[发明专利]一种钛合金断口剖面的EBSD试样制备方法

说明书

本发明公开了一种钛合金断口剖面的EBSD试样制备方法，该方法具体过程为：首先对带有断口剖面的钛合金清洗干燥，然后在经干燥后的钛合金的断口表面处依次逐层制备快凝胶层、镶嵌粉层和快凝胶水层，得到具有快凝胶‑镶嵌粉‑快凝胶复合涂层的钛合金断口剖面，再依次进行机械抛光和电解抛光，清洗吹干后得到钛合金断口剖面的EBSD试样。本发明通过在钛合金断口剖面处制备快凝胶‑镶嵌粉‑快凝胶复合涂层，有效阻断了抛光液与钛合金断口剖面边缘的接触，从而保护钛合金断口剖面的裂纹扩展路径不被破坏，制备的钛合金断口剖面的EBSD试样裂纹扩展路径清晰、裂纹边缘合金组织完整，质量较高，广泛应用于钛合金断口剖面的EBSD试样制备。

技术领域

本发明属于金相试样制备技术领域，具体涉及一种钛合金断口剖面的EBSD试样制备方法。

背景技术

钛合金具有比强度高、高温性能好、耐腐蚀性好等特点，因而成为航空、航天、核能和石化等领域广泛使用的关键结构材料。钛合金在服役过程中，由于会受到复杂载荷的作用，进而导致材料出现裂纹甚至断裂，影响服役安全。因此，制备完好的钛合金断口剖面的EBSD(电子背散射衍射)试样，对于观察裂纹扩展路径、分析裂纹扩展机制、研究变形机理以及分析合金组织结构与力学性能之间的关系，从而进一步通过调整合金成分与组织结构来提升材料性能和服役能力，具有十分重要的意义。这就对制备高质量的钛合金断口剖面的EBSD试样提出了迫切的需求。

在EBSD试样制备过程中，去除试样观察面的应力层是最重要的环节。目前，去除应力层的方法主要有离子抛光、振动抛光和电解抛光，但是离子抛光、振动抛光设备昂贵、工艺周期长、制样成本高，未能普遍使用，电解抛光是国内制备EBSD试样普遍使用的去应力层方法。对于普通的钛合金EBSD试样来说，电解抛光能够获得理想的效果，但是对于钛合金断口剖面的EBSD试样来说，电解抛光会破坏裂纹扩展路径，获得的结果并不能真实地反映裂纹扩展路径及裂纹边缘的合金组织，不利于对裂纹扩展机制和合金组织结构变化的分析。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种钛合金断口剖面的EBSD试样制备方法。该方法通过在钛合金断口表面处制备快凝胶-镶嵌粉-快凝胶复合涂层，有效阻断了机械抛光和电解抛光过程中抛光液与钛合金断口剖面边缘的接触，从而保护钛合金断口剖面的裂纹扩展路径不被破坏，制备得到的钛合金断口剖面的EBSD试样裂纹扩展路径清晰、裂纹边缘合金组织完整，质量较高，该方法可广泛应用于钛合金断口剖面的EBSD试样制备。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钛合金断口剖面的EBSD试样制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、清洗钛合金断口剖面：对带有断口剖面的钛合金进行超声波清洗，然后进行干燥；

步骤二、制备表面复合涂层：将快凝胶涂覆在步骤一中经干燥后的钛合金的断口表面处并静置形成快凝胶层，然后将镶嵌粉覆盖在快凝胶层上并按压静置形成镶嵌粉层，再将快凝胶水涂覆在镶嵌粉层上并静置形成快凝胶水层，得到具有快凝胶-镶嵌粉-快凝胶复合涂层的钛合金断口剖面；

步骤三、机械抛光钛合金断口剖面：依次采用320^#～400^#、800^#～1000^#和2000^#的金相砂纸对步骤二中得到的具有快凝胶-镶嵌粉-快凝胶复合涂层的钛合金断口剖面进行打磨，然后进行机械抛光，再采用乙醇进行超声波清洗并吹干；

步骤四、电解抛光钛合金断口剖面：将步骤三中经吹干后的具有快凝胶-镶嵌粉-快凝胶复合涂层的钛合金断口剖面进行电解抛光，然后采用丙酮进行超声波清洗，再放入乙醇中超声波清洗后吹干，得到钛合金断口剖面的EBSD试样。