Exploração do mundo microscópico da liga de titânio --- TA1 de titânio puro e amostragem de liga de titânio TC4

Preface

No setor aeroespacial, biomédico e de fabricação, a liga de titânio é conhecida como "metal espacial" e "metal marinho" devido à sua relação força-peso, excelente resistência à corrosão e biocompatibilidade. As propriedades macroscópicas dos materiais estão enraizadas em seu microtecido, revelando com precisão a microestrutura da liga de titânio puro TA1 e TC4 é a chave para avaliar a qualidade do processo e prever o desempenho de serviço. Nesta edição, analisaremos os desafios e soluções desses dois tipos típicos de titânio na fabricação de amostras metálicas.

Dificuldades de preparação

A dificuldade da preparação metálica de titânio e suas ligas está na "natureza" física-química especial do próprio material.

Alto plástico:Fácil de gerar sérias camadas deformadas, gêmeos e fenômenos de "adesão" durante o processo de moagem mecânica, mascarando o tecido real.

Máia condutividade térmica:O calor gerado por apenas um quinto do aço é pouco difundido e pode causar sobreaquecimento local, causando mudanças no tecido ou aprofundando a camada de deformação.

Essas características exigem que o processo de amostragem abandone o “esquema comum” e passe para refinamento e personalização.

TA1 Preparação de amostras de titânio puro

TA1 como titânio puro industrial, o objetivo principal de sua observação de fase metabólica é obter um tecido de matriz puro sem gêmeos, sem arranhos e cristalinos claros, estabelecendo a base para a classificação de granularidade. Para essa amostra, desenvolvemos a seguinte solução.

Lançamento:

AdopçãoPolimento progressivo de redução de pressão. A carga é reduzida gradualmente (por exemplo, de 20N para 1N) do grinding grosso ao fine, e a suspensão final de dióxido de silício é polida de diamante grosso a fino para reduzir a deformação mecânica ao mesmo tempo que o grinding é eficiente.

“Polimento alternativo - erosão - polimento“O círculo. Dissolver levemente a camada de deformação da superfície através da erosão química e, em seguida, remover o produto da reação com uma carga extremamente leve, pode eliminar eficazmente os cristais gêmeos residuais e a linha de erro de bits, revelando o verdadeiro cristal.

Observação microscópica:

Como mostrado na imagem, a amostra TA1 preparada por um processo otimizado é plana no campo claro e os arranhões desaparecem; Sob a polarização, o uso da propriedade omnidirecional do titânio, o contraste do grão é significativo e a fronteira cristalina é clara, fornecendo uma boa base para medições precisas.

100 vezes a amostra

200 vezes a amostra

Polarização da amostra 100 vezes

Polarização da amostra 200 vezes

Preparação de amostras de liga de titânio TC4

TC4 (Ti-6Al-4V) Como uma liga de titânio bifásica α + beta amplamente utilizada, sua análise de fase metálica precisa satisfazer simultaneamente: a distinção clara da fase alfa inicial do isoeixo, a transformação do matriz beta e a observação da evolução do tecido na área de soldadura.

Lançamento:

Também é usado um processo sofisticado de desgaste e lançamento automático para preparar uma superfície plana e sem perturbações para a observação da corrosão. Para as características de alta dureza do TC4, é necessário ajustar a sequência e o tempo do meio de deslizamento.

Corrosão:

SelecionarReagentes Krollfazer corrosão. O controle preciso do tempo torna a fase beta um pouco mais profunda, em contraste com a fase alfa branca brilhante no campo claro.

Observação microscópica:

Campo claro: usado para observar a forma alfa, tamanho e distribuição.

Polarização: para grupos alfa em certas orientações, a polarização apresenta contrastes de cores brilhantes para mostrar mais intuitivamente a orientação e a estrutura do grão.

Liga de titânio TC4 campo claro 100 vezes

Liga de titânio TC4 campo claro + polarização 200

Liga de titânio TC4 campo claro 500 vezes

A liga de titânio TC4 foi corrodida pelo reagente Kroll e o contraste entre a fase alfa (branco brilhante) e o tecido de transformação beta (escuro) no campo claro; A polarização é rica em cores e orientação clara.

Resumo

1. A textura de titânio puro é macia, o fator de atrito é grande, a condutividade térmica é baixa, ao moer é fácil produzir gêmeos e camadas de adesão deformadas, levando à ilusão de microtecido e mascarando o tecido real;

Após a remoção completa de arranhões na superfície de titânio puro, também haverá um erro de posição de gêmeo dentro do cristal e de floco preto dentro do cristal, por meio de polimento alternado - erosão - polimento e aumento do tempo de lançamento refinado, você pode remover eficazmente o gêmeo e o fluxo de metais;

Quando a erosão, o uso do método de limpeza por imersão pode obter um limite cristalino mais limpo e a forma interna do cristal.

Após a amostra de liga de titânio, o limite cristalino óbvio pode ser observado sob a polarização; Apesar de não ser fácil observar a costura de solda após a corrosão, a diferença de tamanho do grão dos lados esquerdo e direito da costura de solda é mais clara, o tamanho médio do grão do lado esquerdo é menor e a fase de ouro colorida clara também pode ser observada sob a polarização.