[发明专利]一种钛合金EBSD试样的电解抛光液及电解抛光工艺

说明书

本发明公开了一种钛合金EBSD试样的电解抛光液及电解抛光工艺，属于钛合金表面处理技术领域，电解抛光液包括如下质量份数的组分：高氯酸4～6份，正丁醇30～40份，甲醇45～55份，过氧化氢溶液9～11份；电解抛光工艺为依次进行砂纸打磨、机械抛光及电解抛光，电解抛光结束后，将钛合金试样放入无水乙醇的试剂中进行冲洗，随后利用超声波进行清洗，最后用风筒将其试样表面吹干并妥善保存。本发明中的电解抛光液材料来源广泛，成本低廉，配制简单，可以有效的去除钛合金表面的应力层及氧化层，抛光后的表面光亮而清洁；抛光工艺操作简便，标定率高且效果稳定，便于广泛推广。

技术领域

本发明涉及钛合金表面处理技术领域，具体的涉及一种用于制备钛合金EBSD试样的电解抛光液及电解抛光工艺。

背景技术

钛合金由于具有高强度，高密度，质量轻而广泛用于航空航天领域，随着近年来航空航天的发展，钛合金的研究也越来越广泛。随着研究的越来越深入，用于研究晶体学取向，织构的电子背散射衍射(EBSD)技术越来越受到科研工作的青睐，相比于透射电镜技术，其制样相对容易，但是由于EBSD只发生在试样表面的浅表层，所以对表面的应力层非常敏感，要求表面无应力，无腐蚀坑；试样表面的应力层直接影响着衍射花样标定率的高低，导致EBSD试样不容易制备，目前国内公开的钛合金电解抛光液存在成分复杂、不易配制的问题，且抛光工艺存在标定率稳定性较差的问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于提供一种用于制备钛合金试样的电解抛光液及电解抛光工艺，其电解抛光液材料来源广泛，成本低廉，配制简单，可以有效的去除钛合金表面的应力层及氧化层，抛光后的表面光亮而清洁；抛光工艺操作简便，标定率高且效果稳定，便于广泛推广。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种钛合金EBSD试样的电解抛光液，包括如下质量份数的组分：高氯酸4～6份，正丁醇30～40份，甲醇45～55份，过氧化氢溶液9～11份。

优选地，所述电解抛光液包括如下质量份数的组分：高氯酸5份，正丁醇35份，甲醇50份，过氧化氢溶液10份。

本发明还公开了一种钛合金EBSD试样的电解抛光工艺，包括如下步骤：

(1)将经线切割的钛合金试样镶嵌后依次经240#，400#，600#，800#，1000#，1200#，1500#，2000#，3000#，5000#的砂纸进行机械打磨；且每换一张砂纸将钛合金试样旋转90°进行打磨，确保上一层划痕被覆盖；

(2)将经过机械打磨的钛合金试样在抛光机上进行抛光，转速调至300r/min，抛光的过程中不停地滴入预先配制好的含有少量过氧化氢的SiO₂悬浮液；随着抛光过程的进行，转速逐渐调至100r/min～150r/min，直至抛出光亮镜面，之后小心地将钛合金试样上的镶嵌物去掉，以防划伤光亮镜面；

(3)采用预先配制好的电解抛光液对经过机械抛光的钛合金试样进行电解抛光，具体如下：

(3-1)将电解抛光液倒入烧杯中，电解抛光液的体积取决于试样的大小，以完全能浸没试样即可，并将烧杯放入盛有液氮的器皿中；

(3-2)以不锈钢片为阴极，将其与直流电源的负极相连，并浸入盛有电解抛光液的烧杯中；

(3-3)将不进行电解抛光的表面涂上指甲油以防止导电，然后以钛合金试样为阳极，使用镊子夹持试样使其与直流电源的正极相连，将直流电源的电压调至25V～28V，通过控制加入液氮的多少使电解抛光液的温度控制在-25℃～25℃，随后进行电解抛光，将钛合金试样需要抛光的表面平行于不锈钢片浸入电解抛光液中；电解过程中电流控制在1.5A～2A左右，抛光时间控制在5s～15s；