于：步骤（2）中所述氢氟酸的质量百分比浓度为40%，浓硝酸的质量百分比浓度为65-68%。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光方法，其特征在于：所述双氧水、氢氟酸和浓硝酸均为分析纯化学试剂。5.根据权利要求1所述的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法，其特征在于：所述的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法的工作原理及使用操作方法是，金相试样经研磨后，表面虽平整但布满磨削痕；首先使用尼龙抛光布和氧化硅抛光液进行粗抛光，利用二氧化硅颗粒与试样表面的摩擦力，可快速去除大部分磨削划痕，但仍有抛光痕及少量磨削划痕残留；将粗抛光后的试样浸于腐蚀溶液中，可使试样表面活化并形成一层薄软化层，有利于残留划痕的消除；然后使用丝绒抛光布和氧化硅抛光液对浸蚀后的试样进行精抛光，由于丝绒抛光布柔软细密，可完全去除磨削划痕且不产生抛光痕，使抛光后的试样达到镜面效果。2CN106908302A说明书1/4页一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法技术领域[0001]本发明涉及金属材料金相分析试样制备技术领域中的一种铸造纯钛及钛合金金相试样机械抛光制样方法。背景技术[0002]在金属材料金相分析试样制备技术领域中铸造纯钛及钛合金因比重小、比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点被应用于航空、航天、舰船、化工和生物医学等多个领域。金相组织分析是研究钛合金内部结构、改善材料物理性能的重要分析技术。钛合金由于表面极易形成致密、坚韧的惰性氧化膜而不易制备金相试样。其中，以纯钛为代表的α型钛合金由于组织单一、相对其他钛合金更软，在金相试样制备过程中易产生低应变孪晶、形变、疵点等缺陷，成为金相分析制样技术的难点。[0003]目前，钛及钛合金常用的金相试样抛光方法有：采用氧化铬悬浊液、氧化镁悬浊液或氧化铝抛光液进行机械抛光，抛光时间长，组织显示不清晰，且抛光表面划痕不能完全去除，易产生疵点及凹坑等缺陷；使用高氯酸、甲醇、丁醇、乙二醇丁醚、冰醋酸、氯化铝、氯化锌等电解液进行电解抛光，但电流、电压、时长、温度以及抛光面与电极之间的距离等抛光参数不易掌控，易出现腐蚀坑和假象，且电解液浓度高，存在化学危害；应用商品抛光液和自动抛光设备可满足抛光要求，但成本高昂（钛及钛合金商品抛光液的市场价格：1900元/L；本发明所使用的纳米二氧化硅颗粒市场价格：90元/kg，双氧水市场价格：8元/500ml），消耗量大。因此，研制开发一种铸造纯钛及