鈦及鈦?合金的金相樣品制備比鋼更困難，其磨光和拋光效率低，過(guò)度劇烈的切割和磨光過(guò)程都會(huì )在α相中產(chǎn)生形變孿晶，產(chǎn)生形變孿晶以后，鈦的微觀(guān)結構分析會(huì )受干擾。

　　純鈦采用冷鑲嵌比熱壓力鑲嵌更為適合，熱壓力鑲嵌可能改變純鈦中氫元素的含量和分布。純鈦在樣品制備過(guò)程中想要去除劃痕和塑性流變非常困難。

　　2、鈦及鈦合金金相特征介紹

　　鈦及鈦合金商業(yè)應用已經(jīng)有50余年的歷史，其具有低密度、優(yōu)異的強度與重量比、良好的耐腐蝕性和高的機械強度等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是鈦及鈦合金的生產(chǎn)成本非常昂貴。

　　鈦和鐵一樣具有同素異構轉變，像鋼一樣，鈦也可以進(jìn)行熱處理，而合金元素對低溫的α相和高溫的β相的穩定性都有一定的影響作用。

　　在常溫下，鈦及鈦合金其穩定相以含合金α、α-β和β相存在，另外兩種相是：近α和近β相。

　　3、鈦合金拋光技術(shù)的發(fā)展

　　在早期的機械拋光工藝相當耗時(shí)，而且幾乎所有的機械拋光方法在最后一步或最后兩步拋光過(guò)程中使用含有侵蝕劑的拋光液。

　　電解拋光的方法往往能夠得到較好的拋光表面，但是在電解拋光過(guò)程中電解液存在著(zhù)一定得危險，這些電解液也具有一些化學(xué)拋光的作用。

　　二十世紀70年代和80年代，鈦及鈦合金的機械拋光方法仍舊延續著(zhù)老的拋光方法，Springer和Ahmed在1984年首次發(fā)表了關(guān)于鈦及鈦合金的拋光方法文章。

　　這就是三步的樣品拋光方法，假設使用320grit砂紙來(lái)完成樣品的磨平工序，但是情況可能不一定總是這樣。如果樣品切割時(shí)使用的是超薄的切割片或者是粘接強度合適的砂輪切割片，其切割表面平整且其損傷層最小，這時(shí)可以使用320grit砂紙來(lái)完成樣品的磨平工序。如果切割后的表面粗糙且損傷層較大。例如：使用帶鋸切割就可能產(chǎn)生這樣的結果，此時(shí)就必須使用顆粒更粗的砂紙和花費一定的時(shí)間來(lái)去除損傷層。

　　4、Springer和Ahmed鈦合金三步拋光技術(shù)

　　1）磨平，使用320grit砂紙水冷，磨制2~3分鐘，去除切割產(chǎn)生的損傷層，并使樣品表面平坦。使用320gritSiC砂紙，水冷，轉速240RPM，同向轉動(dòng)*，壓力：27N（6lbs）/每個(gè)樣品，直到樣品磨平為止。

　　注：去除切割損傷層是打磨的基礎任務(wù)，如果去除不凈，直接后果是觀(guān)察到的現象可能為假象。

　　2）粗拋光，把9μm的metaDI?金剛石拋光膏預先涂抹在帶孔的TEXMET?拋光布上，使用蒸餾水做為冷卻潤滑劑，拋光10~15分鐘。粗拋光過(guò)程：9μmmetaDI金剛石拋光液+metaDI拋光潤滑劑，使用ULTRA-PAD?拋光表面，轉速120RPM,反向轉動(dòng)**，壓力：27N（6lbs）/每個(gè)樣品，時(shí)間10min。

　　3）最終拋光，使用MICROCLOTH?或者M(jìn)ASTERTEX?拋光布，添加MASTERMET?二氧化硅懸浮拋光液，拋光10~15分鐘。最終拋光過(guò)程：在MICROCLOTH拋光表面上，使用MASTERMET二氧化硅拋光液，轉速120RPM,反向轉動(dòng)，壓力：27N（6lbs）/每個(gè)樣品，時(shí)間10min。

　　注：在拋光過(guò)程中，樣品需要定時(shí)轉動(dòng)方向，大多數金屬合金中存在硬質(zhì)相，如果不轉動(dòng)方向，拋光的樣品在硬質(zhì)相上會(huì )有黑色的“長(cháng)尾巴”，影響金相質(zhì)量，解決“長(cháng)尾巴”問(wèn)題的關(guān)鍵在于轉動(dòng)樣品的方向。每次可以轉90度或180度。

　　5、Müller鈦合金三步拋光技術(shù)

　　1）P500砂紙水冷卻，轉速300rpm、每個(gè)樣品上的壓力16.7N（3.75lb）、制備時(shí)間所有樣品磨平為止。

　　2）P1200砂紙水冷卻，轉速300RPM、每個(gè)樣品上的壓力16.7N（3.75lb）、制備時(shí)間30S。

　　注：具體時(shí)間依據個(gè)人拋光情況定，時(shí)間參數只是一個(gè)參考，通常拋光會(huì )采用手工拋光，沒(méi)有這樣先進(jìn)的設備，所以參數會(huì )有所不同。

　　3）使用人工合成無(wú)絨毛拋光布+含有化學(xué)腐蝕劑的二氧化硅懸浮拋光液，拋光機轉速150RPM，拋光時(shí)間：每個(gè)樣品上壓力33N（7.5lb）10分鐘，每個(gè)樣品上壓力16.7N（3.75lb）2分鐘，每個(gè)樣品上壓力8N（2lb）1分鐘。

　　4）拋光劑成分：260mlSiO2+40mlH2O2(濃度30%),1mlHNO3+0.5mLHF。FEPA標準的P500和P1200砂紙粒度，分別對應ANSI/CAMI標準320/360和600grit砂紙。

　　6、手工拋光與機器拋光的區別

　　1）手工拋光需要經(jīng)驗，手上的力度，時(shí)間，轉速均需要經(jīng)驗長(cháng)期工作才能掌握這些關(guān)鍵參數，而機拋光只需要設定好參數即可。對于新手來(lái)說(shuō)，經(jīng)常心浮氣躁，存在拋光不足或拋過(guò)頭等問(wèn)題。

　　2）機器拋光和手工拋光原理一致。國內大部分金相工作仍以手工拋光為主，手工拋光需要金相工作人員具有較大的耐心，拋過(guò)頭需要重復拋，但只要有耐心，多多嘗試和總結，也能獲得良好的金相拋光效果，因而需要認真總結經(jīng)驗，付出汗水終會(huì )有收獲。