本文選題：激光誘導擊穿光譜(LIBS) + 鈦合金��； 參考：《冶金分析》2017年03期

【摘要】：Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr鈦合金具有高溫延展性好、高溫強度大的特點,有用于鑄造渦輪、渦流器、葉片等高溫部件的潛力。在用激光誘導擊穿光譜(LIBS)對合金或部件內(nèi)部定量分析前,需預先將被分析鈦合金樣品和鈦合金標準樣品用相同的方法制備以去除表面氧化層、鑄造反應層和污染物。鑒于該鈦合金為室溫脆性材料,不適于切削制備樣品,宜采用磨拋方法制備樣品,而磨拋制備樣品時因發(fā)熱粘滯會造成樣品表面污染,影響LIBS分析鈦合金中成分。實驗用LIBS評價光譜磨樣機磨制、金相磨樣機磨制、手工磨制、手工拋光、輝光氬離子轟擊等幾種方法去除不同組織鈦合金標樣表面氧化層、污染物的效果。通過LIBS分析發(fā)現(xiàn),樣品制備過程中污染來源于制造砂紙的膠接劑,磨制線速度、磨料粒度、拋光方向影響制備效果,且樣品的組織也影響污染物去除效果。用碳化硅砂紙光譜磨樣機高速磨制鈦合金表面碳污染層深度大,達15μm,高于水冷金相磨樣機中速磨制的碳污染層深度,說明溫度高促進碳在鈦合金中的擴散;中低速磨制時,使用的砂紙標號越高,含碳、鈣的污染物在樣品表面附著增加。中速磨制時,與α相親和力強的鈣、鋁等元素在α組織的鈦合金擴散深度較α+β、α_2+γ組織鈦合金大,鈣污染深度達10μm,而碳在不同組織的鈦合金表面擴散沒有明顯差別。手工低速磨制時,在鈦合金表面上的碳、鈣污染層較淺,深度為1~3μm,與磨痕深度一致。雙向或沿磨削紋理拋光效果優(yōu)于垂直紋理拋光效果,殘留污染物深度不超過1μm,與輝光氬離子轟擊效果相近。實驗研究解決了鈦合金樣品制備易受污染的問題,LIBS分析碳等元素的校準曲線得到改善,測量精度得到提高。對于Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr鈦合金樣品分析的結(jié)果同其他方法的對照結(jié)果一致性較好。
[Abstract]:Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr titanium alloy has the characteristics of good ductility at high temperature and high strength at high temperature. It has the potential to be used in casting turbine, eddy current, blade and other high temperature components. Before laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) is used to quantitatively analyze the alloys or components, the samples of the analyzed titanium alloys and the standard samples of the titanium alloys should be prepared in the same way in order to remove the surface oxidation layer, casting reaction layer and contaminants. Because the titanium alloy is a brittle material at room temperature, it is not suitable for cutting to prepare the sample. The grinding and polishing method should be used to prepare the sample. However, the surface contamination of the sample will be caused by the heat viscosity during the grinding and polishing, which will affect the analysis of the composition of the titanium alloy by LIBS. LIBS was used to evaluate the effect of removing oxidation layer and contaminant on the surface of titanium alloy standard samples with different tissues by means of Libs grinding, metallographic grinding, manual polishing and glow argon ion bombardment. It was found by LIBS analysis that the contamination in the process of sample preparation was caused by the binder of sand paper, the linear speed of grinding, the particle size of abrasive, the direction of polishing, and the structure of the sample also affected the removal effect of pollutants. The depth of carbon pollution layer on titanium alloy surface by high speed grinding with silicon carbide sandpaper is 15 渭 m, which is higher than that produced by rapid grinding in water-cooled metallographic grinding prototype, indicating that high temperature can promote the diffusion of carbon in titanium alloy. The higher the label of sand paper used, the more carbon and calcium contaminants are attached to the surface of the sample. In the medium speed grinding, the diffusion depth of 偽 -phase titanium alloy with strong affinity to 偽 phase, such as calcium and aluminum, is larger than that of 偽 尾, 偽 -2 緯 structure titanium alloy, and the depth of calcium contamination is 10 渭 m, while the diffusion of carbon on the surface of different microstructure titanium alloy has no obvious difference. The carbon and calcium contamination layer on the surface of titanium alloy is shallow, and the depth is 1 ~ 3 渭 m, which is consistent with the wear depth. The polishing effect of bidirectional or edge-grinding texture is better than that of vertical texture polishing, and the depth of residual pollutants is less than 1 渭 m, which is similar to that of glow argon ion bombardment. The problem of easy contamination in the preparation of titanium alloy samples has been solved experimentally. The calibration curve of carbon and other elements in Libs analysis has been improved, and the measurement accuracy has been improved. For Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr titanium alloy samples, the results are in good agreement with those obtained by other methods.
【作者單位】： 鋼鐵研究總院;
【基金】：國家重大科學儀器設備開發(fā)專項(2012YQ20018208)
【分類號】：TG146.23;TG115.33

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 楊春;賈云海;張勇;李冬玲;劉佳;陳吉文;陳永彥;劉英;;Characterization of the Delamination Defects in Marine Steel Using Laser-Induced Breakdown Spectroscopy[J];Plasma Science and Technology;2015年08期

2 楊春;賈云海;陳吉文;李冬玲;劉佳;張勇;;激光誘導擊穿光譜法對鋼中夾雜物類型的表征[J];分析化學;2014年11期

3 朱春雷;鄒靖華;姜明智;李勝;張繼;;層片組織鑄造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金的900℃拉伸失效[J];材料科學與工程學報;2014年02期

4 張勇;賈云海;陳吉文;沈?qū)W靜;趙雷;李冬玲;劉英;楊春;韓鵬程;王海舟;;激光誘導擊穿光譜法對鋼鐵偏析樣品的分析[J];光譜學與光譜分析;2013年12期

5 張勇;賈云海;陳吉文;沈?qū)W靜;趙雷;李冬玲;劉英;韓鵬程;陳永彥;;激光誘導擊穿光譜對不規(guī)則未知鍍層樣品的分析[J];光譜學與光譜分析;2013年06期

6 劉隨建;姜紹西;孟憲志;;鈦合金葉片拋光燒蝕問題與解決措施研究[J];金屬加工(冷加工);2012年03期

7 束宏飛;傅玉燦;霍文國;;砂帶磨拋鈦合金表面粗糙度的試驗研究[J];機械制造與自動化;2009年04期

8 李淑芬,郭庚萍;鈦合金低倍試樣的磨削工藝研究[J];現(xiàn)代制造工程;2005年01期

9 史興寬 ,楊巧鳳,張明賢,陳明 ,張樹全 ,宋良煌 ,唐曉蘭;鈦合金TC4高速銑削表面的溫度場研究[J];航空制造技術(shù);2002年01期

【共引文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉正;賈云海;;激光誘導擊穿光譜分析中鈦合金樣品制備方法研究[J];冶金分析;2017年03期

2 李嘉銘;褚應波;趙楠;周冉;易榮興;郭連波;李進延;李祥友;曾曉雁;陸永楓;;激光誘導熒光輔助激光誘導擊穿光譜檢測有源發(fā)光玻璃中的微量元素[J];分析化學;2016年07期

3 劉正;賈云海;李勝;;激光誘導擊穿光譜分析鈦合金鑄件三維成分分布[J];冶金分析;2016年06期

4 陳啟蒙;杜敏;郝中騏;鄒孝恒;李嘉銘;易榮興;李祥友;陸永楓;曾曉雁;;激光誘導擊穿光譜技術(shù)成分面掃描分析與應用[J];光譜學與光譜分析;2016年05期

5 邵慧琪;阮強;劉燕;楊春;劉杰民;賈云海;;冷軋熱鍍鋅板表面條形缺陷的分析及形成原因探討[J];冶金分析;2015年04期

6 李冬玲;張勇;鹿鋒華;;激光誘導擊穿光譜法對焊接接頭表面滲銅區(qū)銅元素的深度分布分析[J];冶金分析;2015年01期

7 Zhe Wang;Ting-Bi Yuan;Zong-Yu Hou;Wei-Dong Zhou;Ji-Dong Lu;Hong-Bin Ding;Xiao-Yan Zeng;;Laser-induced breakdown spectroscopy in China[J];Frontiers of Physics;2014年04期

8 李冬玲;金呈;馬飛超;張勇;王海舟;;激光誘導擊穿光譜原位統(tǒng)計分布分析法測定簾線鋼盤條中的元素偏析[J];冶金分析;2014年01期

9 李虹;韓霄;;細長軸閉式砂帶磨削表面粗糙度的試驗研究[J];機械設計與制造;2014年01期

10 陳永彥;張勇;韓鵬程;吳鳳雅;胡學強;武建芬;李明;劉佳;;激光誘導擊穿光譜法對不規(guī)則細小導電樣品的分析[J];冶金分析;2013年10期

【二級參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 楊春;張勇;賈云海;王海舟;;激光誘導擊穿光譜對焊縫熔合區(qū)的元素成分分布分析[J];光譜學與光譜分析;2014年04期

2 駱晨;朱春雷;李海昭;柳學全;;鑄造TiAl合金定向?qū)悠M織持久性能的試驗研究[J];稀有金屬;2012年05期

3 張繼;仲增鏞;;TiAl金屬間化合物工程實用化研究與進展[J];中國材料進展;2010年02期

4 董利民,崔玉友,楊銳,王福會;元素Si對TiAl合金抗氧化性能的影響[J];金屬學報;2004年04期

5 楊巧鳳,張明賢,史興寬,徐裴然,張樹全;鋁合金高速銑削溫度變化規(guī)律試驗研究[J];西北工業(yè)大學學報;1999年03期

6 賀躍輝,黃伯云,周科朝,歐文沛,雷長明,陳小群;TiAl基合金顯微組織對高溫拉伸力學性能的影響[J];中國有色金屬學報;1997年01期

7 歐文沛,黃伯云,賀躍輝,曲選輝,陳小群,雷長明;TiAl基合金高溫動態(tài)損傷的研究[J];礦冶工程;1997年01期

8 賀躍輝，黃伯云，歐文沛，，陳小群;TiAl基合金高溫拉伸力學性能的研究[J];熱加工工藝;1996年04期

9 言沛權(quán);;鈦合金磨削表面粗糙度的研究[J];江蘇機械;1988年05期

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 周南;周亢;丁圭吉;;關(guān)于激光誘導裂析譜專題的歐洲-地中海會議2007(Ⅱ)[J];分析試驗室;2009年09期

2 查新未,李衛(wèi)紅,付克德,李祥生;激光誘導中草藥熒光的觀察[J];量子電子學;1988年01期

3 周政卓,邱明新,黃賽棠,畢琦秀,顧加O

本文編號：2012684