[发明专利]调整钛合金α/β相界面局部状态的实验方法

说明书

本发明公开了一种调整钛合金α/β相界面局部状态的实验方法，加工钛合金实验样品成圆柱状，将一部分样品两端加持电极并进行脉冲电流冲击处理、另一部分样品不作脉冲电流冲击处理；将样品沿中线切割开并处理切割面得到可用于金相观察的样品；利用扫描电镜在高倍下观察进行脉冲电流冲击处理和不作脉冲电流冲击处理的钛合金α、β两相形貌及α/β相界面的变化，对比得到进行脉冲电流冲击处理后钛合金α/β相界面演化规律；通过脉冲电流冲击的热效应和非热效应作用机制来分析进行脉冲电流冲击处理后钛合金α/β相界面状态变化，从而得到实验结论。该方法通过脉冲电流冲击调整钛合金α/β相界面局部状态，耗时低、效率高，能够观察验证改变效果。

技术领域

本发明属于钛合金材料领域，具体涉及一种调整钛合金α/β相界面局部状态的实验方法。

背景技术

钛及其合金已被广泛用于航空、航天、冶金、化工、石油、医药等领域，因其具有高比强度、低密度、耐高温、耐低温、耐腐蚀等优良特性，被认为是最有前途的金属材料。常见钛合金的相结构主要包含α相(密排六方晶体结构)和β相(体心立方晶体结构)，由于α相和β相为不同的晶体结构，因此两者在钛合金力学性能贡献方面也不同，α相主要贡献钛合金强度和脆性，β相主要贡献钛合金的塑性。不同种类钛合金中α相和β相的含量和形貌不同，不同含量和形貌的α和β相直接影响钛合金的力学性能，因此，钛合金中相组织分布和相界面的调控对其力学性能影响至关重要。

目前调整钛合金α/β相界面状态的常规方法是热处理，但热处理主要针对整个样品，不能针对局部相界面状态，而且热处理过程时间长，能耗高，有时候还需要高温、高压、真空等特定条件，实际能量利用效率低。因此，利用新处理方法或新工艺有针对性的调整钛合金α/β相界面局部状态，对改善钛合金的力学性能具有重要理论指导和应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种调整钛合金α/β相界面局部状态的实验方法，该方法通过脉冲电流冲击调整钛合金α/β相界面局部状态，耗时低、效率高，并且能够通过脉冲电流冲击前后α/β相界面状态来观察验证改变效果，室温下即可操作。

本发明所采用的技术方案是：

一种调整钛合金α/β相界面局部状态的实验方法，包括步骤：

S1、加工钛合金实验样品成圆柱状，将一部分样品两端加持电极并进行脉冲电流冲击处理、另一部分样品不作脉冲电流冲击处理；

S2、将样品沿中线切割开并处理切割面得到可用于金相观察的样品；

S3、利用扫描电镜在高倍下观察进行脉冲电流冲击处理和不作脉冲电流冲击处理的钛合金α、β两相形貌及α/β相界面的变化，对比得到进行脉冲电流冲击处理后钛合金α/β相界面演化规律；

S4、通过脉冲电流冲击的热效应和非热效应作用机制来分析进行脉冲电流冲击处理后钛合金α/β相界面状态变化，从而得到实验结论。

在步骤S1中，钛合金实验样品原料为棒状，通过线切割加工成圆柱状。

在步骤S1中，进行脉冲电流冲击处理前，去除样品表面氧化层，脉冲电流冲击处理后，待样品冷却，再去除样品表面氧化层后，将样品沿中线切割开。

在步骤S2中，样品沿中线切割后，对切割面依次进行热镶嵌、表面砂纸水磨、表面抛光液抛光和酒精超声清洗得到可用于金相观察的样品。

进一步地，表面砂纸水磨时依次用240#、600#、1200#、4000#的砂纸打磨。

进一步地，表面抛光液抛光时用OPS抛光液进行抛光。

在步骤S3中，扫描电镜观察的位置包括钛合金中心位置和边缘位置。

本发明的有益效果是：