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1、金相試樣制備方法時(shí)間:2010-01-0822:05:48來(lái)源:作者:點(diǎn)擊:1次 ????????金相檢驗(yàn)是研究金屬及合金內(nèi)部組織的重要方法之一，為了在金相顯微鏡下正確有效地觀察到內(nèi)部顯微組織，就需制備能用于微觀檢驗(yàn)的樣品――金相試樣，也可稱之為磨片。金相試樣制備的主要程序?yàn)椋喝印稑?對(duì)于小樣品)—磨光—拋光一浸蝕等。一、取樣原則手工用金相顯微鏡對(duì)金屬的一小部分進(jìn)行金相研究，其成功與否，可以說(shuō)首先取決所取試樣有無(wú)代表性。在一般情況下，研究金屬及合金顯微組織的金相試樣應(yīng)從材料或零件在使用中最重要的部位截??；或是偏析、夾雜等缺陷最嚴(yán)重的部位截取
2、。在分析失效原因時(shí)，則應(yīng)在失效的地方與完整的部位分別截取試樣，以探究其失效的原因。對(duì)于生長(zhǎng)較長(zhǎng)裂紋的部件，則應(yīng)在裂紋發(fā)源處、擴(kuò)展處、裂紋尾部分別取樣，以分析裂紋產(chǎn)生的原因。研究熱處理后的零件時(shí)，因組織較均勻，可任選一斷面試樣。若研究氧化、脫碳、表面處理(如滲碳)的情況，則應(yīng)在橫斷面上觀察。有些零部件的“重要部位”的選擇要通過(guò)對(duì)具體服役條件的分析才能確定。二、試樣截取手工無(wú)論采取何種截取方法截取試樣，都必須保證不使試樣觀察面的金相組織發(fā)生變化。軟材料可用鋸、車、刨等方法切??；硬材料可用水冷砂輪切片機(jī)、電火花切割等方法切??；硬而脆的材料(如白口鑄鐵)
3、，也可用錘擊法獲取。對(duì)于要測(cè)量表面處理層深的試樣，要注意切割面與滲層面垂直。研究軋制材料時(shí)，如研究夾雜物的形狀、類型、材料的變形程度、晶粒拉長(zhǎng)的程度、帶狀組織等，應(yīng)在平行于軋制方向上截取縱向試樣；如研究材料表層的缺陷、非金屬夾雜物的分布，應(yīng)在垂直軋制方向上截取橫向試樣。金相試樣較理想的形狀是圓柱形和正方柱體。以具體情況而定。一般可取高為10～15mm，直徑Φ1O～15mm；方形試樣邊長(zhǎng)為10～15mm為宜。在實(shí)際工作中，由于被檢材料和零件的品種極多，要在材料和零件上截取理想的形狀與尺寸有一定的困難，一般可按實(shí)際情況決定。但是以試樣的高度為其直徑或
4、邊長(zhǎng)的一半為宜，形狀與大小以便于握在手中磨制為原則。三、試樣鑲嵌手工當(dāng)試樣尺寸過(guò)小、形狀特殊（如金屬碎片、絲材、薄片、細(xì)管、鋼皮等）不易握持，或要保護(hù)試樣邊緣（如表面處理的檢驗(yàn)、表面缺陷的檢驗(yàn)等）則要對(duì)試樣進(jìn)行夾持或鑲嵌。鑲嵌可分為冷鑲嵌和熱鑲嵌。冷鑲嵌指在室溫下使鑲嵌料固化，一般適用于不宜受壓的軟材料及組織結(jié)構(gòu)對(duì)溫度變化敏感或溶點(diǎn)較低的材料。熱鑲法是把試樣和鑲嵌料一起放入鋼模內(nèi)加熱加壓，冷卻后脫模。后者的使用較為廣泛。實(shí)驗(yàn)室使用的上海日用電機(jī)廠生產(chǎn)的XQ-2型金相試樣鑲嵌機(jī)，這種鑲嵌機(jī)操作簡(jiǎn)單，溫度自動(dòng)控制的范圍的選擇便利。主要缺點(diǎn)是模套不能變
5、更，對(duì)試樣的尺寸適應(yīng)性較差，其次是不能強(qiáng)制冷卻。嵌料常用的有酚-甲醛樹(shù)脂、酚-糠醛樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯前兩種主要為呈熱凝性的材料，后兩種為熱塑性材料，并呈透明和半透明性。在酚-甲醛樹(shù)脂內(nèi)加入木粉，即常用的所謂“電木粉”，它可以染成不同顏色。常用熱鑲嵌工藝見(jiàn)表1-1，熱鑲嵌中會(huì)碰到一些缺陷，這些缺陷的成因、補(bǔ)救辦法見(jiàn)表1-2。??表1-1常用熱鑲嵌工藝名稱溫度（℃）壓力（MPS）加熱時(shí)間（min）保溫時(shí)間（min）聚氯乙烯175-10030-40107聚苯乙烯140-15035-40107酚醛樹(shù)脂138-142305?電木粉100-15030-
6、3515?表1-2鑲嵌常見(jiàn)缺陷的原因及修正辦法材料缺陷原因修正辦法酚醛樹(shù)脂等類鑲料放射狀開(kāi)裂試樣截面相對(duì)模子過(guò)大試樣四角太尖銳選用大直徑模子減小試樣尺寸試樣邊緣處收縮塑性收縮過(guò)大降低鑲嵌溫度選擇低收縮率的樹(shù)脂模套冷卻后再推出鑲嵌試樣環(huán)周性開(kāi)裂吸收了潮氣鑲嵌過(guò)程中截留了氣體對(duì)鑲嵌料和模套預(yù)熱液態(tài)時(shí)暫時(shí)減壓破裂鑲嵌過(guò)程太短壓力不足加長(zhǎng)鑲嵌時(shí)間液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程中加足夠的壓力未融合壓力不足加熱時(shí)間不足增加適當(dāng)鑲嵌壓力增加加熱時(shí)間透明性鑲料有棉花球狀物中間介質(zhì)未達(dá)到最高溫度最高溫度保溫時(shí)間不足最高溫度時(shí)增加保溫時(shí)間龜裂鑲嵌試樣出模后內(nèi)應(yīng)力釋放冷卻到較低溫
7、度后再出模把鑲嵌試樣置于沸水中軟化四、試樣磨光手工磨光的目的是要能得到一個(gè)平整的磨面，這種磨面上還留有極細(xì)的磨痕，這將在以后的拋光過(guò)程中消除。磨光工序又可分為粗磨和細(xì)磨兩步。1.粗磨手工對(duì)于軟材料可用銼刀銼平，一般材料都用砂輪機(jī)磨平。操作時(shí)應(yīng)利用砂輪側(cè)面，以保證試樣磨平。要注意接觸壓力不宜過(guò)大同時(shí)要不斷用水冷卻，防止溫度升高造成內(nèi)部的組織發(fā)生變化。最后倒角時(shí)防止細(xì)磨時(shí)劃破砂紙。但對(duì)需要觀察脫碳、滲碳等表面層情況的試樣不能倒角，有時(shí)還要采用電鍍敷蓋來(lái)防止這些試樣邊緣倒角。粗磨完成后，凡不作表面層金相檢驗(yàn)的棱邊都應(yīng)倒成小圓弧，以免在以后的工序過(guò)程中會(huì)
8、將砂紙或拋光物拉裂。甚至還可能會(huì)被拋光物鉤住而被拋飛出外，造成事故。1.細(xì)磨手工細(xì)磨的方法有手工磨光和機(jī)械磨光。手工細(xì)磨的目的是消除粗磨
