Technológia brúsenia kovania z titánovej zliatiny
1. Ťažkosti pri brúsení a leštení zliatin titánu
Príprava metalografických vzoriek titánu a titánových zliatin je náročnejšia ako z ocele. Jeho účinnosť brúsenia a leštenia je nízka. Nadmerné procesy rezania a leštenia spôsobia vo fáze deformačné dvojičky. Po vytvorení deformačných dvojčiat sa zmení mikroštruktúra titánu. Analýza bude narušená.
Studená montáž čistého titánu je vhodnejšia ako horúca tlaková montáž. Horúca tlaková montáž môže zmeniť obsah a distribúciu vodíka v čistom titáne. Počas prípravy vzorky je veľmi ťažké odstrániť škrabance a plastickú reológiu z čistého titánu.
2. Úvod do metalografických charakteristík titánu a titánových zliatin
Titán a zliatiny titánu sa komerčne používajú už viac ako 50 rokov. Majú výhody nízkej hustoty, vynikajúceho pomeru pevnosti k hmotnosti, dobrej odolnosti proti korózii a vysokej mechanickej pevnosti. Nevýhodou je, že titán a zliatiny titánu sú veľmi drahé na výrobu.
Titán, podobne ako železo, má alotropickú premenu. Rovnako ako oceľ, aj titán môže byť tepelne spracovaný a legujúce prvky majú určitý vplyv na stabilitu nízkoteplotnej fázy a vysokoteplotnej fázy.
Pri izbovej teplote existujú stabilné fázy titánu a titánových zliatin ako fázy obsahujúce zliatiny, - a. Ďalšie dve fázy sú: blízke a blízke fázy.
3. Vývoj technológie leštenia zliatin titánu
V prvých dňoch bol proces mechanického leštenia dosť časovo náročný a takmer všetky metódy mechanického leštenia využívali leštiace roztoky obsahujúce erozívne činidlá v poslednom kroku alebo dvoch krokoch leštenia.
Metóda elektrolytického leštenia môže často získať lepšie vyleštený povrch, ale existujú určité nebezpečenstvá v elektrolytickom roztoku počas procesu elektrolytického leštenia. Tieto elektrolytické roztoky majú tiež určité chemické leštiace účinky.
V 70. a 80. rokoch 20. storočia mechanická metóda leštenia titánu a titánových zliatin stále pokračovala v starej metóde leštenia. Springer a Ahmed prvýkrát publikovali článok o metóde leštenia titánu a titánových zliatin v roku 1984.
Toto je trojkroková metóda leštenia vzorky za predpokladu, že na dokončenie procesu brúsenia vzorky sa použije brúsny papier s hrúbkou 320, ale nemusí to tak byť vždy. Ak sa pri rezaní vzorky použije ultratenký rezný kotúč alebo rezací kotúč brúsneho kotúča s vhodnou pevnosťou spojenia, rezná plocha je hladká a vrstva poškodenia je minimálna, potom je možné na dokončenie procesu brúsenia vzorky použiť brúsny papier s hrúbkou 320 . Ak je povrch po rezaní drsný a vrstva poškodenia je veľká. Takéto výsledky môže priniesť napríklad rezanie pásovou pílou. V tomto prípade musíte použiť hrubší brúsny papier a stráviť určitý čas na odstránenie poškodenej vrstvy.
4. Technológia trojstupňového leštenia Springer a Ahmed z titánovej zliatiny
1) Brúste do hladka, použite brúsny papier s hrúbkou 320 na ochladenie vodou a brúste 2 až 3 minúty, aby ste odstránili poškodenú vrstvu spôsobenú rezaním a vyrovnali povrch vzorky. Použite brúsny papier 320gritSiC, vodou chladený, rýchlosť otáčania 240 ot./min., otáčanie v rovnakom smere*, tlak: 27 N (6 libier)/každá vzorka, kým vzorka nebude hladká.
Poznámka: Odstránenie vrstvy poškodenia rezaním je základnou úlohou leštenia. Ak sa neodstráni úplne, priamym dôsledkom je, že pozorovaný jav môže byť artefaktom.
2) Na hrubé leštenie naneste 9μm metaDI? diamantová leštiaca pasta na dierovaný TEXMET? leštiacou handričkou, použite ako chladiace mazivo destilovanú vodu a lešte 10 až 15 minút. Hrubý proces leštenia: 9μmmetaDI diamantová leštiaca kvapalina + metaDI leštiace mazivo s použitím ULTRA-PAD? leštenie povrchu, rýchlosť 120 ot./min., spätná rotácia**, tlak: 27N (6lbs)/každá vzorka, čas 10min.
3) Na finálne leštenie použite MICROCLOTH? alebo MASTERTEX? leštiaca handrička, pridať MASTERMET? leštiacou kvapalinou na báze oxidu kremičitého a lešte 10 až 15 minút. Finálny proces leštenia: Na leštený povrch MICROCLOTH použite leštiacu kvapalinu MASTERMET na báze oxidu kremičitého, rýchlosť otáčania 120 ot./min., spätná rotácia, tlak: 27N (6lbs)/každá vzorka, čas 10 min.
Poznámka: Počas procesu leštenia je potrebné vzorku pravidelne otáčať. Vo väčšine kovových zliatin je tvrdá fáza. Ak nie je smer otočený, leštená vzorka bude mať na tvrdej fáze čierny "dlhý chvost", čo ovplyvňuje metalografickú kvalitu. Vyriešiť Kľúč k problému „long tail“ spočíva v smere otáčania vzorky. Dá sa otočiť zakaždým o 90 stupňov alebo o 180 stupňov.
5. Technológia trojstupňového leštenia z titánovej zliatiny Müller
1) Brúsny papier P500 je chladený vodou, rýchlosť otáčania je 300 ot./min., tlak na každú vzorku je 16,7 N (3,75 lb) a príprava trvá dovtedy, kým sa všetky vzorky nevyhladia.
2) Brúsny papier P1200 je chladený vodou, rýchlosť otáčania je 300 ot./min., tlak na každú vzorku je 16,7 N (3,75 lb) a čas prípravy je 30 s.
Poznámka: Konkrétny čas je určený osobnými podmienkami leštenia. Časový parameter je len orientačný. Zvyčajne sa používa ručné leštenie. Neexistuje taká pokročilá výbava, takže parametre budú iné.
3) Použite syntetickú leštiacu handričku nepúšťajúcu vlákna + leštiacu kvapalinu na báze oxidu kremičitého obsahujúcu chemické korozívne látky, rýchlosť leštiaceho stroja 150 ot./min., čas leštenia: tlak na každú vzorku je 33 N (7,5 lb) počas 10 minút, tlak na každú vzorku je 16,7 N ( 3,75 lb ) počas 2 minút a tlaku 8N (2lb) na každú vzorku počas 1 minúty.
4) Zloženie leštidla: 260mlSiO2+40mlH2O2 (koncentrácia 30%), 1mlHNO3+0,5mLHF. Zrnitosť brúsneho papiera štandardu FEPA P500 a P1200 zodpovedá brúsnemu papieru štandardu ANSI/CAMI 320/360 a zrnitosti 600.
6. Rozdiel medzi ručným leštením a strojovým leštením
1) Ručné leštenie vyžaduje skúsenosti. Sila ručičiek, čas a rýchlosť otáčania si vyžadujú skúsenosti a dlhodobú prácu na zvládnutie týchto kľúčových parametrov, zatiaľ čo strojové leštenie vyžaduje len nastavenie parametrov. Pre nováčikov sú často netrpezliví a majú problémy, ako je nedostatočné alebo nadmerné leštenie.
2) Princípy strojového leštenia a ručného leštenia sú rovnaké. Väčšine metalografických prác v Číne stále dominuje ručné leštenie. Ručné leštenie vyžaduje od metalografického personálu veľkú trpezlivosť. Preleštenie vyžaduje opakované leštenie. Ak však máte trpezlivosť, skúšajte viac a sumarizujte, môžete získať aj dobré metalografické leštenie. Preto je potrebné starostlivo zhrnúť skúsenosti a pot bude nakoniec odmenený.
