TC27合金高倍试样的化学抛光方法技术

本发明专利技术涉及一种TC27合金高倍试样的化学抛光方法，特别是涉及了一种钛合金金相高倍试样的化学抛光所用腐蚀剂及其操作方法。本化学抛光法，可以有效减轻日常工作强度，大幅提高生产效率。并且化学抛光的方法由于不受试样形状、大小的限制，对于磨面原来的光洁度要求不高，抛光表面不产生变层，抛光完成后对一般检测可以不用再次腐蚀就能直接进行高倍检查。这种化学抛光方法主要用于航空、航天、武器装备、工业机械等领域的大型钛合金锻件的高倍金相检测中。检测中。

【技术实现步骤摘要】
TC27合金高倍试样的化学抛光方法

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[0001]本专利技术涉及一种化学抛光方法，特别是涉及了一种TC27合金高倍试样的化学抛光方法。

技术介绍
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[0002]在金相检测工作中，所有高倍试样都需要经过抛光才能得到抛光表面，抛光表面再经过适当的腐蚀处理才能在光学显微镜下显现其高倍显微组织。现阶段的实际操作中，机械抛光法作为最普遍的抛光方法，被广泛使用在各类合金材料的抛光工序中。但机械抛光法具有十分明显的缺点，如实际操作困难，占用时间多，并且抛光剂中常含有CrO3等有毒致癌物质，对人体健康伤害极大。化学抛光法作为可选的替代机械抛光的方法，可以有效减轻日常工作强度，大幅提高生产效率。并且化学抛光的方法由于不受试样形状、大小的限制，对于磨面原来的光洁度要求不高，抛光表面不产生变层，抛光完成后对一般检测可以不用再次腐蚀就能直接进行高倍检查。
[0003]2017年9月15日公开的中国专利技术专利CN107164765A公开了一种钛合金抛光液。该抛光液按质量分数计包括以下组分：200份的乳酸、200份的甲醇、50份的丙三醇、5份的氟化钡、2份的硬脂酸纳、2份的糖精、2份的笨并三氮唑、1000份的去离子水。该钛合金抛光液可以使得钛合金抛光液可以使得钛合金表面不产生纹路，可以得到镜面光的效果。但在实际的应用中发现，该抛光液配置流程复杂，成本较高，且抛光效果不佳。在实际的生产中无法大规模应用。

技术实现思路
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[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种高效安全易于操作的钛合金金相高倍试样的化学抛光方法。使得在不宜进行机械抛光的条件或其它条件下进行钛合金金相高倍试样的化学抛光，以达到可以进行高倍组织检测的目的。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种TC27合金高倍试样的化学抛光方法。本专利技术所述化学抛光方法，所必须的材料及设备包括：100ml的HF溶液；100ml的HNO3溶液；钛合金试样；通风条件良好的通风橱等。
[0006]因为氢氟酸与硝酸的混合液与钛合金反应时所释放的NO为有毒气体，所以试验过程必须在通风橱内进行，以保证空气流通。按1:1的比例将100ml的HF溶液，100ml的HNO3溶液均匀混合作为抛光液，将用1000#或更细的砂纸预磨好的待抛光试样待检测面向上放入塑料容器内，再将配制好的抛光液倒入容器内，抛光液的量以液面超过试样上表面2mm左右为宜，并马上开始剧烈摇动或搅动溶液，抛光过程开始，当溶液剧烈反应并放出大量黄色NO2气体时开始计时，继续10秒后，马上用大量的清水稀释抛光液并冲洗容器内的试样。
[0007]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0008]对于一般金属件的高倍试样，一般先采取砂轮及砂纸打磨出现镜面，再利用机械法在一般抛光剂的辅助下完成抛光，最后放入电子显微镜下观测其高倍金相组织。但因为
钛合金类材料硬度较高，且具有优异的耐腐蚀性能。传统的机械抛光法操作难度大，所需时间长。普通抛光剂对钛合金腐蚀效果不佳，且普通抛光剂中含有大量CrO3等有毒致癌物质，对人体伤害极大。
[0009]本化学抛光方法相对于当前常用的机械抛光方法具有以下优点：操作简便、速度快、效率高。抛光后不需再次进行化学腐蚀就能能满足一般金相高倍检验的需要，特别是快速分析，且能较少试样的倒边现象。此外，化学抛光法在形状不规则和不宜取样破坏的工件及大型工件检测时也有一定优势。
具体实施方式：
[0010]下面结合实施例对本专利技术做进一步说明。
[0011]实施例:
[0012]试样材料：TC27
[0013]相变点：882.5℃，数量2
[0014]试样尺寸：半径1厘米，高度3厘米，小圆柱体。
[0015]下料重量：试样1：44.3g；试样2：44.8g
[0016]步骤一:初步打磨
[0017]手持试样在砂轮机上打磨圆柱的上表面，去除氧化皮。
[0018]步骤二:砂纸打磨出镜像表面
[0019]先用较粗的砂纸单方面磨，3个手指(拇指+食指+中指)捏紧试样。竖直方向上不必太用力，磨到只有一个方向的印记时旋转90度。换更细的砂纸单方向磨，当第一次磨出的印记完全消失。试样上表面出现完全且均匀的单方向印记时更换更细砂纸试样旋转90度继续上述步骤。直至砂纸换至1000目，试样打磨完成备用。
[0020]步骤三:化学抛光
[0021]准备100ml的HF溶液；100ml的HNO3溶液；打磨完成的2块钛合金试样；通风条件良好的通风橱等。因为氢氟酸与硝酸的混合液与钛合金反应时所释放的NO为有毒气体，所以试验过程必须在通风橱内进行，以保证空气流通。进一步的，利用化学方程式讨论所产生的气体成分：
[0022]3T
i
+12HF+4HNO3＝3T
i
F4+8H2O+4NO
↑
[0023]按1:1的比例将100ml的HF溶液，100ml的HNO3溶液均匀混合作为抛光液，将用1000#或更细的砂纸预磨好的待抛光试样待检测面向上放入塑料容器内，再将配制好的抛光液倒入容器内，抛光液的量以液面超过试样上表面2mm左右为宜，并马上开始剧烈摇动或搅动溶液，抛光过程开始，当溶液剧烈反应并放出大量黄色NO2气体时开始计时，继续10秒后，马上用大量的清水稀释抛光液并冲洗容器内的试样。进一步的，利用化学方程式讨论所产生的气体成分：
[0024]2NO+O2＝2NO2↑
[0025]步骤四:金相分析
[0026]抛光完成后的试样，表面滴上数滴酒精，用吹风机冷风吹干，之后将试样放置进电子显微镜(1000倍)下进行金相分析。
[0027]表1实施例实测数据
[0028]试件最大外廓尺寸(mm)净重(g)高倍情况(1000倍)备注样110
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10
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30.244.2晶界清晰、晶粒完整合格样210
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10
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30.544.8晶界清晰、晶粒完整合格
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种TC27合金高倍试样的化学抛光方法，其特征在于，包括以下步骤：初步打磨、砂纸打磨出镜面、化学抛光、金相检测。2.根据权利要求1所述的TC27合金高倍试样的化学抛光方法，其特征在于，化学抛光所需抛光液原料为HF溶液及HNO3溶液。3.根据权利要求1或2所述的TC...

【专利技术属性】
技术研发人员：强超，
申请(专利权)人：贵州安大航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：