[发明专利]一种钛合金EBSD样品的制备装置及方法

说明书

本发明涉及一种钛合金EBSD样品的制备设备，属于钛合金组织取向表征领域，解决了现有技术中钛合金EBSD样品制备困难且效率较低的问题。该钛合金EBSD样品的制备装置包括操作台主体，在操作台主体上依次设有直流电源单元、超声清洗单元及电解抛光单元；直流电源单元用于提供稳定电解电压；超声清洗单元用于清洗电解钛合金样品；电解抛光单元包括电解槽、可调速磁力搅拌器、磁力转子、阴极、阳极及电解液；电解槽底部设于可调速磁力搅拌器的上方中心处，磁力转子和电解液置于电解槽内。阴极和阳极均设于电解槽内；可调速磁力搅拌器及磁力转子用于搅动电解液使其产生流动。本发明实现了钛合金EBSD样品的高效、快速、高质量制备。

技术领域

本发明涉及钛合金组织、取向表征技术领域，尤其涉及一种钛合金EBSD样品的制备装置及方法。

背景技术

钛合金以其较低的密度以及优异的比强度，被广泛应用于航空航天领域。钛合金的室温稳定组织为密排六方的α相，其弹性及塑性有较大的各向异性，即常存在织构。随着学术研究的不断深入，钛合金的各向异性现象更加受人关注，电子背散射衍射技术(EBSD)作为取向信息采集的常用方法，在钛合金各向异性现象研究中的应用也在不断的推进。

钛合金各向异性现象检测的难点在于检测样品的制备，钛合金性质活泼，易氧化，导致样品制备效率低且检测过程标定率不高。

现有的钛合金EBSD样品制备过程常用手工抛光及传统电解抛光方法；其中，手工抛光方法需要特定抛光液及抛光布，抛光周期长且成本高，同时制样合格率低，且在机械抛光过程中样品易产生应力，导致其对检测结果有一定影响；传统电解抛光方法，效率有一定提高，但稳定性差，样品表面质量一般。高质量的电解抛光表面是样品微观组织、织构的表征的首选。如何能够实现钛合金织构检测样品快速、便捷、高质量的制备，成为降低钛合金织构检测技术门槛的关键。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种钛合金EBSD样品制备装置及方法，用以解决现有EBSD样品的制备效率低并且制备得到的样品表面质量差的技术问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明提供了一种钛合金EBSD样品的制备装置，包括操作台主体，在操作台主体上依次设有直流电源单元、超声清洗单元及电解抛光单元；

直流电源单元用于提供稳定电解电压；超声清洗单元用于清洗电解前的钛合金样品的残留砂粒以及电解后钛合金样品的残余电解液；电解抛光单元包括电解槽、可调速磁力搅拌器、磁力转子、阴极、阳极及电解液；电解槽底部设于可调速磁力搅拌器的上方中心处，磁力转子和电解液置于电解槽内，阴极和阳极均设于电解槽内；

可调速磁力搅拌器及磁力转子用于搅动电解液使其产生流动。

在一种可能的设计中，电解槽为杯型玻璃槽，在杯型玻璃槽内设有杯型石墨，杯型石墨的外壁贴合在杯型玻璃槽的内壁上，形成杯型石墨槽；

将杯型石墨作为阴极；阳极为钛合金样品。

在一种可能的设计中，电解抛光单元还包括第一导电连接部、第二导电连接部和第三导电连接部；第一导电连接部的形状为“7”字型，第一导电连接部的竖向部分固定于操作台主体上且其与电源正极连接，第一导电连接部的横向部分上设有第一螺孔；

第二导电连接部包括第一中空螺杆，第一中空螺杆的外螺纹与第一螺孔的内螺纹相匹配，第一中空螺杆贯穿第一螺孔；第一中空螺杆的底端设有第一夹持部，第一夹持部用于夹持和固定钛合金样品，使钛合金样品浸没于电解液中；

第三导电连接部用于连接杯型石墨和电源负极。

在一种可能的设计中，第一夹持部为开口可调式镊子，通过开口可调式镊子夹住钛合金样品，使其电解抛光面与电解液的液面平行。