Titanium Micro World Explorer --- TA1 Titan nguyên chất và TC4 Titan hợp kim kim loại mẫu

Lời nói đầu

Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, y sinh học và sản xuất, hợp kim titan đã được ca ngợi là "kim loại không gian" và "kim loại biển" vì tỷ lệ sức mạnh trên trọng lượng, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và khả năng tương thích sinh học. Các tính chất vĩ mô của vật liệu bắt nguồn từ tổ chức vi mô của nó, tiết lộ chính xác cấu trúc vi mô của titan nguyên chất TA1 và hợp kim titan TC4, là chìa khóa để đánh giá chất lượng quy trình và dự đoán hiệu suất phục vụ của nó. Trong giai đoạn này, chúng tôi sẽ phân tích sâu về những thách thức và giải pháp của hai loại titan điển hình trong các mẫu kim loại.

Chuẩn bị khó khăn

Việc chuẩn bị kim loại titan và các hợp kim của nó, khó khăn nằm ở "tính cách" vật lý và hóa học đặc biệt của vật liệu.

Độ dẻo cao:Dễ dàng tạo ra các lớp biến dạng nghiêm trọng, cặp song sinh và hiện tượng "dính" trong quá trình nghiền cơ học, che giấu các mô thực sự.

Độ dẫn nhiệt kém:Nhiệt được tạo ra chỉ bằng một phần năm của thép không dễ phát ra, dễ dẫn đến quá nóng cục bộ, gây ra sự thay đổi mô hoặc làm sâu sắc lớp biến dạng.

Những thuộc tính này yêu cầu quá trình làm mẫu phải từ bỏ "phương án chung", chuyển sang tinh tế hóa và định chế.

TA1 Titan tinh khiết chuẩn bị mẫu

TA1 là titan tinh khiết công nghiệp, mục tiêu cốt lõi của quan sát kim loại của nó là thu được mô ma trận tinh khiết không có song sinh, không trầy xước và ranh giới tinh thể rõ ràng, đặt nền tảng cho xếp hạng hạt. Vì vậy, đối với mẫu này, chúng tôi đã đưa ra các giải pháp sau đây.

Mài ném:

Áp dụngProgressive giảm áp đánh bóng. Từ mài thô đến ném tốt, tải trọng được giảm theo từng giai đoạn (chẳng hạn như từ 20N xuống 1N) và kết hợp với hệ thống treo kim cương thô đến mịn với hệ thống treo silica cuối cùng, làm giảm biến dạng cơ học trong khi mài và ném hiệu quả cao.

“Thay thế đánh bóng - ngâm - đánh bóng"Vòng tròn. Bằng cách nhúng hóa học một chút hòa tan lớp biến dạng bề mặt, và sau đó loại bỏ các sản phẩm phản ứng với tải trọng cực nhẹ, nó có thể loại bỏ hiệu quả các cặp song sinh còn lại và các đường sai lệch, tiết lộ ranh giới tinh thể thực sự.

Quan sát hiển vi:

Như được hiển thị trong hình, mẫu TA1 được chuẩn bị theo quy trình tối ưu hóa, các hạt phẳng dưới trường sáng và các vết trầy xước biến mất; Trong phân cực, sử dụng tính dị hướng của titan, độ tương phản hạt là đáng kể và ranh giới hạt rõ ràng, cung cấp một cơ sở tốt để đo chính xác.

Mẫu vật sáng 100 lần

Mẫu thử 200 lần.

Mẫu phân cực 100 lần

Mẫu vật phân cực 200 lần

Chuẩn bị mẫu hợp kim titan TC4

TC4 (Ti-6Al-4V) là một hợp kim titan hai pha α+β được sử dụng rộng rãi, phân tích kim loại của nó cần được đáp ứng đồng thời: phân biệt rõ ràng các pha alpha sơ sinh, chuyển đổi ma trận beta và quan sát sự phát triển mô của khu vực mối hàn.

Mài ném:

Quá trình mài và ném tự động tinh tế cũng được sử dụng để chuẩn bị một bề mặt phẳng, không bị xáo trộn để quan sát ăn mòn. Đối với các đặc điểm của độ cứng cao hơn của TC4, cần phải điều chỉnh trình tự và thời gian của môi trường mài và ném.

Ăn mòn:

ChọnThuốc thử KrollTiến hành ăn mòn. Bằng cách kiểm soát thời gian chính xác, pha beta bị xói mòn sâu hơn một chút, tương phản rõ rệt với pha alpha màu trắng sáng dưới trường sáng.

Quan sát hiển vi:

Trường sáng: Được sử dụng để quan sát hình dạng, kích thước và phân phối alpha.

Các chiếu sáng phân cực: Đối với một số định hướng của các nhóm phản hợp A - rập Xê - út, các chiếu sáng phân cực có thể hiện ra sự tương phản màu sắc rực rỡ, hiển thị trực quan hơn về xu hướng và kết cấu của các hạt tinh thể.

Titan TC4 mở trường 100 lần

Titan hợp kim TC4 mở trường+phân cực 200

Titan TC4 mở trường 500 lần

Sau khi hợp kim titan TC4 bị ăn mòn bởi thuốc thử Kroll, pha alpha dưới trường sáng (trắng sáng) tương phản với mô chuyển đổi beta (tối); Tổ chức màu sắc phong phú dưới ánh sáng phân cực, định hướng rõ ràng.

Trang chủ

1. Titan tinh khiết có kết cấu mềm, hệ số ma sát lớn và độ dẫn nhiệt thấp. Nó dễ dàng tạo ra cặp song sinh biến dạng và lớp dính trong quá trình nghiền, dẫn đến ảo giác mô hiển vi và che giấu mô thực;

2. Sau khi loại bỏ hoàn toàn các vết trầy xước bề mặt titan tinh khiết, cũng có thể có một cặp song sinh trong tinh thể và floc đen trong tinh thể. Bằng cách luân phiên đánh bóng-nhúng-đánh bóng và tăng thời gian ném tốt, bạn có thể loại bỏ hiệu quả dòng chảy song sinh và kim loại;

3. Khi ngâm, áp dụng phương pháp ngâm vào lau chùi có thể đạt được ranh giới tinh thể và hình dạng tinh thể sạch hơn.

4. ranh giới hạt rõ ràng có thể được quan sát trong phân cực sau khi mài và ném mẫu hợp kim titan; Mặc dù không dễ quan sát mối hàn sau khi ăn mòn, nhưng sự khác biệt về kích thước hạt ở cả hai bên trái và phải của mối hàn là khá rõ ràng, kích thước hạt trung bình bên trái nhỏ hơn một chút, cũng có thể quan sát thấy kim loại màu sắc rõ rệt dưới ánh sáng phân cực.