Technologie de meulage et technologie commune des pièces forgées en alliage de titane et des pièces en titane
1. Difficultés de meulage et de polissage des alliages de titane
La préparation d'échantillons métallographiques de titane et d'alliages de titane est plus difficile que celle de l'acier, et son efficacité de polissage et de polissage est faible. Des processus de coupe et de polissage excessifs généreront des macles de déformation dans la phase. Une fois les jumeaux de déformation générés, la microstructure de l'analyse du titane sera perturbée.
Il est plus approprié pour le titane pur d'utiliser une incrustation à froid qu'une incrustation sous pression à chaud, ce qui peut modifier la teneur et la distribution de l'hydrogène dans le titane pur. Le titane pur est très difficile à éliminer les rayures et la rhéologie plastique lors de la préparation des échantillons.
2. Introduction des caractéristiques métallographiques du titane et des alliages de titane
Le titane et les alliages de titane sont utilisés commercialement depuis plus de 50 ans et présentent les avantages d'une faible densité, d'un excellent rapport résistance/poids, d'une bonne résistance à la corrosion et d'une résistance mécanique élevée. L'inconvénient est que le coût de production du titane et des alliages de titane est très élevé.
Comme le fer, le titane a une transformation allotropique. Comme l'acier, le titane peut également être traité thermiquement, et les éléments d'alliage ont un certain effet sur la stabilité de la phase - à basse température et de la phase - à haute température.
À température ambiante, les phases stables du titane et des alliages de titane existent sous forme de phases contenant l'alliage , - et , et les deux autres phases sont : les phases proches et proches.
3. Développement de la technologie de polissage des alliages de titane
Au début, le processus de polissage mécanique prenait beaucoup de temps et presque toutes les méthodes de polissage mécanique utilisaient une solution de polissage contenant un décapant dans la dernière étape ou les deux dernières étapes de polissage.
La méthode de polissage électrolytique permet souvent d'obtenir une surface mieux polie, mais il existe certains dangers dans l'électrolyte pendant le processus de polissage électrolytique, et ces électrolytes ont également des effets de polissage chimique.
Dans les années 1970 et 1980, la méthode de polissage mécanique du titane et des alliages de titane continuait encore l'ancienne méthode de polissage. Springer et Ahmed ont publié pour la première fois un article sur la méthode de polissage du titane et des alliages de titane en 1984.
Il s'agit de la méthode de polissage d'échantillons en trois étapes, en supposant que du papier de verre grain 320 est utilisé pour terminer le processus d'aplatissement de l'échantillon, mais ce n'est pas toujours le cas. Si l'échantillon est coupé avec une lame de coupe ultra-mince ou une meule avec une force de liaison appropriée, la surface de coupe est plate et sa couche de dommages est minime, alors du papier de verre grain 320 peut être utilisé pour terminer le processus de lissage de l'échantillon. Si la surface de coupe est rugueuse et que la couche endommagée est grande. Par exemple, une découpe avec une scie à ruban peut produire ce résultat, auquel cas un papier de verre à grain plus grossier doit être utilisé et un certain temps est nécessaire pour enlever la couche endommagée.
4. Technologie de polissage en trois étapes en alliage de titane Springer et Ahmed
1) Broyez à plat, utilisez du papier de verre grain 320 pour le refroidissement à l'eau, broyez pendant 2 à 3 minutes, retirez la couche endommagée causée par la coupe et rendez la surface de l'échantillon plate. Utilisez du papier de verre SiC grain 320, refroidissement par eau, 240 tr/min, co-rotation*, pression : 27 N (6 lb) par échantillon, jusqu'à ce que l'échantillon soit lisse.
Remarque : L'élimination de la couche endommagée par la coupe est la tâche de base du meulage. S'il n'est pas enlevé proprement, le phénomène observé peut être un artefact.
2) Pour un polissage grossier, appliquer 9μm metaDI? pâte à polir diamantée sur le TEXMET? chiffon de polissage avec des trous à l'avance, utilisez de l'eau distillée comme lubrifiant de refroidissement et polissez pendant 10 à 15 minutes. Processus de polissage grossier : liquide de polissage diamanté metaDI 9 μm plus lubrifiant de polissage metaDI, avec ULTRA-PAD ? surface de polissage, vitesse de rotation 120RPM, rotation inverse**, pression : 27N (6lbs) / chaque échantillon, temps 10min.
3) Pour le polissage final, utilisez un chiffon de polissage MICROCLOTH® ou MASTERTEX®, ajoutez le liquide de polissage en suspension de silice MASTERMET® et polissez pendant 10 à 15 minutes. Processus de polissage final : Sur la surface de polissage MICROCLOTH, utilisez la solution de polissage de silice MASTERMET, vitesse de rotation 120 tr/min, rotation inverse, pression : 27 N (6 lb)/chaque échantillon, durée 10 min.
Remarque : Pendant le processus de polissage, l'échantillon doit tourner régulièrement dans le sens. La phase dure existe dans la plupart des alliages métalliques. Si la direction n'est pas tournée, l'échantillon poli aura une "longue queue" noire sur la phase dure, ce qui affecte la qualité métallographique. La clé du problème de la "longue traîne" est la direction de rotation de l'échantillon. Vous pouvez tourner à 90 degrés ou 180 degrés à chaque fois.
5. Technologie de polissage en trois étapes en alliage de titane Müller
1) Le papier de verre P500 est refroidi à l'eau, la vitesse est de 300 tr/min, la pression sur chaque échantillon est de 16,7 N (3,75 lb) et tous les échantillons sont polis pendant le temps de préparation.
2) Refroidissement par eau de papier de verre P1200, vitesse de rotation 300 tr/min, pression sur chaque échantillon 16,7 N (3,75 lb), temps de préparation 30 S.
Remarque : Le temps spécifique est déterminé en fonction de la situation de polissage individuelle. Le paramètre de temps n'est qu'une référence. Habituellement, le polissage manuel est utilisé pour le polissage. Il n'y a pas d'équipement aussi avancé, donc les paramètres seront différents.
3) Utilisez un chiffon de polissage synthétique non pelucheux plus une solution de polissage en suspension de silice contenant un mordant chimique, une vitesse de rotation de la machine à polir de 150 tr/min, un temps de polissage : une pression de 33 N (7,5 lb) sur chaque échantillon pendant 10 minutes, une pression sur chaque échantillon de 16,7 N (3,75 lb) pendant 2 minutes avec une pression de 8 N (2 lb) sur chaque échantillon pendant 1 minute.
4) Composition de l'agent de polissage : 260 ml de SiO2 plus 40 ml de H2O2 (concentration de 30 %), 1 ml de HNO3 plus 0,5 mLHF. Grain de papier abrasif standard FEPA P500 et P1200, correspondant respectivement au papier abrasif standard ANSI/CAMI 320/360 et 600grit.
6. La différence entre le polissage manuel et le polissage à la machine
1) Le polissage manuel nécessite de l'expérience, et la force, le temps et la rapidité de la main nécessitent tous de l'expérience et un travail de longue haleine pour maîtriser ces paramètres clés, tandis que le polissage à la machine ne nécessite que de définir les paramètres. Pour les débutants, c'est souvent impétueux, et il y a des problèmes comme un polissage insuffisant ou un surjet.
2) Les principes du polissage à la machine et du polissage manuel sont les mêmes. La plupart des travaux métallographiques en Chine sont encore dominés par le polissage manuel. Le polissage manuel demande beaucoup de patience au personnel métallographe, et les renversements doivent être répétés. Cependant, à condition d'être patient, d'essayer de résumer beaucoup, on peut aussi obtenir un bon polissage métallographique. Par conséquent, il est nécessaire de résumer soigneusement l'expérience, et la sueur finira par porter ses fruits.
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