金属抛光材料砂纸抛光应注意什么?

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金属材料常用的抛光方法包括机械抛光、化学抛光和电解抛光。针对钛及其合金而言，一般目前实验室及工业上常用机械抛光与电解抛光。机械抛光参数主要取决于其材料的硬度，钛及其合金的硬度与中低碳钢类似，其磨抛效率与钢差不多。对于常用的TC4（即Ti-6Al-4V）合金，机械及电解抛光均可，二者各有特点。抛光之前均需要磨制。

1、磨制

抛光之前需将将表面磨至4000#（或5000#）号砂纸。一般磨时使用的砂纸牌号包括240#、400#、600#、1000#、1500#、2000#、4000#（5000#或3000#）。

手动磨制的过程中注意沿着一个方向单向磨制表面，划痕呈单一方向。当划痕完全盖住上一道砂纸产生的划痕时，即可认为该号砂纸已经磨好。自动磨抛机通常一号砂纸2~3min即可。

磨制过程中最好同时用流水冲洗，以去掉磨制过程中产生的沙砾及金属粒，同时换砂纸的时候一定要将样品表面冲洗干净。

对于砂纸牌子，一般2000#之前国产的砂纸均可以满足要求，4000#（5000#或3000#）的砂纸只有少量的国产砂纸厂商能够生产出来，有些国产的3000#砂纸作为最后一道砂纸用起来也不错。一般使用勇士的5000#号砂纸（蓝色背面，号称德国的，估计也是国内代工的），3M、Struers等均有4000#左右的，但是价格较高。

2、机械抛光

对于钛合金而言，机械抛光一般选用短绒抛光布。抛光液一般以较软材质的为主，如铁红（三氧化二铁）、二氧化硅悬浮液。

对于铁红，一般需要先用水将其调成酸奶状，然后涂抹在抛光布上，以600~800转/分的速度进行。抛光过程中基本不需要加水，铁红半干时候抛光效率最高，基本5min左右即可去除表面可见划痕。然后将抛光布洗干净，利用三氧化铬的水溶液（铬酸，一般200毫升水放两道三小块三氧化铬就差不多了）作为抛光剂，进行精抛，直至表面完全无划痕即可。虽然抛光效率很高，但铁红特别脏，一般我们抛光完之后整个工作服、抛光机及其周围均布满红色铁红，像极了犯案现场。现在基本不用了。

对于二氧化硅悬浮液，一般选用100nm粒度左右的，当然有钱的话Struers的OP-S是极好的。抛光布选用短绒或高分子织物（黑色的），转速高低皆可，一般我们手抛选择600转/min以上，自动磨抛机150转/min左右，直至划痕完全去除，一般需要20min左右。其抛光效率低于铁红，好在干净多了，当然搭配自动磨抛机就完美了。

对于钛合金，有时合金强度较低，比较软的时候，抛光过程中金属发生流动，盖住了表面划痕。如纯钛及β合金固溶态会出现抛光后表面非常光亮无痕，腐蚀时候就出现划痕的现象。对于这种现象，可在抛光之后，使用腐蚀剂稍微腐蚀一下，将划痕腐蚀出来，然后再此精抛，直至完全去除表面划痕。

3、电解抛光

钛合金电解抛光有多种工艺选择。我们一般使用常温高压抛光，抛光液选用5:95的高氯酸：乙酸溶液，以不锈钢电极作为负极，抛光电压60~70V，时间10~15s，抛光过程中晃动样品，抛光后立即浸水洗净。电解抛光的时间和电压等参数需要根据具体的样品尺寸进行调整，存在偶然性。但是抛光效率高，且抛光后表面为无应力表面，能够进行EBSD观察。电解抛光时，表面磨至2000#就行了，当然4000#抛光更好。