Tytan i jego metody polerowania stopów

Tytan i jego stop mają niską gęstość oraz doskonały stosunek wytrzymałości do masy, dobrą odporność na korozję i wysoką wytrzymałość mechaniczną, ale kosztowne koszty produkcji. Tytan i stopu tytanu niska wydajność szlifowania i polerowania powoduje zmianę jego mikroskopijnej struktury, ponieważ nadmierny proces cięcia i polerowania spowoduje powstanie mechanicznego bliźniaka w fazie alfa.

Obecnie metody swobodnego szlifowania ściernego i chemicznego polerowania mechanicznego stosuje się głównie w precyzyjnej obróbce stopów tytanu. Płyn do szlifowania jest wytwarzany przez wolne materiały ścierne z węglika krzemu lub tlenku glinu, płyn do polerowania jest głównie silnym kwasem, silnymi alkaliami lub toksycznymi odczynnikami chemicznymi, wolne materiały ścierne są trudne do kontrolowania trajektorii ruchu, łatwe do pozostawienia głębokich zadrapań na powierzchni przetwarzania, zmniejszenie dokładności przetwarzania. Postępowanie z silnymi kwasami, mocnymi zasadami i toksycznymi chemikaliami jest uciążliwe, czasochłonne i potencjalnie niebezpieczne dla operatorów i środowiska.

Wczesne procesy polerowania mechanicznego były czasochłonne, a prawie wszystkie metody polerowania mechanicznego wykorzystywały płyn polerujący zawierający środek erozyjny w procesie końcowym lub dwuetapowym. Metody polerowania elektrolitycznego mogą często uzyskać lepszą powierzchnię polerowania, ale elektrolit niesie pewne ryzyko. W tym artykule omówiono metody szlifowania i chemicznego polerowania mechanicznego w celu uzyskania bardzo precyzyjnego polerowania stopy tytanu.

W latach 1970. i 1980. XX wieku inżynierowie Springer i Ahmed po raz pierwszy opublikowali artykuł na temat metody polerowania tytanu i stopów tytanu w 1984 r. Jest to trzyetapowa metoda polerowania próbek. Zakłada się, że do zakończenia procesu mielenia próbki używany jest papier o ziarnistości 320, ale nie zawsze tak jest. Jeśli próbka jest cięta za pomocą ultracienkiego elementu tnącego lub elementu tnącego ściernicy o odpowiedniej sile wiązania, powierzchnia tnąca jest gładka, a uszkodzona warstwa jest minimalna, 320grit jest idealnym wyborem. Jeśli przecięta powierzchnia jest szorstka, a uszkodzona warstwa jest duża, na przykład, jeśli używana jest piła taśmowa, należy użyć szorstszego papieru ściernego i poświęcić pewien czas na usunięcie uszkodzonej warstwy.

 

Springer, Ahmed tytanowe 3-stopniowe metody polerowania

1. Rozdrobnij, ostudź wodą papierem ściernym o grubości 320, szlifuj przez 2-3 minuty, usuń warstwę uszkodzenia spowodowaną cięciem i wyrównaj powierzchnię próbki. Papier ścierny SiC o ziarnistości 320, chłodzony wodą, obraca się z prędkością 240 obr./min, obraca w tym samym kierunku, ciśnienie: 27 N (6 funtów) / każda próbka, aż próbka będzie gładka. Uwaga: usunięcie warstwy przecięcia jest podstawą polerowania, niepełne usunięcie może bezpośrednio wpłynąć na wyniki eksperymentu.
2. Polerowanie zgrubne, wstępnie nałożyć diamentową pastę polerską METADI® 9 mm na ściereczkę polerską TEXMET® z otworami, użyć wody destylowanej jako chłodziwa i polerować przez 10 ~ 15 minut. Szorstki proces polerowania: diamentowy płyn polerski 9 mm METADI + smar polerski METADI, powierzchnia polerska z ultra-pad ™, 120 obr./min, obrót w tył, ciśnienie: 27 N (6 funtów) / każda próbka, czas: 10 min.
3. Zakończyć polerowanie za pomocą ściereczki polerskiej MICROCLOTH® lub MASTERTEX®, dodając płyn do polerowania zawiesiny krzemionkowej MASTERMET® i polerować przez 10-15 minut. Końcowy proces polerowania: na polerowaną powierzchnię MICROCLOTH, użyj płynu do polerowania krzemionki MASTERMET, obracaj z prędkością 120 RPM, obracaj w odwrotnym kierunku, ciśnienie: 27 N (6 funtów) / próbka, czas: 10 min.

 

3-etapowe metody polerowania tytanu Müllera

1. Papier ścierny P500, chłodzony wodą, prędkość obrotowa 300 obr./min, ciśnienie 16.7 n (3.75 funta) na każdą próbkę, czas przygotowania do uzyskania gładkości wszystkich próbek.
2. Papier ścierny P1200 chłodzono wodą z prędkością 300 RPM, ciśnieniem 16.7 n (3.75 funta) na każdej próbce i czasem przygotowania 30S. Uwaga: konkretny czas jest ustalany zgodnie z rzeczywistą sytuacją polerowania, a parametry czasu są tylko w celach informacyjnych. Zwykle do polerowania używa się ręcznego polerowania, więc parametry mogą się różnić w zależności od wyposażenia.
3. Syntetyczna niepyląca ściereczka do polerowania + płyn do polerowania zawiesiny krzemionki zawierający wytrawiacz chemiczny, prędkość maszyny polerującej wynosi 150 obr./min, czas polerowania: nacisk na każdą próbkę wynosi 33 N (7.5 funta) przez 10 minut, nacisk na każdą próbkę wynosi 16.7 n (3.75 funta) przez 2 minuty, a nacisk na każdą próbkę wynosi 8 N (2 funty) przez 1 minutę.
4. Środek polerski: 260 ml SiO2 + 40 ml H2O2 (stężenie 30%), 1 ml HNO3 + 0.5 ml HF. Rozmiary ziarna FEPA P500 i P1200 odpowiadają odpowiednio ziarnom ANSI / CAMI 320/360 i ziarnistości 600.