Preparing and Etching Titanium to Document Surface Effects
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Abstract
This paper is a follow-up and update of the article “Titanium and Its Alloys” in Volume 9 of the ASM Handbook, Metallography and Microstructures [1]. Because of its inherent characteristics, titanium is one of the more difficult metals to prepare for metallographic examination, as illustrated below. The challenge is to understand and minimize metallographic preparation artifacts through an understanding of their cause. They will be introduced if the wrong preparation steps and/or etching techniques are applied. For example, if one used the metallographic preparation process for a body centered cubic tempered martensitic steel, etching of Ti and its alloys would not reveal the true structure. This article covers the effect of etchant selection and etching time, the effect of remnant mechanical deformation and cold work produced during specimen preparation, the influence of interstitial contamination and enrichment on the microstructure, and the effect of these problems on heat affected zones.
Kurzfassung
Diese Arbeit ist eine Fortführung und Aktualisierung des Artikels „Titan und seine Legierungen“ (Titanium and Its Alloys) in Band 9, Metallographie und Mikrostrukturen, des ASM-Handbuchs [1]. Aufgrund der ihm eigenen Eigenschaften gehört Titan zu den Metallen, die für eine metallographische Untersuchung, wie nachfolgend dargestellt, schwieriger zu präparieren sind. Die Herausforderung besteht darin, die metallographischen Präparationsartefakte anhand der Ursachenkenntnis zu verstehen und auf ein Minimum zu beschränken. Sie können bei der Anwendung falscher Präparationsschritte und/oder Ätztechniken auftreten. Würde man beispielsweise das für kubisch raumzentrierten angelassenen martensitischen Stahl übliche metallographische Präparationsverfahren anwenden, würde dieses Verfahren beim Ätzen von Ti und seinen Legierungen nicht die tatsächliche Struktur hervorbringen. Dieser Beitrag befasst sich mit den Auswirkungen der Ätzmittelauswahl und der Ätzdauer, dem Effekt der von der Probenpräparation zurückbleibenden mechanischen Verformung und Kaltverformung, dem Einfluss interstitieller Verunreinigung und Anreicherung auf der Mikrostruktur und der Auswirkung dieser Probleme auf die Wärmeeinflusszonen.
References / Literatur
[1] Gammon, L.M.; Briggs, R.D.; Packard, J.M.; Batson, K.W.; Boyer, R.; Domby, C.W.: “Metallography and Microstructure of Titanium and its Alloys, Vol. 9, Metallography and Microstructures, ASM Handbook, ASM International, Materials Park, Ohio, 2004, pp. 899–917.10.31399/asm.hb.v09.a0003779Search in Google Scholar
© 2013, Carl Hanser Verlag, München
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