论文:金相试样的制备

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金相试样的制备步骤

金相试样的制备步骤

金相试样的制备步骤一、金相试样的概述金相试样是用于金相显微镜观察和分析材料组织结构的样品。

其制备过程涉及到样品的采集、切割、研磨、腐蚀、清洗等多个步骤。

下面将详细介绍金相试样的制备步骤。

二、样品采集需要选择合适的样品进行金相试样的制备。

样品可以是金属材料、合金、陶瓷、复合材料等。

确保样品的尺寸足够大,以便进行后续的切割和研磨操作。

三、样品切割将采集到的样品切割成适当大小的块状,以便后续的研磨和腐蚀处理。

切割时要注意选择合适的切割工具和切割方式,以避免对样品结构产生损伤。

四、样品研磨将切割好的样品通过研磨工艺进行表面的光洁度处理。

首先使用粗砂纸或磨料对样品进行粗磨,去除表面的粗糙部分。

然后逐渐使用细砂纸或研磨剂进行细磨,直至得到光洁度较高的样品表面。

五、样品腐蚀经过研磨处理后的样品表面可能存在氧化层或其他污染物,需要通过腐蚀处理来去除这些表面层。

常用的腐蚀剂有酸性腐蚀剂和碱性腐蚀剂。

选择合适的腐蚀剂,根据材料的特性和分析需求,进行适当的腐蚀处理。

六、样品清洗腐蚀处理后的样品需要进行彻底的清洗,以去除腐蚀剂和其他残留物。

清洗时可以使用去离子水或其他合适的清洗剂,将样品浸泡清洗一段时间,然后用纯净水冲洗干净。

确保样品表面干净无杂质。

七、样品干燥将清洗后的样品进行干燥处理,以便后续的金相显微镜观察和分析。

可以使用烘箱、吹风机或自然风干等方式进行样品的干燥。

注意控制干燥温度,避免对样品产生热应力。

八、样品封装对于一些容易氧化或易受湿气影响的样品,可以进行封装处理,以保护样品的表面状态。

常用的封装材料有环氧树脂、石蜡等。

将样品浸泡在封装材料中,待封装材料凝固后,即可得到封装的金相试样。

九、金相试样的观察和分析经过以上步骤制备的金相试样,可以进行金相显微镜的观察和分析。

金相显微镜是一种能够放大样品细微结构的显微镜,通过观察样品的显微组织结构,可以了解材料的晶粒结构、相含量、缺陷等信息。

总结:金相试样的制备过程包括样品采集、切割、研磨、腐蚀、清洗、干燥和封装等多个步骤。

简述金相试样制备的基本过程

简述金相试样制备的基本过程

简述金相试样制备的基本过程金相试样制备是金相分析实验的一项重要工作,它是通过一系列的步骤将金属试样制备成适合金相观察的样品。

金相试样制备的基本过程如下:1. 试样的选择:根据分析的需要,选择合适的金属材料作为试样。

试样的形状和尺寸应符合实验要求,通常为圆柱形或方形。

2. 试样的切割:采用金相切割机或者手动切割工具,将试样从大块材料中切割出所需尺寸的样品。

切割过程中要注意避免产生过多的热量,以免影响试样的组织结构。

3. 试样的研磨:通过一系列的研磨步骤,将试样的表面研磨平整。

首先使用粗砂纸或砂轮对试样进行粗磨,去除试样表面的粗糙度和氧化层。

然后使用细砂纸或砂轮进行细磨,使试样表面光滑均匀。

4. 试样的抛光:通过抛光过程,进一步提高试样的表面质量。

抛光一般采用金相抛光机,通过旋转的抛光盘和涂抹研磨剂的方式,对试样进行抛光处理。

抛光的时间和压力要控制好,以避免过度抛光导致试样表面的形貌发生改变。

5. 试样的清洗:将抛光后的试样放入超声波清洗器中,用溶剂清洗试样表面的污垢和抛光剂残留。

清洗过程中要注意避免试样受到机械冲击,以免损坏试样。

6. 试样的腐蚀:某些金属材料需要进行腐蚀处理,以去除试样表面的氧化层和其他不良组织。

腐蚀一般采用酸性溶液,如酸性硝酸或酸性硫酸溶液。

腐蚀时间要根据试样的材料和要求进行控制,过长的腐蚀时间可能会导致试样的形貌和组织结构发生变化。

7. 试样的洗净:将腐蚀后的试样放入清水中进行反复洗净,以去除腐蚀液的残留物。

洗净过程中要避免试样受到机械冲击,以免试样变形或损坏。

8. 试样的干燥:将洗净后的试样放入烘箱或用吹风机进行干燥,以去除试样表面的水分。

干燥过程中要控制好温度和时间,以避免试样的热膨胀和变形。

9. 试样的打磨:对于需要进行金相观察的试样,还需要进行一定程度的打磨处理,以获得更好的观察效果。

打磨一般采用细砂纸和研磨液,通过手工或机械的方式对试样进行打磨,使试样表面更加光滑。

金相试样的制备及显微组织观察

金相试样的制备及显微组织观察

金相试样的制备及显微组织观察
金相试样的制备及显微组织观察是一种常用的金属材料性质研究方法。

下面是金相试样的制备及显微组织观察的基本步骤:
1. 试样的制备:
a. 选择要研究的金属材料,通常需要将大块材料裁剪成适当的尺寸,以便于后续加工。

b. 用砂纸或砂轮对试样进行打磨,以去除表面的氧化层或污染物。

c. 用酸洗或腐蚀剂对试样进行清洁,以去除表面的氧化物和污染物。

2. 试样的加工:
a. 利用车床、磨床或剪切机等设备将试样加工成所需要的形状和尺寸,通常需要将试样切割成小片。

b. 如果试样太硬或太大,可以借助切割机、电火花加工等方法进行切割。

3. 试样的打磨与光洁处理:
a. 用相应的砂纸、砂轮或抛光机对试样进行打磨,以去除加工留下的划痕或凸起的表面。

b. 利用抛光机或其他设备对试样进行抛光,使其表面平整、光滑。

4. 试样的腐蚀处理:
a. 将试样放入相应的腐蚀液中进行腐蚀处理,以便于观察該金属材料的显微组织特点。

b. 选择合适的腐蚀液和腐蚀时间,以获得清晰、有代表性的显微组织。

5. 显微组织观察:
a. 用光学显微镜观察试样的显微组织,通常使用透射光学显微镜、透射电子显微镜或扫描电子显微镜等设备进行观察。

b. 观察试样的晶粒结构、晶界、相分布、孪晶等显微组织特征,并进行记录和分析。

金相试样步骤范文

金相试样步骤范文

金相试样步骤范文金相试样(Metallographic sample)是对材料进行金相组织分析的一种重要方法。

通过金相试样,可以观察材料内部组织的形貌特征,了解材料的组织结构、晶粒大小、相含量以及相分布等信息。

金相试样的制备过程包括试样切割、磨削、粗磨、细磨、腐蚀、清洗和脱脂等步骤。

下面将详细介绍金相试样的制备步骤。

1. 试样切割(Sample cutting):首先,需要根据需要研究的材料样品的尺寸和形状,使用金相切割机或其他适用的设备将样品切割成所需的形状和尺寸。

为了避免造成试样表面变色和损坏,切割过程中需要使用液体冷却剂。

2. 试样粗磨(Rough grinding):将切割好的试样固定在金相磨床上,通过使用带有不同颗粒大小的砂纸或金刚石砂轮对试样进行磨削,以去除试样表面的切割痕迹和粗糙度。

初始磨削过程中,选用较粗的砂纸或金刚石砂轮,然后逐渐过渡到较细的颗粒,直到试样表面平滑均匀。

3. 试样细磨(Fine grinding):经过粗磨后,使用不同颗粒大小的砂纸或金刚石砂轮对试样进行细磨,以进一步提高试样表面的精度和光洁度。

与粗磨相似,细磨也需要逐渐过渡到较细的颗粒,直到试样表面看起来光滑无痕迹。

为了避免产生过多的热量,细磨过程中需要时常冲洗试样以降低表面温度。

4. 试样腐蚀(Etching):为了更好地观察试样内部的组织结构和晶粒大小,需要对试样进行腐蚀处理。

根据不同的材料和所需观察的特定信息,选择适当的腐蚀试剂。

腐蚀试剂可以是酸性的,也可以是碱性的,例如石墨酸、氯铬酸、乙醇、亚铁氯化物等。

腐蚀的时间和温度也需要进行控制,以获得所需的蚀坑尺寸和清晰度。

5. 清洗和脱脂(Cleaning and degreasing):腐蚀后的试样表面会残留有一定的试剂和腐蚀物,为了避免对后续观察造成干扰,需要对试样进行清洗和脱脂处理。

首先,将试样放入洗涤皿中,使用温水和肥皂溶液进行清洗,去除表面的腐蚀试剂和腐蚀物。

简述制备金相试样的过程

简述制备金相试样的过程

简述制备金相试样的过程摘要:一、金相试样的制备意义二、金相试样的制备步骤1.取样2.镶嵌3.磨光4.抛光5.腐蚀6.清洗7.观察正文:一、金相试样的制备意义金相试样制备是为了获得清晰的显微组织图像,以便对材料的内部结构进行分析。

这种分析对于了解材料的性能、制定合适的加工工艺和评估材料质量具有重要意义。

在金属学、材料科学和工程领域,金相试样的制备和观察已经成为必不可少的实验手段。

二、金相试样的制备步骤1.取样:首先从材料中切取一定尺寸的试样。

一般情况下,试样的大小为10mm×10mm×10mm。

对于硬质、难加工的材料,可以采用线切割或激光切割方式获取试样。

2.镶嵌:将取好的试样固定在镶嵌剂中,以保证在后续的磨光和抛光过程中试样不会损坏。

镶嵌剂可以选择环氧树脂或其他适合的材料。

3.磨光:将镶嵌好的试样进行初步磨光,逐步去除表面的划痕和瑕疵。

通常采用粗磨、中磨和细磨三个阶段,每个阶段都需要使用相应粒度的砂纸或金刚石膏进行磨光。

4.抛光:在磨光的基础上,使用抛光剂进一步去除磨痕,使试样表面光滑。

抛光过程中,可以使用抛光机或手动抛光。

抛光剂可以选择液体抛光剂或固体抛光剂,具体选用取决于试样材质。

5.腐蚀:为了使金相组织更加清晰,需要对试样进行腐蚀。

腐蚀过程中,要注意控制腐蚀液的浓度、温度和腐蚀时间。

常用的腐蚀剂有硝酸、氢氟酸等。

6.清洗:腐蚀后,需将试样表面残留的腐蚀液清洗干净,以免对金相组织观察产生影响。

7.观察:将清洗干净的试样放入金相显微镜下观察,记录并分析试样的显微组织结构。

观察时,可以选择不同的放大倍数和光源,以获得更全面的组织信息。

通过以上七个步骤,就可以顺利完成金相试样的制备。

在实际操作中,制备过程还需根据材料性质和观察需求进行适当调整。

金相试样制备

金相试样制备

扫描电子显微镜样品制备1 .对试样的要求试样可以是块状或粉末颗粒,在真空中能保持稳定,含有水分的试样应先烘干除去水分。

表面受到污染的试样,要在不破坏试样表面结构的前提下进行适当清洗,然后烘干。

新断开的断口或断面,一般不需要进行处理,以免破坏断口或表面的结构状态。

有些试样的表面、断口需要进行适当的侵蚀,才能暴露某些结构细节,则在侵蚀后应将表面或断口清洗干净,然后烘干。

对磁性试样要预先去磁,以免观察时电子束受到磁场的影响。

试样大小要适合仪器专用样品座的尺寸,不能过大,样品座尺寸各仪器不均相同,一般小的样品座为Φ 3 ~5mm ,大的样品座为Φ 30 ~50mm ,以分别用来放置不同大小的试样,样品的高度也有一定的限制,一般在 5 ~10mm 左右。

2 .块状试样扫描电镜的试样制备是比较简便的。

对于块状导电材料,除了大小要适合仪器样品座尺寸外,基本上不需要进行什么制备,用导电胶把试样粘结在样品座上,即可放在扫描电镜中观察。

对于块状的非导电或导电性较差的材料,要先进行镀膜处理,在材料表面形成一层导电膜。

以避免电荷积累,影响图象质量。

并可防止试样的热损伤。

3 、粉末试样的制备先将导电胶或双面胶纸粘结在样品座上,再均匀地把粉末样撒在上面,用洗耳球吹去未粘住的粉末,再镀上一层导电膜,即可上电镜观察。

4 、镀膜镀膜的方法有两种,一是真空镀膜,另一种是离子溅射镀膜。

离子溅射镀膜的原理是:在低气压系统中,气体分子在相隔一定距离的阳极和阴极之间的强电场作用下电离成正离子和电子,正离子飞向阴极,电子飞向阳极,二电极间形成辉光放电,在辉光放电过程中,具有一定动量的正离子撞击阴极,使阴极表面的原子被逐出,称为溅射,如果阴极表面为用来镀膜的材料(靶材),需要镀膜的样品放在作为阳极的样品台上,则被正离子轰击而溅射出来的靶材原子沉积在试样上,形成一定厚度的镀膜层。

离子溅射时常用的气体为惰性气体氩,要求不高时,也可以用空气,气压约为5 X 10 -2 Torr 。

简述金相试样的制备过程

简述金相试样的制备过程

简述金相试样的制备过程
金相试样是一种常用的金属材料检测方法,可以通过显微镜观察材料的显微组织结构,从而了解材料的性质和质量。

制备金相试样的过程包括以下几个步骤:
1. 选取合适的试样:根据需要检测的材料种类和形状,选择合适的试样。

通常情况下,金属材料的试样形状包括圆柱形、方形、板状等。

2. 切割试样:使用金属切割机或锯子等工具将试样切割成所需形状和尺寸。

3. 细磨试样表面:使用砂纸或砂轮机等工具对试样进行细磨,以去除试样表面的氧化层和污染物,保证试样表面光洁度和平整度。

4. 粗磨试样表面:使用金相试样制备机等工具对试样进行粗磨,以去除试样表面的切割痕迹和磨削痕迹,使试样表面平整度更高。

5. 腐蚀试样:将试样浸泡在有机酸或无机酸中,进行腐蚀处理。

腐蚀时间根据试样材料和厚度不同而有所不同。

6. 清洗试样:使用去离子水等清洗试样,以去除试样表面的残留腐蚀剂和杂质。

7. 烘干试样:将试样放在干燥器中烘干,以去除试样表面的水分和湿气。

8. 磨光试样表面:使用金相试样制备机等工具对试样进行精磨,使试样表面更加光滑和平整。

9. 腊包试样:将试样放置在腊模中,进行腊包处理。

腊包时间根据试样尺寸和形状不同而有所不同。

10. 磨薄试样:使用金相试样制备机等工具对试样进行磨薄,使试样达到透明状态,以便显微镜观察试样的显微组织结构。

综上所述,金相试样的制备过程需要进行多道工序,每个步骤都非常重要。

只有制备出符合标准的试样,才能保证金相试验结果的准确性和可靠性。

金相试样的制备过程

金相试样的制备过程

金相试样的制备过程金相试样是金相显微镜下观察金属材料微观组织结构的重要手段。

下面将介绍金相试样的制备过程。

选择待观察的金属材料。

金相试样的制备可以适用于各种金属材料,包括钢铁、铜、铝等。

根据不同的金属材料,制备过程可能会有所不同。

第二步,将金属材料切割成适当的尺寸。

为了进行金相试样的制备,首先需要将金属材料切割成适当的尺寸。

这可以使用金属切割机或手动切割工具完成。

第三步,对金属材料进行研磨。

金相试样需要具有光洁的表面,以便在显微镜下观察。

因此,使用砂纸和研磨液对金属材料进行研磨是非常重要的。

研磨的过程通常分为粗磨和精磨两个阶段,以确保金属材料表面的平整度和光洁度。

第四步,对金属材料进行腐蚀。

腐蚀是金相试样制备过程中的一个重要步骤,它可以突出金属材料的组织结构。

根据金属材料的不同,可以选择不同的腐蚀剂。

例如,对铁基材料可以使用Nital腐蚀液,对铝基材料可以使用Keller腐蚀液。

腐蚀时间也需要根据金属材料的不同进行调整,以获得最佳的腐蚀效果。

第五步,进行金相试样的打磨和抛光。

在腐蚀后,金相试样需要进行打磨和抛光,以进一步提高表面的光洁度。

这可以使用特制的金相试样打磨机和抛光机完成,使用不同颗粒大小的研磨液和抛光液,逐渐减小颗粒的尺寸,直到获得光滑的试样表面。

第六步,进行金相试样的腐蚀染色。

为了更清晰地观察金属材料的组织结构,可以对金相试样进行腐蚀染色。

这可以使用不同的染色剂,如希尔维斯液或帕尔金液。

腐蚀染色的时间也需要根据金属材料的不同进行调整,以获得最佳的染色效果。

进行金相试样的清洗和干燥。

在制备金相试样的过程中,试样表面可能会有研磨液、抛光液和腐蚀液的残留物。

因此,对金相试样进行清洗非常重要。

使用乙醇或丙酮等溶剂对试样进行清洗,并用氮气吹干或自然风干。

通过以上的制备过程,金相试样可以得到符合要求的微观组织结构观察样品。

制备过程中的每个步骤都需要仔细操作,以确保最终获得准确、清晰的试样。

金相试样的制备过程是金相显微镜下观察金属材料微观组织结构的重要环节。

金相试样的制备及金相组织观察

金相试样的制备及金相组织观察

金相试样的制备及金相组织观察金相试样是金相学中的重要实验手段,用于观察金属材料的晶体结构、相组成和组织形态等信息。

下面我们将介绍金相试样的制备方法及金相组织观察过程。

一、金相试样的制备方法1.试样的切割:首先需要从金属材料中切割出代表性的试样。

切割试样时应注意保持试样尺寸的标准,确保试样的大小符合实验要求。

2.粗磨:经切割获得的试样通常都有较粗糙的表面。

因此需要进行粗磨,以便进一步处理。

粗磨可以使用粗磨纸或砂轮进行,以去除试样表面粗糙度和切割留下的锋利边缘。

3.嵌埋:经过粗磨后的试样需要进行嵌埋。

嵌埋是将试样固定在一个透明的树脂中,以便进行后续的研磨和观察。

常用的嵌埋材料有环氧树脂和酚醛树脂。

4.精磨:嵌埋好的试样需要进行精磨,使试样表面更加光滑细腻。

精磨可以使用细磨纸或细磨粉进行,常见的精磨粉有二氧化硅粉和氧化铝粉。

5.抛光:精磨后的试样表面通常仍然存在一些微小的研磨痕迹和表面附带物。

为了进一步减小试样表面的痕迹和提高试样表面的光洁度,可以进行抛光。

抛光可以使用砂轮、刚玉研磨粉或抛光膏进行。

6.腐蚀:一些试样需要进行腐蚀处理,以便观察金相组织。

腐蚀可以通过直接浸泡试样在腐蚀剂中,或者使用腐蚀电解槽进行。

7.清洗:试样制备完成后,需用酒精/丙酮和超声清洗剂进行清洗,以彻底清除试样表面的污染物和残留物。

最后使用纯酒精对试样进行干燥。

二、金相组织观察过程1.试样装入金相显微镜:制备好的金相试样需要装入金相显微镜进行观察。

可以将试样固定在显微镜的试样夹上,并通过显微镜的调节装置使试样位于镜头的焦点上。

2.调焦:通过调节显微镜的焦距,使试样清晰可见。

根据试样的形状和纵深,需要调整显微镜的焦距,以确保试样表面和内部的细节都能清晰显示。

3.选择放大倍率:根据所需观察的试样细节,选择合适的放大倍率进行观察。

通常金相显微镜的放大倍率范围从10倍至1000倍不等。

4.观察金相组织:通过显微镜观察试样中的金相组织。

金相试样的制备

金相试样的制备

金相试样的制备第一部分:引言金相试样是金属材料工程中常用的一种试验方法,用于研究金属材料的结构和性能。

制备金相试样是金相分析的基础,能够提供金属材料的显微组织和晶体结构信息,为后续的金相分析提供依据。

第二部分:金相试样的制备方法1. 切割:首先将金属材料切割成适当的形状和尺寸,常用的切割工具包括锯片、剪刀和切割机等。

切割时要注意避免产生过多的热量,以免影响金属的组织结构。

2. 研磨与打磨:将切割好的金属试样进行研磨和打磨,以去除切割过程中的瑕疵和氧化层。

研磨和打磨时要使用不同粒度的研磨纸和打磨布,逐渐降低粒度,直至获得光滑平整的试样表面。

3. 压制:将研磨后的试样放入金相试样的模具中,然后使用压力机进行压制。

压制的目的是使试样表面平整,避免出现裂纹和变形。

4. 粗磨:经过压制后的试样表面还存在一定的瑕疵和粗糙度,需要进行进一步的粗磨。

粗磨可以使用砂轮、砂带或研磨机进行,直到试样表面光滑。

5. 细磨:细磨是为了获得更高质量的试样表面。

可以使用细磨纸、细磨布和细磨液进行细磨,直到试样表面得到光洁度要求。

6. 腐蚀:对于某些金属材料,为了观察其组织结构,需要进行腐蚀处理。

腐蚀试剂的选择根据材料的不同而不同,可以使用酸性腐蚀剂或碱性腐蚀剂,腐蚀时间和温度也需要控制好。

7. 清洗与干燥:腐蚀后的试样需要进行充分的清洗,以去除腐蚀剂残留和杂质。

清洗时可以使用溶剂或超声波清洗机。

清洗完成后,将试样放在通风处进行自然干燥或使用干燥箱进行烘干。

第三部分:金相试样的注意事项1. 制备过程中要注意安全,佩戴好防护眼镜和手套,避免受伤。

2. 切割时要选择合适的切割工具和切割速度,以避免产生过多的热量和变形。

3. 研磨与打磨时要注意连续进行,避免过度研磨和打磨造成形状和尺寸的变化。

4. 压制时要控制好压力和时间,避免过度压制导致试样变形。

5. 粗磨、细磨和腐蚀时要注意操作规范,避免试样表面受损和腐蚀不均匀。

6. 清洗和干燥时要彻底,避免残留物和水分对试样的影响。

金相试样的制备

金相试样的制备

金相试样的制备通常情况下,金相试样的制备包括了取样、镶嵌、标号、磨光、显示等几个步骤。

但并非每个金相试样的制备都必须经历上述步骤。

如果所选取的试样形状、大小合适,便于握持磨制,则不必进行镶嵌;如果检验仅是材料中非金属夹杂物或铸铁中的石墨,则不必进行浸蚀。

总之,应根据检验目的来确定制样步骤。

1 取样和镶嵌1.1取样取样是金相试样制备的第一道工序,若取样不当,则达不到检验目的,因此,所取试样的部位、数量、磨面方向等应严格按照相应的标准规定执行1)取样部位和磨面方向的选择取样部位必须与检验目的和要求相一致,使所切取的试样具有代表性。

必要时应在检验报告单中绘图说明取样部位、数量和磨面方向。

例如,检验裂纹产生的原因时,应在裂纹部位取样,并且还应在远离裂纹处取样,以资比较;检验铸件时,应在垂直于模壁的横切面上取样,对于大铸件,还应从表面之中心的横截面上取3~5个试样,磨制横断面,由表及里逐个进行观察、比较;对于轧制材料,金相试样的切取,一般纵断面主要用于检验非金属夹杂物、晶粒的变形程度、钢材的带状组织以及通过热处理对带状组织的消除程度。

而横断面则主要用于检验从表面到中心的金相组织变化情况、表层各种缺陷(如氧化、脱碳、过少、折叠等)、表面热处理结果(如表面淬火的淬硬层、化学热处理的渗碳层、渗氮层、碳氮共渗曾以及表面镀铬、镀铜层等)、非金属夹杂物在整个断面上的分布及晶粒度等。

一般说来,在进行非金属夹杂物评定时,应磨制纵横两个面;在观察铸件组织、表面缺陷以及测定渗层厚度、镀层厚度、晶粒度等均需磨制横断面;在进行破断(失效)综合分析时,往往需要切取几个试样,同时磨制纵横两个面进行观察分析。

2)取样方法金相试样一般为Ф12×12mm的圆柱体或12×12×12mm立方体。

若太小则操作不便,太大则磨制平面过大,增长了磨制时间且不易磨平。

由于备件材料或零件的形状各异,也有用不规则外形的试样。

非检验表面缺陷、渗层、镀层的试样,应将棱边倒圆,防止在磨制时划破砂纸和抛光织物,避免在抛光时试样被织物挂飞,造成事故。

金相试样制备

金相试样制备

金相试样制备金相试样制备1. 概述金相试样制备是金相学中非常重要的一环,它是对金属材料进行显微结构分析的基础。

金相试样制备的目的是为了获得光滑、平整、无损伤的试样表面,以便能够清晰地观察和分析金属材料的显微结构。

本文将介绍金相试样制备的一些基本步骤和常用技术。

2. 试样制备步骤2.1 试样采样金相试样制备的第一步是采样。

为了能够代表整个金属材料的组织结构,采样要尽可能地具有代表性。

一般情况下,可以在合适的区域进行切割或者取样。

需要注意的是,采样时要避免热影响区,以免对试样的显微结构分析造成影响。

2.2 试样切割采样完成后,试样需要进行切割。

切割的目的是获得具有一定尺寸和形状的试样,以便后续的磨削和抛光操作。

切割时要选择适当的切割工具,并确保切割过程中试样不会受到过度热量和振动。

2.3 磨削磨削是金相试样制备中非常重要的一步。

它主要是通过砂轮或研磨纸将试样表面进行粗糙度的处理,以消除切割过程中引入的表面损伤和痕迹。

磨削时要注意不要过度磨削,以免影响试样的显微结构。

2.4 抛光抛光是对试样进行精细处理的步骤,它可以进一步提高试样表面的光洁度和平整度。

常用的抛光方法有机械抛光和化学抛光两种。

机械抛光主要通过使用不同颗粒粒度的研磨颗粒来获得所需的表面处理效果;化学抛光则是利用化学药剂对试样进行表面处理,使其表面得到一定的腐蚀,从而获得平整光滑的试样。

抛光后的试样表面应当清洁无杂质。

2.5 腐蚀腐蚀是为了突显金属材料的组织结构而进行的一项处理。

通过选择合适的腐蚀剂和腐蚀条件,可以使材料显微结构中的晶粒、孔隙、相等细节更加清晰可见。

腐蚀过程中需要控制好时间和温度,以免对试样的组织结构造成不可逆的影响。

2.6 清洗和干燥试样制备完成后,需要对试样进行彻底清洗以去除残留的腐蚀剂和杂质。

清洗可以使用溶剂、超声波等方法进行。

完成清洗后,试样需要进行干燥,以保证试样的稳定性和光学观察的准确性。

3. 技术要点与注意事项3.1 选取合适的制备方法在进行金相试样制备时,需根据具体试样材料和要求,选择合适的制备方法。

简述金相试样制备的基本过程

简述金相试样制备的基本过程

简述金相试样制备的基本过程金相试样制备是金相分析中非常重要的一个步骤,它的基本过程可以总结为以下几个步骤。

1. 试样的选择与切割首先需要选择一块具有代表性的材料作为试样,通常选择的试样形状为圆柱形或方形。

然后根据需要的测试尺寸要求,使用金相切割机将试样切割成相应的形状和尺寸。

2. 研磨与打磨切割后的试样表面通常比较粗糙,需要进行研磨和打磨处理。

首先使用粗砂纸或砂轮对试样表面进行初步的研磨,去除表面的粗糙部分和切割产生的瑕疵。

然后逐渐使用细砂纸、研磨液和抛光布对试样进行精细的研磨和打磨,使试样表面光洁平整。

3. 清洗与腐蚀经过研磨打磨后的试样表面可能会残留有研磨液和抛光剂,需要进行清洗。

通常使用去离子水或乙醇等溶剂进行清洗,确保试样表面干净无杂质。

清洗后,对于某些金属材料,还需要进行腐蚀处理,以去除试样表面的氧化层和其他杂质。

不同金属材料需要选择不同的腐蚀液进行处理,常用的腐蚀液有酸性溶液、碱性溶液和氧化剂等。

4. 电解抛光对于一些难以获得理想表面的金属材料,例如铝合金,可以采用电解抛光的方法进行处理。

电解抛光可以在试样表面形成均匀的氧化膜,去除表面的粗糙度和应力,得到更好的试样表面质量。

5. 清洗与干燥腐蚀或电解抛光后的试样需要再次进行清洗,以确保试样表面的干净和无杂质。

清洗后,试样需要进行干燥处理,可以使用吹风机、烘箱或者真空干燥等方法进行干燥,确保试样完全干燥。

6. 金相试样制备完成经过以上步骤处理后,金相试样制备完成。

制备好的试样可以用于金相显微镜观察、显微硬度测试、金相组织分析等金相分析技术。

总结起来,金相试样制备的基本过程包括试样的选择与切割、研磨与打磨、清洗与腐蚀、电解抛光、清洗与干燥等步骤。

通过这些步骤的处理,可以获得具有良好表面质量和代表性的金相试样,为后续的金相分析提供准确可靠的数据基础。

金相试样制备步骤

金相试样制备步骤

金相试样制备步骤一、概述金相试样制备是金相分析中的重要步骤,通过制备金相试样,可以观察和分析材料的组织结构、晶粒尺寸、相含量等信息。

本文将介绍金相试样制备的基本步骤,以及一些常用的制备方法。

二、金相试样制备的基本步骤1. 试样的选择和切割根据需要分析的材料,选择合适的试样。

常见的试样形状有圆柱形、方形和片状等。

然后,使用金相切割机等设备,将试样切割成合适的尺寸,通常要求试样的尺寸符合一定的标准,以保证试样的制备和分析的准确性。

2. 试样的研磨和打磨切割好的试样表面可能存在一些切割痕迹和粗糙度,需要进行研磨和打磨。

首先,使用粗砂纸或金刚砂纸对试样表面进行研磨,去除切割痕迹和粗糙度。

然后,使用细砂纸逐渐过渡到细磨纸,直至试样表面光滑平整。

3. 试样的腐蚀为了观察材料的内部组织结构,需要将试样进行腐蚀处理。

腐蚀是利用酸性或碱性溶液对试样进行腐蚀,去除表面氧化层和其他杂质,暴露出材料的内部结构。

常用的腐蚀液包括酸性腐蚀液和碱性腐蚀液,选择适当的腐蚀液根据材料的性质和要求。

4. 试样的清洗和干燥腐蚀处理后,试样表面可能会残留一些腐蚀液和杂质,需要进行清洗。

首先,将试样浸泡在去离子水中,去除残留的腐蚀液。

然后,使用有机溶剂进行超声清洗,去除表面的油污和杂质。

最后,用氮气吹干试样,确保试样表面干燥。

5. 试样的蜡埋和研磨为了方便观察和分析试样的组织结构,需要将试样进行蜡埋。

首先,将试样放置在蜡模中,倒入熔化的金相蜡,使试样完全埋入蜡中。

然后,使用金相研磨机等设备,对蜡埋试样进行研磨和打磨,直至试样表面光滑平整。

6. 试样的腰化和抛光为了进一步提高试样的光洁度,需要对试样进行腰化和抛光处理。

首先,使用金相腰化机对试样进行腰化,去除蜡埋试样的边缘部分。

然后,使用金相抛光机对试样进行抛光处理,使试样表面更加光滑细腻。

7. 试样的腐蚀显微镜观察制备好的金相试样可以使用金相显微镜进行观察和分析。

将试样放置在金相显微镜上,调节显微镜的焦距和放大倍数,观察试样的组织结构、晶粒尺寸、相含量等信息。

金相试样的制作过程

金相试样的制作过程

金相试样的制作过程一、前言金相试样是金属材料组织分析的基础,是评价金属材料性能和质量的重要手段。

制作优质的金相试样对于保证分析结果的准确性和可靠性至关重要。

本文将详细介绍金相试样的制作过程。

二、材料准备1. 试样材料:常见的金属材料,如铁、铜、铝等。

2. 切割工具:常用切割工具有手锯、电锯等。

3. 磨削工具:常用磨削工具有手动磨片机、自动磨片机等。

4. 砂纸:常用砂纸有800#、1000#、1200#等。

三、试样制备1. 样品切割将待检测的金属材料进行切割,通常采用手动或电动锯进行切割。

在切割时需要注意以下几点:(1)保证切口平整,不得出现裂纹或变形;(2)尽量避免产生过多的热量,以免影响组织结构;(3)为避免污染,应在清洁环境下进行切割。

2. 样品粗磨将切割好的试样进行粗磨,通常采用手动或自动磨片机进行。

在粗磨时需要注意以下几点:(1)使用适当的砂纸进行粗磨,一般采用800#或1000#的砂纸;(2)保证试样表面平整,不得出现凹凸不平;(3)尽量避免产生过多的热量,以免影响组织结构;(4)为避免污染,应在清洁环境下进行粗磨。

3. 样品细磨将粗磨好的试样进行细磨,通常采用手动或自动磨片机进行。

在细磨时需要注意以下几点:(1)使用适当的砂纸进行细磨,一般采用1200#或更高级别的砂纸;(2)保证试样表面光滑、平整、无裂纹和变形;(3)尽量避免产生过多的热量,以免影响组织结构;(4)为避免污染,应在清洁环境下进行细磨。

4. 样品抛光将细磨好的试样进行抛光,通常采用手动或自动抛光机进行。

在抛光时需要注意以下几点:(1)使用适当的抛光剂进行抛光,一般采用氧化铝或硅胶等;(2)保证试样表面光滑、平整、无裂纹和变形;(3)尽量避免产生过多的热量,以免影响组织结构;(4)为避免污染,应在清洁环境下进行抛光。

5. 样品腐蚀将抛光好的试样进行腐蚀处理,通常采用酸性或碱性溶液进行。

在腐蚀时需要注意以下几点:(1)选择适当的腐蚀液进行处理,以达到所需的组织结构;(2)控制腐蚀时间和温度,以避免过度或不足;(3)为避免污染,应在清洁环境下进行处理。

金相试样的制备与技巧

金相试样的制备与技巧

金相试样的制备与技巧一、样品切割1.选择适合的切割工具,如金相切割机、剪切机等。

2.根据需要,将样品切割成适当的大小和形状。

3.确保切割时刀具和样品表面的清洁,以避免切割时产生额外的污染或变形。

二、样品修整1.使用砂轮机或砂带机对切割的样品进行修整。

修整的目的是去除切割过程中产生的破损表面、污染物和变形。

2.修整样品时要注意保持切割的样品表面的平整和平行,避免磨削过程中产生额外的变形。

三、样品粗磨1.使用金相砂轮机或砂布机对修整后的样品进行粗磨。

选择合适的砂轮或砂布进行研磨,一般由粗砂开始,逐渐转到细砂。

2.磨削时要均匀施力,保持砂轮与工件表面的接触面积一致。

3.研磨过程中要不断调整角度和方向,以避免表面出现划痕或波纹。

四、样品镜面抛光1.初步抛光:使用金相抛光机,根据样品的大小选择合适的固定盘和研磨液进行初步抛光。

研磨液的选择根据样品材料的不同,可以选择氧化铝、氧化亚铁或金刚石等。

2.中间抛光:根据需要,使用更细研磨液进行中间抛光,以提高样品表面的光洁度。

3.最后抛光:使用特别细的研磨液和抛光布进行最后抛光,以获得高质量的镜面。

五、样品腐蚀1.根据需要,使用合适的腐蚀剂对样品进行腐蚀。

腐蚀剂的选择根据样品材料的不同,可以选择酸性或碱性的腐蚀剂。

2.腐蚀时间要根据样品的尺寸和所需观察的细节来确定,一般为几分钟至几小时不等。

3.腐蚀后要用水彻底清洗样品,以去除腐蚀剂的残留物。

六、样品清洗与干燥1.使用流动水或超声波清洗样品,将样品表面的污染物和残留物去除。

2.定期更换清洗液,以避免再次污染样品。

3.将样品放在通风干燥器或其他适当的设备中,使其彻底干燥。

金相试样制备的技巧:1.在制备金相试样前,要对样品进行初步的研究和分析,确定试样形状和尺寸。

2.在切割、修整和磨削样品时,要避免过度加热样品,以免改变其结构和性能。

3.在抛光过程中,要注意保持适当的研磨时间和压力,以避免由于过度抛光而破坏样品表面的形貌。

金相试样制备总结

金相试样制备总结

金相试样制备总结
金相试样制备是金相分析的重要步骤之一,其目的是为了观察金属材料的组织结构和性质。

下面就来总结一下金相试样制备的步骤和注意事项。

1.试样的制备
首先需要从金属材料中取出试样,一般情况下试样的形状为圆柱形或方形。

在取出试样之前需要注意保持试样表面的光洁度,避免在制备过程中对试样表面造成损伤。

2.试样的研磨和抛光
试样制备的第二步是对试样进行研磨和抛光。

这一步的目的是为了去除试样表面的氧化层和其他杂质,使试样表面光洁度达到要求。

研磨和抛光的过程需要使用不同颗粒大小的研磨纸和抛光布,一般需要进行多次研磨和抛光才能达到要求。

3.试样的腐蚀
试样制备的第三步是对试样进行腐蚀。

这一步的目的是为了使试样表面显微组织清晰可见。

腐蚀液的选择需要根据试样的材料和组织结构来确定,一般情况下常用的腐蚀液有酸性和碱性两种。

腐蚀的时间需要根据试样的材料和组织结构来确定,一般情况下需要进行
多次腐蚀才能达到要求。

4.试样的清洗和干燥
试样制备的最后一步是对试样进行清洗和干燥。

这一步的目的是为了去除试样表面的腐蚀液和其他杂质,使试样表面干燥。

清洗的过程需要使用去离子水和酒精等溶剂,干燥的过程需要使用干燥箱或者空气吹干。

金相试样制备是金相分析的重要步骤之一,需要严格按照步骤进行操作,才能得到准确的试样组织结构和性质信息。

金相试样制备的原理及意义

金相试样制备的原理及意义

金相试样制备的原理及意义
金相试样,也称金相石,是一种用于光学金相微镜下观察材料微观组织结构的试样。

其制备原理及意义如下:一、金相试样制备的原理1. 抛光打磨使用砂纸等逐级打磨试样表面,抛光至镜面反射。

这是获得清晰反射图像的基础。

2. 腐蚀处理使用酸或碱等腐蚀试样表面,选择性溶解组织成分,显微组织形态。

常用的是4%硝酸酒精溶液腐蚀。

3. 清洗干燥腐蚀后用水清洗干净试样表面,然后干燥。

这是为后续过程做准备。

4. 镀导电层通过真空溅射或电镀等方法镀覆上导电层,如金层。

这层导电层用于后续扫描成像。

5. 观察拍照在金相微镜下,通过反射获得材料显微组织图像。

可以进行拍照保存结果。

二、金相试样的意义1. 显示微观组织形态金相试样可以在显微尺度下显示材料内部的组织形态,如晶界、第二相等。

2. 分析组织成分通过形态结构推断组织成分。

例如球化组织表明过热或焊接等情况。

3. 判断缺陷原因组织形态可以反映缺陷形成原因。

例如疤痕组织显示材料裂纹。

4. 研究组织演变显示不同工艺对组织演变的影响,如时效处理形成的沉淀相。

5. 分析失效机理通过组织形态判断材料失效的根本机理,提出改进对策。

6. 评价材料加工质量组织形态显示加工过程质量,如焊接部分的熔合程度。

7. 提供量化数据可以获得量化的数据,如各组分面积分数、晶粒尺寸等参数。

三、金相试样可以直观地显示金属材料的微观组织情况,是材料科学研究的重要工具,对于分析材料行为和制定加工方案具有重要意义。

金相试样的制备

金相试样的制备

金相试样的制备金相试样是金属材料分析中常用的一种试样制备方法。

金相试样的制备过程包括样品取样、研磨、腐蚀、脱脂、磨光和腊包等步骤,以获得清晰、平整、无损伤的试样表面,以便进行金相显微镜观察和分析。

在进行金相试样制备之前,需要根据具体分析要求选择合适的取样位置。

取样位置应当代表整个试样的特征,并且要避免表面的瑕疵和损伤。

取得样品后,需要进行研磨处理。

研磨的目的是为了去除试样表面的氧化层、污染物和不均匀组织,使试样表面平整。

常用的研磨工具有砂纸、砂轮和研磨液等,根据样品的硬度和粗糙度要求选择合适的工具和研磨粒度。

然后,在研磨完成后,需要进行腐蚀处理。

腐蚀的目的是为了显现金属材料的组织结构和缺陷。

常用的腐蚀剂有酸性腐蚀剂和碱性腐蚀剂等,选择合适的腐蚀剂和腐蚀时间可以使试样表面呈现出清晰的金相显微结构。

接下来,进行脱脂处理。

脱脂的目的是为了去除试样表面的油污和有机杂质,保证试样表面的干净。

常用的脱脂剂有酒精、丙酮和去脂棉等,选择合适的脱脂剂和脱脂时间可以使试样表面无残留物。

然后,进行磨光处理。

磨光的目的是为了使试样表面光洁、平整,便于观察和分析。

常用的磨光工具有研磨纸、研磨膏和研磨机等,根据试样的硬度和粗糙度要求选择合适的工具和磨光过程。

进行腊包处理。

腊包的目的是为了保护试样表面,防止试样在显微镜观察和分析过程中被氧化或污染。

腊包的制备需要选用合适的腊材和腊包工艺,使试样表面得到保护。

总结起来,金相试样的制备过程包括样品取样、研磨、腐蚀、脱脂、磨光和腊包等步骤。

这些步骤的目的是为了获得清晰、平整、无损伤的试样表面,以便进行金相显微镜观察和分析。

通过合理选择试样制备工艺和工具,可以得到高质量的金相试样,为金属材料的分析提供可靠的基础。

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金相试样的制备金相试样的制备金相试样的制备主要包括取样及磨制,如果取样的部位不具备典型性和代表性,其检查结果将得不到正确的结论,而且会造成错误的判断。

金相试样截取的方向、部位及数量应根据金属制造的方法、检验的目的、技术条件或双方协议的规定选择有代表的部位进行切取。

金相试样的制备,磨抛及侵蚀参照GB/T 13298—1991《金属显微镜组织检验方法》的有关规定进行。

一、金相试样的选取1.纵向取样纵向取样是指沿着钢材的锻轧方向进行取样。

主要检验内容为:非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。

2.横向取样横向取样是只垂直于钢材锻扎方向取样。

主要检验内容为:金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物网、表层缺陷深度、氧化层深度、脱碳层深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。

3.缺陷或失效分析取样截取缺陷分析的试样,应包括零件的缺陷部分在内。

例如,包括零件断裂时的断口,或者是取裂纹的横截面,以观察裂纹的深度及周围组织变化情况。

取样时应注意不能使缺陷在磨制时被损伤甚至消失。

试样尺寸以磨面面积小于400mm2,高度15~20mm为宜。

试样可用手锯、砂轮切割机、显微切片机、化学切割装置、电火花切割机、剪切、锯、刨、车、铣等截取,必要时也可用气割法截取。

硬而脆的金属可以用锤击法取样。

不论用哪种方法切割,均应注意不能使试样由于变形或过热导致组织发生变化。

对于使用高温切割的试样,必须除去热影响部分。

二、金相试样的镶嵌在金相试样的制备过程中,有许多试样直接磨抛(研磨、抛光)有困难,所以应进行镶嵌。

经过镶嵌的样品,不但磨抛方便,而且可以提高工作效率及试验结果准确性。

通常进行镶嵌的试样有:形状不规则的试件;线材及板材;细小工件;表面处理及渗层镀层;表面脱碳的材料等。

样品镶嵌的常用方法有:1.机械镶嵌法机械镶嵌法系试样放在钢圈或小钢夹中,然后用螺钉和垫块加以固定。

该方法操作简便,适合于镶嵌形状规则的试样。

2.树脂镶嵌法树脂镶嵌法是利用树脂来镶嵌细小的金相试样,可以将任何形状的试样镶嵌成一定尺寸的试样。

树脂镶嵌法可分为热压和浇注镶嵌法两类。

(1)热压镶嵌法。

热压镶嵌法是将聚氯乙烯、聚苯乙烯或电木粉经加热至一定温度并施加一定压力和保温一定时间,使镶嵌材料与试样紧固地粘合在一起,然后进行试样研磨。

热压镶嵌需要用镶嵌机来完成。

(2)浇注镶嵌法。

由于热压镶嵌法需要加热和加压,对于淬火钢及软金属有一定影响,故可采用冷浇注法。

浇注镶嵌法适用于不允许加热的试样、较软或熔点低的金属,形状复杂的试样、多孔性时试样等。

或在没有镶嵌设备的情况下应用。

时间证明采用环氧树脂较好,常用配方为:环氧树脂90g,乙二胺10g,还可以加入少量增塑剂(磷苯二甲酸二丁脂)。

按以上配比搅拌均匀,注入事先准备好的金属圈内,圈内先将试样安置妥当,约2~3h后即可凝固脱模。

三、金相试样的磨制金相试样经切割或镶嵌后,需进行一系列的研磨工作,才能得到光亮的磨面。

研磨的过程包括磨平、磨光、抛光3个步骤。

1.磨平即粗磨试样截取后,第一步进行粗磨,粗磨一般在落地砂轮上进行。

磨料粒度的粗细,对试样表面粗糙度和磨削效率有一定影响,粗磨时,还应注意蘸水冷却,防止组织变化。

2.磨光即细磨试样经粗磨后表面虽已平整,但还存在较深的磨痕及表面加工变形层,需要通过从粗到细的不同金相砂纸的磨制,把它们逐渐减轻,为进一步抛光做好准备。

金相砂纸是磨光金相试样的重要材料,一般采用的磨料为碳化硅和氧化铝。

手工磨光试样时,砂纸应放在玻璃板上,依次用280号、500号、水砂纸、0、01、02、03号金相砂纸磨光,每更换一道砂纸。

试样应转动900,并使前一道的磨痕彻底去除。

除了手工细磨外,还可用金相试样预磨机机械细磨,但磨光时需注意用水冷却,避免磨面过热。

3.抛光抛光的目的是在于去除金相磨面由细磨所留下的细微磨痕及表面变形层,使磨面成为无划痕的光滑镜面。

金相试样的抛光方法有:(1)机械抛光。

机械抛光是靠抛光微粉的磨削和滚压作用,把金相试样抛成光滑的镜面。

抛光时抛光微粉嵌入抛光织物的间隙内。

相当于磨光砂纸的切削作用。

机械抛光所使用的设备主要是抛光机,抛光机由电动机带动抛光盘构成,结构比较简单。

良好的抛光机不允许有能感觉到的径向和轴向跳动,使用时抛光盘应平稳,噪声小。

抛光时常用常用的磨料有氧化铬、氧化铝、氧化铁和氧化镁,将抛光磨料制成水悬浮液后使用。

现在比较常用的抛光磨料是金刚石研磨膏,它的特点是抛光效率高,抛光后表面质量好。

抛光织物对金相试样的抛光具有重要的作用,依靠织物与磨面间的摩擦使磨面光亮。

在抛光过程中,织物的纤维间隙能储存和支承抛光粉,从而产生磨削的作用。

一般常用的粗糙抛光织物用帆布,细抛和精抛织物用海军呢、丝绒和丝绸等。

抛光操作时,对试样所施加的压力要均衡,且应先重后轻。

在抛光初期,试样上的磨痕方向应与抛光盘转动的方向垂直,以利较快的抛除磨痕。

在抛光后期,需将试样缓缓转动,这样有利于获得光亮平整的磨面,同时能防止夹杂物及硬性的相产生曳尾现象。

(2)电解抛光。

电解抛光采用电化学溶解作用,使试样达到抛光的目的。

电解抛光速度快,一般试样经过0号或00号砂纸磨光后即可进行电解抛光。

经电解抛光的金相试样能显示材料的真实组织,尤其是硬度较低的金属或单相合金,对于极易容易加工变形的合金,像奥氏体不锈钢、高锰钢等采用电解抛光更为合适。

但不适用于偏析严重的金属材料、铸铁以及夹杂物检验的试样。

电解抛光是靠电化学的作用使试样达到抛光的目的,用不锈钢作为阴极,被抛光的试样作为阳极,容器中盛放电解液,当接通电流后,试样的金属离子在溶液中发生溶解,在一定电解的条件下,试样表面微凸部分的溶解比凹陷处来得快,从而逐渐使试样表面有粗糙变平坦光亮。

电解抛光使用直流电源一般采用低压蓄电池充电器即已足够,电路中应装有电流表和电压表。

抛光时应先接通电源,然后夹住试样,将试样放入电解液中,此时应立即正确地调整至额定抛光电流,并给予电解液以充分的搅拌与冷却或加热。

抛光完毕后,必须先将试样自电解液内取出,然后切断电源,并将试样迅速移入水中冲洗、吹干。

常用的电解抛光液和规范见表1。

表1 常用的电解抛光液和规范4.自动制样设备的简介传统手工的金相试样制备过程工序繁琐,如遇到大批量的试样,怎样提高工作效率及减少人力成本就成了最大的问题。

目前比较先进的设备是半自动或全自动的金相制样设备。

该种设备的特点是集粗磨、细磨、抛光这些制样工序为一体。

半自动制样设备的工作程序是先将镶嵌好的试样用固定器固定(可选择夹单个试样的固定器和夹多个试样的固定器),然后选择相应粒度的研磨纸(有粗到细),将其贴在转盘上,设定研磨时间,压力及转盘转速等工作参数,完成机械粗磨到机械细磨,抛光时只需要选择适合的抛光织物贴在转盘上,并添加适合的抛光液(可选用人工添加或自动添加)即可轻松完成机械抛光程序。

全自动金相制样设备的操作则更为简便,将试样用固定器固定,并将制样所需的各种粒度的研磨纸及抛光用的抛光织物全部贴在转盘上(该种设备装有多个转盘),预先设定磨抛程序及各项参数,设备将在电脑控制下完成从粗磨、细磨、抛光直至最后将试样干燥的所有工序。

自动化的金相制样设备由于操作简便,并能大大提高工作效率等优点,已越来越受到金相检验工作者的青睐,它无疑是未来金相试样制备的趋势。

四、金相试样的侵蚀在某些合金中,由于各相组成物的硬度差别较大,或由于各相本身色泽显著不同,在显微镜下能分辨出它的组织。

但大部分的显微组织均需经过不同方法的侵蚀,才能显示出各种组织来,常用的金属组织侵蚀法有化学侵蚀及电解侵蚀法等。

(一)化学侵蚀法1.化学侵蚀的原理此法是利用化学试剂的溶液,借助于化学或电化学作用显示金属的组织。

纯金属及单相合金的侵蚀纯粹是一个化学溶解过程,磨面表层的原子被溶入侵蚀剂中,在溶解过程中由于晶粒与晶粒之间的溶解度的不同,组织就被显示出来。

两相合金的侵蚀与单相合金的侵蚀的原理不同,它主要是电化学腐蚀过程。

合金中的两个相具有不同的电位,当磨面浸入侵蚀剂中便形成许多微小的局部电池,具有较高负电位的一相成为局部电池的阳极,被很快地溶入侵蚀剂中,因而该相逐渐呈现凹沟。

具有较高正电位的另一相成为阴极,在正常电化学作用下不受侵蚀,保持原有的光滑平面。

多相合金的侵蚀也是一个电化学溶解过程。

一般电化学作用对于多相合金的侵蚀,往往是负电位较高的各相都产生溶解作用,只有正电位较高的一相未被侵蚀,一般不能鉴别多相组织,所以要用多种侵蚀剂进行侵蚀。

2.化学侵蚀的要点磨面侵蚀前必须冲洗清洁,去除污垢,侵蚀的方法有侵入法和揩擦法。

侵入法是将试样用夹子或手指夹住,浸入盛有侵蚀剂的器皿中,使磨面朝上,并使试样全部浸入。

在侵蚀过程中应摇动侵蚀剂,使磨面受蚀更均匀。

整个侵蚀过程如下:光亮的磨面经侵蚀逐渐失去光泽,再变成银白色或淡黄色,最后成为灰黑色。

一般宜侵蚀较浅先在显微镜上观察侵蚀的程度,如果组织尚未显露,可以不经抛光再进行侵蚀。

揩擦法是将试样磨面朝上平放在工作台上,以蘸有侵蚀剂的棉花在磨面上轻轻揩擦。

此法侵蚀后磨面易产生侵蚀不均匀。

它适合大型工件和大试样的金相检查。

把经侵蚀适度的试样从侵蚀剂中取出后,应迅速用清水彻底冲洗,然后浸入酒精中或用酒精喷射试样磨面,再用热风吹干,喷酒精的目的是使磨面加快干燥,吹风时试样应倾斜,防止表面积水而成“水渍”。

侵蚀后的试样磨面应保持清洁,保护磨面不受损坏。

侵蚀后的试样如果不要求及时观察,或需保存,应立即放入干燥器内。

(二)电解侵蚀法化学侵蚀法虽然有不少强烈作用的侵蚀剂,但对于某些具有极高化学稳定性的合金,仍难清晰地显示出它们的组织,如不锈钢、耐热钢、热电偶材料等。

电解侵蚀的工作原理基本上与电解抛光相同。

在电解抛光开始时试样产生“侵蚀”现象,这一阶段正好是电解侵蚀的工作范围。

由于各项之间与晶粒之间的析出电位不一致,在微弱电流的作用下各相的侵蚀深浅不同,因而能显示各相的组织。

常用金相化学侵蚀剂见表2;有关电解侵蚀剂表3。

表2 常用金相化学侵蚀剂侵蚀剂名称成分适用范围硝酸酒精溶液硝酸 1~5mL酒精 100mL淬火马氏体、珠光体、铸铁等苦味酸酒精溶液苦味酸 4g酒精 100mL珠光体、马氏体、贝氏体、渗碳体盐酸、苦味酸酒精溶液盐酸 5mL苦味酸 1g酒精 100mL回火马氏体及奥氏体晶粒盐酸、硝酸溶液盐酸 10mL硝酸 3g酒精 100mL高速钢回火后晶粒、氮化层、碳氮化层氯化高铁、盐酸水溶液氯化高铁 5g盐酸 50mL酒精 100mL奥氏体—铁素体不锈钢、18-8不锈混合酸甘油溶液硝酸 10mL盐酸 20mL甘油 30mL奥氏体不锈钢、高Cr-Ni耐热钢氯化铁盐酸溶液氯化高铁 5g盐酸 15mL纯铜、黄铜及其他铜合金水 100mL过硫酸铵水溶液(NH4)2S2O3 10g水 100mL纯铜、黄铜及其他铜合金氢氧化钠水溶液氢氧化钠 1g水 100mL铝及铝合金硫酸铜—盐酸溶液硫酸铜 5g盐酸 50mL水 50mL高温合金赤血盐—氢氧化钠溶液赤血盐 5g氢氧化钠 5g水 100mL碳化钛镀层表3 常用电解侵蚀剂电解液成分规范用途电流密度/(A/cm2)时间/s 阴极FeSO4 3gFe2(SO4)3 0.1g水 100mL0.1~0.2 30~60 不锈钢中碳钢、高合金钢、铁氰化钾 10g水 90mL0.2~0.3 40~80 不锈钢高速钢草酸 10g水 100mL0.1~0.3 40~60 铂耐热钢、不锈钢CrO3 10g水 100mL0.2~0.3 30~70 不锈钢高合金钢、高速钢CrO3 1g水 100mL6 3~5 铝铜合金氟硼酸 1.8mL水 100mL30~45 20 铝铝合金氢氧化钾 10g水 100mL4 20 不锈钢不锈钢五、现场金相检验某些大型的机件或构件,如大型齿轮、轴类、管道等进行组织无损检验时,可直接在工件上选定检验点,进行磨光→抛光→侵蚀等过程。

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