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2023

这个一定要看！常见有色金属金相试样的制备流程

作者：

有色金属就是指非铁金属，是除铁、锰、铬以外的所有金属的简称。

以铝、铜、钛为例讲解有色金属的制备方法。
铝
密度小（ρ=2.7g/cm3），熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%）。
铜
柔软的金属，单质呈紫红色。面心立方结构，延展性好，导热性和导电性高。
钛
一种银白色的过渡金属，其特征为重量轻、强度高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀。α型钛为六方晶系、β型钛为立方晶系。

有色合金金相制备-难点

O 有色合金一般较软，很容易产生机械变形和划伤；
用尽可能细的砂纸进行研磨，特定金属最终抛光时添加双氧水和氨水；

O 磨料和抛光颗粒有可能会嵌入试样表面；
足够的粗抛时间以去除嵌入的颗粒；

O 合金组织腐蚀困难；
精心操作每个步骤；
进行最终二氧化硅抛光；
合理选择腐蚀剂和腐蚀方式；

有色合金金相制备-切割

原则
软的切割片切硬材料；
硬的切割片切软材料。

铝和铜属于有色金属硬度较软，使用SiC砂轮切割片进行切割。
①尽量使用薄的切割片；
②使用较小的进给速度。

钛需要使用钛合金专用切割片！

尽最大努力减小切割变形层！

有色合金金相制备-研磨

尽可能从细的砂纸开始研磨以减小磨削变形层

O 手动研磨
(1) 力度要轻，尝试用最小力度研磨表面；
(2) 但要确保第一道研磨去除切割变形层。

O 自动研磨
(1) 用较小的力，尤其是对于纯金属；
(2) 使用同向旋转。

有色合金金相制备-抛光

O 如何确保将研磨变形层去除
用较长时间粗抛去变形层5~10Min，水敏感材质可用油基润滑液有效避免表面发黑发雾；

YS-JP 白色纤维抛光布（背胶）

PD-W 多晶金刚石抛光液

PL-W 抛光润滑液

O 如何去除和避免嵌入
用足够长的时间去除微小划痕和变形层，最后30s用水冲洗（二氧化硅中可添加双氧水和氨水）；

ZN-ZP 黑色阻尼抛光布（背胶）

二氧化硅抛光液

O 如何防止和水发生反应
用足够长的时间去除微小划痕和变形层，最后30s用水冲洗；

SiO2 颗粒与试样表面反应层发生化学反应，腐蚀进行抛光，PH10.5。

有色合金	添加化学物质
铝	无需
铜	2%的氨水和2%的双氧水
钛	10~30%不等的双氧水

有色合金金相制备-振动抛光

振动抛光有效去除有色合金试样表面的残余应力，有利于后续腐蚀操作。

VP-430 振动抛光机

有色合金（铝铜钛）金相制备-典型工艺（自动）

研磨/抛光	磨料	润滑	压力/N	转速	时间
SiC砂纸	P400~P2500	水	15	上80/下200	每道1~2min
SC-JP/YS-JP 抛光	3µm MD-W金刚石抛光液	PL-W抛光润滑液	20	上80/下150	5~10min
ZN-JP/ET-JP抛光布	0.05µm二氧化硅抛光液	/	10~15	上80/下120	足够的时间，最后30s用水清洗抛光
备注： ①铜合金最终抛光在二氧化硅抛光液中分别添加2%和氨水和双氧水； ②钛合金最终抛光在二氧化硅中添加10%~30%的双氧水（ 30%）。