Технологія шліфування кування титанового сплаву

1. Труднощі шліфування та полірування титанових сплавів
Приготування металографічних зразків титану і титанових сплавів складніше, ніж сталі. Його ефективність шліфування та полірування низька. Надмірні процеси різання та полірування спричинять подвійну деформацію у фазі. Після утворення двійників деформації мікроструктура титану зміниться. Аналіз буде зірвано.
Холодний монтаж із чистого титану більш підходить, ніж гарячий монтаж під тиском. Гаряча установка під тиском може змінити вміст і розподіл водню в чистому титані. Під час підготовки зразка дуже важко видалити подряпини та пластичну реологію чистого титану.
2. Ознайомлення з металографічними характеристиками титану та титанових сплавів
Титан і титанові сплави комерційно використовуються вже більше 50 років. Вони мають такі переваги, як низька щільність, чудове співвідношення міцності та ваги, хороша стійкість до корозії та висока механічна міцність. Недоліком є ​​те, що титан і титанові сплави дуже дорогі у виробництві.
Титан, як і залізо, має алотропні перетворення. Як і сталь, титан також можна термічно обробити, і легуючі елементи мають певний вплив на стабільність низькотемпературної фази та високотемпературної фази.
При кімнатній температурі стабільні фази титану і титанових сплавів існують у вигляді сплавовмісних , - і фаз. Дві інші фази: ближня та близька фази.
3. Розробка технології полірування титанових сплавів
У перші дні процес механічного полірування був досить трудомістким, і майже всі методи механічного полірування використовували полірувальні розчини, що містять ерозивні агенти на останньому або двох етапах полірування.
Метод електролітичного полірування часто дозволяє отримати краще поліровану поверхню, але існують певні небезпеки в електролітичному розчині під час процесу електролітичного полірування. Ці електролітичні розчини також мають деякі хімічні ефекти полірування.
У 1970-х і 1980-х роках метод механічного полірування титану і титанових сплавів все ще продовжував старий метод полірування. Спрингер і Ахмед вперше опублікували статтю про метод полірування титану і титанових сплавів у 1984 році.
Це триетапний метод полірування зразка, припускаючи, що для завершення процесу шліфування зразка використовується наждачний папір зернистістю 320, але це не завжди так. Якщо під час різання зразка використовується ультратонкий відрізний диск або відрізний круг із відповідною міцністю зчеплення, поверхня різання гладка, а шар пошкодження мінімальний, тоді для завершення процесу шліфування зразка можна використовувати наждачний папір зернистістю 320 . Якщо поверхня після різання шорстка і пошкоджений шар великий. Наприклад, різання стрічковою пилкою може дати такі результати. В цьому випадку необхідно використовувати більш грубий наждачний папір і витратити певний час на видалення пошкодженого шару.

4. Триступенева технологія полірування титанового сплаву Springer і Ahmed
1) Шліфуйте гладко, використовуйте наждачний папір зернистістю 320, щоб охолодити водою, і шліфуйте протягом 2-3 хвилин, щоб видалити пошкоджений шар, спричинений різанням, і зробити поверхню зразка плоскою. Використовуйте наждачний папір 320gritSiC з водяним охолодженням, швидкість обертання 240 об/хв, що обертається в тому самому напрямку*, тиск: 27 Н (6 фунтів)/кожний зразок, доки зразок не стане гладким.
Примітка: Основним завданням полірування є видалення шару пошкоджень від різання. Якщо його не видалити повністю, прямим наслідком буде те, що спостережуване явище може бути артефактом.
2) Для грубого полірування нанесіть 9 мкм metaDI? алмазна полірувальна паста на отворі TEXMET? полірувальної тканини заздалегідь, використовуйте дистильовану воду як охолоджуючу мастило та поліруйте протягом 10-15 хвилин. Грубий процес полірування: рідина для полірування алмазів 9μmmetaDI + полірувальне мастило metaDI за допомогою ULTRA-PAD? полірувальна поверхня, швидкість 120 об/хв, зворотне обертання**, тиск: 27 Н (6 фунтів)/кожен зразок, час 10 хв.
3) Для остаточного полірування використовувати МІКРОТРАТКУ? чи МАСТЕРТЕКС? полірувальна тканина, додати MASTERMET? рідина для полірування суспензії кремнезему та поліруйте протягом 10–15 хвилин. Остаточний процес полірування: використовуйте кремнеземну полірувальну рідину MASTERMET на полірованій поверхні MICROCLOTH, швидкість обертання 120 об/хв, зворотне обертання, тиск: 27 Н (6 фунтів)/кожний зразок, час 10 хв.
Примітка: під час процесу полірування зразок потрібно регулярно обертати. У більшості металевих сплавів є тверда фаза. Якщо напрямок не змінювати, полірований зразок матиме чорний «довгий хвіст» на твердій фазі, що впливає на металографічну якість. Розв’язати Ключ до проблеми «довгого хвоста» полягає в напрямку, у якому повертається зразок. Його можна щоразу повертати на 90 або 180 градусів.
5. Технологія триетапного полірування титанового сплаву Müller
1) Наждачний папір P500 охолоджується водою, швидкість обертання становить 300 об/хв, тиск на кожен зразок становить 16,7 Н (3,75 фунта), а час підготовки становить до тих пір, поки всі зразки не будуть згладжені.
2) Наждачний папір P1200 охолоджується водою, швидкість обертання становить 300 обертів за хвилину, тиск на кожен зразок становить 16,7 Н (3,75 фунта), а час підготовки становить 30 секунд.
Примітка: конкретний час визначається індивідуальними умовами полірування. Параметр часу є лише довідковим. Зазвичай використовується ручне полірування. Такого передового обладнання немає, тому параметри будуть іншими.
3) Використовуйте синтетичну безворсову полірувальну тканину + кремнеземну суспензію полірувальної рідини, що містить хімічні корозійні речовини, швидкість полірувальної машини 150 об. ) протягом 2 хвилин і тиском 8 Н (2 фунтів) на кожен зразок протягом 1 хвилини.
4) Інгредієнти поліруючих засобів: 260 мл SiO2+40млH2O2 (концентрація 30%), 1млHNO3+0.5млHF. Зернистість наждачного паперу стандарту FEPA P500 і P1200 відповідає стандарту ANSI/CAMI 320/360 і наждачному паперу 600 відповідно.
6. Відмінність ручного полірування від машинного
1) Ручне полірування вимагає досвіду. Сила рук, час і швидкість обертання вимагають досвіду і тривалої роботи, щоб освоїти ці ключові параметри, а машинне полірування вимагає лише налаштування параметрів. Що стосується новачків, вони часто нетерплячі і мають такі проблеми, як недостатнє або надмірне полірування.
2) Принципи машинного та ручного полірування однакові. У більшості металографічних робіт у Китаї все ще переважає ручне полірування. Ручне полірування вимагає великого терпіння від металографів. Переполірування вимагає повторного полірування. Однак, якщо у вас є терпіння, спробуйте більше та узагальнюйте, ви також можете отримати гарне металографічне полірування. Тому необхідно ретельно підсумовувати досвід, і піт врешті-решт буде винагороджений.