[發明專利]一種鈦合金EBSD樣品的制備裝置及方法

有效

• 申請號: 202111464557.7
• 申請日: 2021-12-02
• 公開（公告）號: CN114088497B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 靳張衡;岳春華;顏孟奇;李勇;張薇薇;張毅;熊志豪
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/32;G01N1/34;G01N23/203
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所有限公司 11386
• 代理人: 吳利芳

本發明涉及一種鈦合金EBSD樣品的制備設備，屬于鈦合金組織取向表征領域，解決了現有技術中鈦合金EBSD樣品制備困難且效率較低的問題。該鈦合金EBSD樣品的制備裝置包括操作臺主體，在操作臺主體上依次設有直流電源單元、超聲清洗單元及電解拋光單元；直流電源單元用于提供穩定電解電壓；超聲清洗單元用于清洗電解鈦合金樣品；電解拋光單元包括電解槽、可調速磁力攪拌器、磁力轉子、陰極、陽極及電解液；電解槽底部設于可調速磁力攪拌器的上方中心處，磁力轉子和電解液置于電解槽內。陰極和陽極均設于電解槽內；可調速磁力攪拌器及磁力轉子用于攪動電解液使其產生流動。本發明實現了鈦合金EBSD樣品的高效、快速、高質量制備。

技術領域

本發明涉及鈦合金組織、取向表征技術領域，尤其涉及一種鈦合金EBSD樣品的制備裝置及方法。

背景技術

鈦合金以其較低的密度以及優異的比強度，被廣泛應用于航空航天領域。鈦合金的室溫穩定組織為密排六方的α相，其彈性及塑性有較大的各向異性，即常存在織構。隨著學術研究的不斷深入，鈦合金的各向異性現象更加受人關注，電子背散射衍射技術(EBSD)作為取向信息采集的常用方法，在鈦合金各向異性現象研究中的應用也在不斷的推進。

鈦合金各向異性現象檢測的難點在于檢測樣品的制備，鈦合金性質活潑，易氧化，導致樣品制備效率低且檢測過程標定率不高。

現有的鈦合金EBSD樣品制備過程常用手工拋光及傳統電解拋光方法；其中，手工拋光方法需要特定拋光液及拋光布，拋光周期長且成本高，同時制樣合格率低，且在機械拋光過程中樣品易產生應力，導致其對檢測結果有一定影響；傳統電解拋光方法，效率有一定提高，但穩定性差，樣品表面質量一般。高質量的電解拋光表面是樣品微觀組織、織構的表征的首選。如何能夠實現鈦合金織構檢測樣品快速、便捷、高質量的制備，成為降低鈦合金織構檢測技術門檻的關鍵。

發明內容

鑒于上述的分析，本發明旨在提供一種鈦合金EBSD樣品制備裝置及方法，用以解決現有EBSD樣品的制備效率低并且制備得到的樣品表面質量差的技術問題。

本發明的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一方面，本發明提供了一種鈦合金EBSD樣品的制備裝置，包括操作臺主體，在操作臺主體上依次設有直流電源單元、超聲清洗單元及電解拋光單元；

直流電源單元用于提供穩定電解電壓；超聲清洗單元用于清洗電解前的鈦合金樣品的殘留砂粒以及電解后鈦合金樣品的殘余電解液；電解拋光單元包括電解槽、可調速磁力攪拌器、磁力轉子、陰極、陽極及電解液；電解槽底部設于可調速磁力攪拌器的上方中心處，磁力轉子和電解液置于電解槽內，陰極和陽極均設于電解槽內；

可調速磁力攪拌器及磁力轉子用于攪動電解液使其產生流動。

在一種可能的設計中，電解槽為杯型玻璃槽，在杯型玻璃槽內設有杯型石墨，杯型石墨的外壁貼合在杯型玻璃槽的內壁上，形成杯型石墨槽；

將杯型石墨作為陰極；陽極為鈦合金樣品。

在一種可能的設計中，電解拋光單元還包括第一導電連接部、第二導電連接部和第三導電連接部；第一導電連接部的形狀為“7”字型，第一導電連接部的豎向部分固定于操作臺主體上且其與電源正極連接，第一導電連接部的橫向部分上設有第一螺孔；

第二導電連接部包括第一中空螺桿，第一中空螺桿的外螺紋與第一螺孔的內螺紋相匹配，第一中空螺桿貫穿第一螺孔；第一中空螺桿的底端設有第一夾持部，第一夾持部用于夾持和固定鈦合金樣品，使鈦合金樣品浸沒于電解液中；

第三導電連接部用于連接杯型石墨和電源負極。

在一種可能的設計中，第一夾持部為開口可調式鑷子，通過開口可調式鑷子夾住鈦合金樣品，使其電解拋光面與電解液的液面平行。