[发明专利]一种航空发动机金属蜂窝烧结体金相试样的制备方法

说明书

本发明涉及一种航空发动机金属蜂窝烧结体金相试样的制备方法，包括：1)金属蜂窝烧结体试样打磨；2)金属蜂窝烧结体试样超声清洗；3)抛光悬浮液配制；4)金属蜂窝烧结体试样抛光；5)润滑清洁悬浮液配制；6)金属蜂窝烧结体金相试样制备完成。本发明能够在保证Cr₂O₃颗粒微切削作用的同时，主要通过固体润滑剂的润滑作用大大降低被切削材料在金相试样和抛光布上的粘附能力，解决了被切削材料容易黏附和转移到多孔材料孔洞内部的问题，得到了航空发动机金属蜂窝烧结体真实的金相结构；而且制备全过程均为机器自动化操作，制备工艺可调控，避免了人为因素影响，在保证得到真实微观组织结构的同时，提高了金相制备的质量稳定性。

技术领域

本发明属于金相制备技术领域，特别涉及一种航空发动机金属蜂窝烧结体金相试样的制备方法。

背景技术

金属蜂窝是现代航空发动机的一种重要封严结构，由镍基蜂窝和填充于蜂窝孔中的镍铝金属粉末烧结而成，其中镍铝粉末烧结后得到的烧结体是典型的多孔材料。金属蜂窝的金相制备和检测是控制蜂窝零件烧结质量的关键环节，航空维修手册规定，在每批次蜂窝零件的烧结过程中，需要同批次随炉烧结蜂窝试样，用来制备蜂窝金相试样并进行金相检测。蜂窝试样的金相检测包括金属含量、孔洞分布及大小、松散层深度、钎焊点完整性、是否发生扩散、蜂窝壁是否发生分层及氧化等指标要求，而进行准确金相检测的前提是制备出合格的(保证金属蜂窝金相试样结构的真实性)金相试样。

对于金属蜂窝烧结体，由于镍铝金属粉末是一种镍包铝结构，在高温烧结过程中镍铝粉末之间由于互相扩散会形成封闭的间隙，同时由于自扩散会由实心球变成空心球，从而导致在烧结后的金属蜂窝中除了一些“非封闭型”孔洞之外，还存在着大量的“封闭型”孔洞。对于“非封闭型”孔洞，采用真空镶嵌的方式，可以帮助排除树脂搅拌及收缩固化过程中产生的气泡，促进树脂对多孔材料“非封闭型”孔洞的填充以及对样品边缘的保护，从而保证金相试样制备过程中的结构真实性。而对于“封闭型”孔洞，镶嵌树脂无法对其进行渗透保护，因此保证其金相结构的真实性是金相制备领域的难点之一。其中最棘手的问题是，在金相试样的抛光过程中，被切削掉的镍铝金属很容易受到碾压进而转移到金属蜂窝孔洞的内部，导致无法得到真实的金相结构。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种航空发动机金属蜂窝烧结体金相试样的制备方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种航空发动机金属蜂窝烧结体金相试样的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)采用自动打磨的方法，将金属蜂窝烧结体试样按照400#、600#、800#、1000#、1200#金相砂纸的顺序依次打磨；

2)将步骤1)中打磨好的金属蜂窝烧结体试样，置于超声波清洗机中进行超声清洗；

3)将分析纯的Cr₂O₃粉末、水和聚苯酯按比例混合，并采用磁力搅拌器在室温条件下搅拌混合，由此配制成具有润滑和清洁功能的抛光悬浮液；

4)将抛光布用上述抛光悬浮液润湿，然后在自动抛光机上对步骤2)中清洗润滑后的金属蜂窝金相试样进行抛光，并且在抛光过程中利用蠕动泵持续向抛光盘内输送上述抛光悬浮液，在去除金属蜂窝金相试样表面的细小划痕的同时，对金相试样进行初步润滑和清洁；

5)将聚苯酯和水按比例混合，并采用磁力搅拌器在室温条件下搅拌混合，由此制备成润滑清洁悬浮液；

6)更换新的抛光布，利用步骤5)中配制的润滑清洁悬浮液，在自动抛光机上对步骤4)中抛光以及初步清洗润滑后的金属蜂窝金相试样进行最终润滑和清洁处理，由此制备出显微组织结构真实的金属蜂窝烧结体金相试样。

而且，在步骤1)中，所述打磨过程的工艺参数为：