钛合金金相制样指南

制备指南

制样中的要点：

1、切割

与其它金属比，钛的导热率相对较低，所以切割试样时必须采用水冷，以防止局部过热。此外，还应减小切割片的切割速率和进给速率。材料有软硬之分，除了碳化硅切割片外，也可以采用粘结强度相对较弱的树脂金刚石切割片进行切割。

2、镶嵌

钛及钛合金一般采用冷镶。热镶法除了介稳定的β相会分解外，还可能产生氢污染，因为在热状态下镶嵌材料中氢可能向试样扩散，成其是α相量高的试样，由于氢在α相中的溶解度极小，当温度升高时溶解度上升，冷却时溶解度下降会析出细小弥散的钛的氢化物。

3、磨抛

钛合金常用机械抛光方法制样，需要控制好压力、转速。

最后抛光通常采用多次短时重复进行。

高纯钛由于容易产生表层变形，一般采用电解抛光方法才能避免变质层产生。

以上推荐参数取自：自动磨抛机Smoothneer-6 上Ф250 mm 工作盘的Ф30 mm 的钛合金样品的制备方法。

浸蚀

钛合金通常采用化学侵蚀，侵蚀剂可根据合金成分、状态及要求来选择。在钛合金侵蚀用的试剂中，几乎都含有一定深度的氢氟酸和硝酸、氢氟酸起腐蚀作用，硝酸使腐蚀表面洁净光亮。试剂有水、酒精、甘油、乳酸等。氢氟酸水溶剂液试剂侵蚀速度快，难以控制侵蚀程度；酒精、甘油、乳酸等溶剂起缓蚀作用。

常用的钛及钛合金化学浸蚀试剂如下：

钛和钛合金电解抛光液如下：

序号

配方

电解抛光条件

甲醇 630ml

丁醇 50ml

乙二醇丁醚 260ml

乙酸 2ml

高氯酸 60ml

电压25V~40V，时间10s~30s

高氯酸 78ml

蒸馏水 120ml

乙醇 700ml

乙二醇丁醚 100ml

电压40V±1V，时间大约5s