金相试样的制备
作者:上海西域机电系统有限公司 2009-07-20T00:00 (访问量:4891)
金相组织,用金相方法观察到的金属及合金的内部组织.可以分为:1.宏观组织.2.显微组织.
金相即金相学,就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此,它还研究当外界条件或内在因素改变时,对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。 金相组织是反映金属金相的具体形态,如马氏体,奥氏体,铁素体,珠光体等等。
金相试样制备的好坏,对被检测材料内在组织真实地显现有极其重要的关联。如果样品制备的不好,将不能显示被检材料的真实组织,会导致错误的结果,达不到检验的目的,为此应引起金相检验人员对制样技术的高度重视。
一、金相制样样品要求
在具有代表的部位选取金相试样。试样表面应平整、光洁、无划痕、边缘不倒角;显示被检材料的真实组织,磨面应无塑性变形和热损伤产生,磨面中夹杂物不被污染。 样品制备过程的时间应尽量缩短,应在可接受的时间内完成,应把每个试样的制样成本控制在可接受的范围内。
制样方法有切割、镶样和研磨/抛光三道工序,以下简述各工序。
二、切割(金相试样切割机)
1. 样品切割的基本要求
最佳的切割平整度;最小的变形和组织变化; 高的精准度;高的切割速度 ;最綷-济的效果;能获得良好的后续操作。
2. 切割轮类型:正确选择切割轮是保证低变形、平整面和低成本的准则。切割轮由磨料材料和粘结剂组成,典型的有酚醛树脂或金属等组成。切割轮会有不同的磨料,如al2o3、sic、cbn或金刚石等,应按照被切割材料的硬度和韧度来选择。
3. 切割机功能:切割机极大地影响整个切割过程的质量和效率,为得到最佳的结果,应注意下列因素:①恒定进给速度,可以获得极为均匀的表面。②自动切割,可以获得高重现性。
4. 冷却:避免样品的局部过热而导致金相结构的变化
5. 砂轮的硬度与选择:选择砂轮硬度的一般原则是:加工软金属时,为了使磨料不致过早脱落,则选用硬砂轮。加工硬金属时,为了能及时的使磨钝的磨粒脱落,从而露出具有尖锐棱角的新磨粒(即自锐性),选用软砂轮。前者是因为在磨削软材料时,砂轮的工作磨粒磨损很慢,不需要太早的脱离;后者是因为在磨削硬材料时,砂轮的工作磨粒磨损较快,需要较快的更新。
三、镶样(镶嵌机)
适用于尺寸很小、形状复杂、多孔或有裂纹试样
镶样方法包括:
(1) 机械镶样 用机械的方法将试样固定。
(2) 热镶样 用酚醛热塑性树脂固定试样。
(3) 冷镶样 对热过敏的材料,可用冷镶树脂固定试样。
四、研磨抛光(磨平机,抛光机)
为得到一个能在光学显微镜下观察的粗糙度低的表面,需对试样进行研磨抛光。一般将研磨分为粗磨和精磨两个步骤。
研磨:研磨步骤:第一步,粗磨后试样表面的变形层;第二步,磨光后表面的变形层;第三步,精磨后试样表面的变形层 ; 第四步,磨光后试样表面存在的微小变形层。
抛光:抛光的目的是去除试样磨面上经细磨留下的细微划痕,使试样磨面成为光亮无痕的镜面。
五、浸蚀
抛光后的金相试样置于金相显微镜下观察仅能看到铸铁中的石墨、非金属夹杂物。金相组织只有显示后才能看到,金相组织显示的方法有化学浸蚀法,电解浸蚀法,物理浸蚀法。常用的是化学浸蚀法。
六、观察
金相显微镜
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