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详细介绍下金相试样制备技巧及具体方法

  • 作者:微仪管理员
  • 发布时间:2024-09-29
  • 点击:133

金相试样制备是金相显微分析的重要基础,其制备技巧及具体方法涉及多个步骤,每个步骤都需要严谨的操作和技巧。以下是对金相试样制备技巧及具体方法的详细介绍:

一、取样

选择合适的取样部位和检验面:

根据检验目的选取有代表性的部位。例如,分析金属的缺陷和破损原因时,应在发生缺陷和破损部位取样,并在完好的部位取样以进行对比。

检测脱碳层、化学热处理的渗层、淬火层、晶粒度等,应取横向截面;研究带状组织及冷塑性变形工件的组织和夹杂物的变形情况时,则应截取纵向截面。

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确定截取方法:

根据金属材料的性能选择合适的截取方法,如锯、车、刨、砂轮切割、电火花切割等。对于硬而脆的材料,如白口铸铁,可以用锤击方法。

在用砂轮切割或电火花切割时,应采取冷却措施,以减少由于受热而引起的试样组织变化。

试样尺寸和形状:

金相试样的大小和形状以便于握持、易于磨制为准,通常采用直径ф15~20mm、高15~20mm的圆柱体或边长15~20mm的立方体。

二、镶嵌

当试样尺寸较小、较薄、过软、易碎或形状不规则时,需先对试样进行镶嵌。常用的镶嵌法有低熔点合金镶嵌法、塑料镶嵌法等。

镶嵌前要清洁试样表面,使试样和树脂镶嵌料能更好地结合,避免镶嵌后试样和树脂间产生缝隙。

三、磨制

粗磨:

修整试样的形状,磨平切口,并去掉切割时产生的变形层。对于钢铁材料试样,可先用砂轮粗磨平;对于软材料,如铝、铜等有色金属,可用锉刀锉平。

在砂轮上磨制时,应握紧试样,使试样受力均匀,压力不要太大,并随时用水冷却,以防受热引起金属组织变化。

细磨:

消除粗磨时产生的磨痕,为抛光做好准备。细磨可分为手工磨和机械磨,目前机械磨是主要的磨样方式。机械磨制通常使用预磨机,配合不同粗细的水砂纸进行磨制。

磨制时砂纸应平铺于厚玻璃板上,左手按住砂纸,右手握住试样,使磨面朝下并与砂纸接触,在轻微压力作用下把试样向前推磨,用力要均匀,务求平稳。

四、抛光

抛光的目的是去除细磨后遗留在磨面上的细微磨痕,得到光亮无痕的镜面。抛光的方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种,其中机械抛光*为常用。

机械抛光在抛光机上进行,抛光液通常采用Al₂O₃、MgO或Cr₂O₃等细粉末的悬浮液。抛光后的试样在金相显微镜下观察,只能看到光亮的磨面,要分析金相组织B须进行浸蚀。

五、浸蚀

浸蚀的目的是将金相组织显露出来,以便进行显微分析。常用的浸蚀方法是化学浸蚀法,利用浸蚀剂对试样的化学溶解和电化学浸蚀作用将组织显露出来。

浸蚀条件要根据试样的特性进行调整,注意腐蚀时间和温度的控制。例如,高纯钨的浸蚀采用碱性试剂,而高氮不锈钢的浸蚀则可能需要使用三氯化铁盐酸甘油混合溶液。

六、清洗和干燥

制备过程结束后,需要将试样彻底清洗干净,以去除表面的污染物和残留物。常用的清洗方法包括超声波清洗、酸洗和碱洗等。

清洗完成后,试样要进行脱脂处理,采用有机溶剂进行浸泡或超声波清洗等。*后,用吹风机将试样吹干。

注意事项

保持严谨的操作规范,遵循试样制备的标准和流程,不擅自修改或省略步骤。

严格控制试样的处理时间和温度,避免过长时间的处理和高温引起试样的变化。

使用高质量的试样制备设备和工具,确保试样的制备质量和效果。

定期校验和维护试样制备设备,确保设备的正常运行和准确性。

保持试样制备过程中的卫生和安全,避免化学试剂的溅溶、研磨材料的飞溅和机械切削的伤害。

通过以上步骤和技巧,可以制备出高质量的金相试样,为后续的显微分析提供可靠的保障。

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