金相试样的制备1
实验二 金相试样的制备
实验二金相试样的制备一、实验目的：1、掌握金相样品制备的一般方法（机械抛光和化学浸蚀）2、了解金相样品制备的其他方法二、实验内容：金相样品制备的全程包括：试样的截取与磨平（包括细薄样品的镶嵌）、样品的磨光与抛光、样品组织的显露、显微组织的观察与记录等。
本次实验的重点是掌握金相样品制备的一般方法——机械抛光和化学浸蚀，因而省略了试样的截取与磨平过程，同时各步的实验方法仅取若干不同种类之一。
本次实验具体内容如下：1、金相试样截取部位的选择：截取试样的部位，必须能表征材料或部件的特点及检验的目的。
2、金相试样的镶嵌：选择镶样塑料时应考虑下列特性：（ 1 ）镶样塑料必须不溶于酒精；（ 2 ）镶样塑料应该有足够的硬度；（ 3 ）镶样塑料必须有适当的粘附性；（ 4 ）所用塑料的镶样操作是否会影响试样组织的变化；（ 5 ）镶样塑料有强的抗腐蚀能力；（ 6 ）镶嵌方便，不需要长时间，镶嵌不容易出现缺陷。
本实验所采用的是热压镶嵌法，使用热凝树脂（电木粉和邻苯二甲酸二丙烯）。
3、金相试样的磨光与抛光：分粗磨和细磨两步。
试样取下后，首先进行粗磨。
如是钢铁材料试样可先用砂轮粗磨平，如是很软的材料（如铝、铜等有色金属）可用锉刀锉平。
细磨是消除粗磨时产生的磨痕，为试样磨面的抛光做好准备。
粗磨平的试样经清水冲洗并吹干后，随即把磨面依次在由粗到细的各号金相砂纸上磨光。
常用的砂纸号数有 400、600、800、10004 种型号，号小者磨粒较粗，号大者较细。
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，否则会使磨痕过深，且造成试样磨面的变形。
试样退回时不能与砂纸接触，这样“单程单向”地反复进行，直至磨面上旧的磨痕被去掉，新的磨痕均匀一致为止。
在调换下一号更细的砂纸时，应将试样上磨屑和砂粒清除干净，并转动90°角，使新、旧磨痕垂直。
1-第一讲 金相试样的制备
第二讲金相试样的制备样品制备的基本步骤：取样、镶嵌、磨光、抛光四个步骤。
每项操作都必须严格、细心，因为任何阶段上的失误都可能影响以后的步骤；在极端的情况下，不正确的制样可能造成组织的假像，从而得出错误的结论。
样品制备的方式：手工制样、机械制样、自动制样。
一、金相试样的截取选取合适的、具有代表性的试样是金相研究和检验中至关重要的第一步，必须注意取样得部位、数量、尺度、磨面的取向和试样的截取方法。
取样必须恰到好处地给材料提出统计上的可靠描述。
1、取样的原则：取样部位的选取取决于被检验材料或零件的特点、加工工艺过程及热处理过程、使用情况等。
根据检验目的和要求，通常分为两大类：系统取样、指定取样。
⑴系统取样：选取的试样必须能表征被检验材料或零件的特点，即要有代表性。
常规检验所取试样的部位、形状、数量、尺寸等都有明确的规定，详见有关标准：国标（GB）、冶标（YB）、航标（HB）。
例如，标准中规定：棒材、钢锭、钢胚，在材料两端取样；热轧型材则同时取横向、纵向两组试样；航空压气机盘则要从径向、轴向、弦向同时取样。
⑵指定取样：根据所研究的问题，有针对性的取样。
例如：零件失效分析的试样即属此类，必须根据零件使用部位、受力情况、出现裂纹的部位和形状等具体情况，抓住关键部位分别在材料失效部位和完好部位取样，以便对比分析，找出失效的原因。
比如裂纹源区就是重要的取样部位。
磨面取向：根据生产工艺、产品形状、研究目的而定。
形状尺寸：通常是Φ12×12mm的圆柱体或是12×12×12 mm的正方体；实际工作中还要具体问题具体分析。
试样太大、太小都不好；太大，则制备样品时费时费力；太小，则操作不便。
试样边缘无特殊要求时要磨制出倒角。
取样数量：实际生产中，某一材料、某一项目的检验，通常不会是单独的一个样品，一般是3~4个，以求统计上的可靠性。
在研究结果和检验报告上所列举的金相照片，必须注明截取部位和检验面的方向，甚至画图说明。
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。
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验
实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备一．实验目的1．学习了解金相显微镜的使用。
2．学习了解金相试样的制备。
二．概述利用金相显微镜，在试样上观察金属组织的方法称为显微分析，所能观察到的金属组织称为显微组织。
显微分析是研究金属材料的一种重要方法。
通过这种方法可以观察、研究金属材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物等在组织中的数量和分布情况等问题。
金相显微镜可以用于研究材料的组织结构与化学成分之间的关系；确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织；判别材料质量的优劣等。
1．金相显微镜的构造及使用正常人眼看物体时，最适宜的距离大约在250mm左右（称为明视距离），这时能分辨0.15~0.30mm距离，放大镜一般只能放大25倍，若要提高放大倍数以观察更细小的物体，就必须利用显微镜。
光学金相显微镜放大倍数为几十倍到2000倍，它的放大原理如图1.1所示。
图1.1 显微镜成像原理图对着被观察物体的透镜叫做物镜；对着人眼的透镜叫做目镜。
当观察物体AB放在物镜的举例焦点F1略远一点的地方时，则在透镜另一侧形成道理放大实像A1B1，A1B1处于目镜A B，虚像成像在人焦点F2之内。
人眼通过目镜观察实像A1B1时，将得到道理放大虚像''11眼明视距离处。
物镜的放大倍数目镜的放大倍数显微镜总的放大倍数即显微镜放大倍数等于物镜和目镜单独放大倍数的乘积。
本次实验使用XJP-100型金相显微镜，如图1.2所示。
它的构造可分为三部分：光学系统、机械系统和照明系统。
（1）光学系统：主要是目镜组和物镜组。
目镜：放大倍数有5⨯、10⨯、12.5⨯物镜：放大倍数有10⨯、40⨯、100⨯（2）机械系统：主要是底座、载物台、物镜转换器和调焦装置。
底座：支持整个显微镜体。
载物台：放置试样用。
武警转换器：用于更换不同倍数的物镜。
调焦装置：调节焦距用，一般显微镜分粗调和微调。
（3）照明系统：照明系统由光源、聚光透镜、孔径光栏、视场光栏和棱镜等组成。
实验1-2 金相样品的制备
A = η sin φ
式中：η—物镜与物体之间介质的折射率；
2
φ—物镜孔径角的一半，即通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度。 η越大或物镜孔径角越大，则数值孔径越大，由于φ总是小于90，所以在空气 介质（η=1）中使用时，数值孔径A一定小于1，这类物镜称干系物镜。当物镜上 面滴有松柏油介质（η=1.52）时，A值最高可达1.4，这就是显微镜在高倍观察时 用的油浸系物镜，每个物镜都有一个设计额定的A值，刻在物镜体上。 (3) 显微镜的有效放大倍数 由M=M目·M物知，显微镜的同一放大倍数可由不同倍数的物镜和目镜来组合。 如45倍的物镜乘以10倍的目镜或者15倍的物镜乘以30倍的目镜都是450倍。对于 同一放大倍数，如何合理选用物镜和目镜呢？应先选物镜，一般原则是使显微镜 的放大倍数在该物镜数值孔径的500~1000倍，即
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。
金相试样制备总结
金相试样制备总结一、前言金相试样制备是金属材料研究中的一个重要环节。
它是通过对金属材料进行切割、打磨、腐蚀等处理，制备出能够在光学显微镜下观察的试样。
本文将从试样制备的步骤、仪器设备及注意事项三个方面进行总结。
二、步骤1. 切割切割是制备金相试样的第一步，主要目的是将原始材料切割成规定尺寸和形状的试样。
常用的切割方法有手工锯、电火花线切割机等。
2. 打磨打磨是制备金相试样中最关键的一步，它能够使试样表面平整光滑，便于后续处理。
常用的打磨方法有手工打磨和机械打磨。
3. 研磨研磨是为了进一步提高试样表面质量，去除打磨时留下来的微小凸起和坑洼。
常用的研磨方法有手工涂抹法和机械自动涂布法。
4. 腐蚀腐蚀是为了显微组织观察而进行的处理。
常用的腐蚀液有硝酸、盐酸等。
三、仪器设备1. 金相显微镜金相显微镜是观察金相试样的必备仪器，它能够在高倍放大下观察材料的显微组织和晶粒结构。
2. 打磨机打磨机是制备金相试样中不可或缺的设备，它能够将试样表面平整光滑。
3. 研磨机研磨机是为了进一步提高试样表面质量而使用的设备。
4. 腐蚀仪腐蚀仪是为了进行腐蚀处理而使用的设备，能够控制腐蚀液的浓度和温度。
四、注意事项1. 切割时要注意安全，避免伤害自己和他人。
2. 打磨时要均匀施力，并且要避免过度打磨导致试样变形。
3. 研磨时要注意涂布均匀，避免出现过多或过少涂布导致试样表面不平整。
4. 腐蚀前需要将试样表面清洁干净，避免腐蚀液中的杂质影响试样质量。
5. 腐蚀后需要将试样彻底清洗干净，避免残留的腐蚀液对下一步处理产生影响。
五、总结金相试样制备是金属材料研究中不可或缺的一个环节。
通过切割、打磨、研磨和腐蚀等步骤，能够制备出能够在金相显微镜下观察的试样。
在制备过程中需要注意安全和细节，同时使用适当的仪器设备能够提高制备效率和质量。
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
金相试样制备操作规范（内部使用）编制：审核：批准：2014-5-22发布2014-5-25实施金相试样的制备1.制样常用的设备及材料在金相试样制备过程中，粗磨选用质地较好的水砂纸，细磨则采用280号、320号、01–06号金相砂纸；机械抛光用p-1G型金相试样抛光机，抛光织物多为海军呢，抛光粉为研磨膏和或Cr2O3粉末。
2. 取样原则根据显微组织分析要求，分析样品材料的加工特点或零件的承载和失效特点以及相关的技术标准和技术协议。
2.1.1.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。
2.1.2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。
2.1.3.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2.2 取样方法（1）根据样品材料的加工特点锻轧件、脱碳、显微组织、网状组织、碳素工具钢及弹簧钢中的石墨、发裂等检验项目在材料横截面上取样；非金属夹杂物、液析、带状组织、白点、碳化物不均匀度、铁素体相等检验项目在材料纵截面上取样；需经热处理进行检验的项目，如本质晶粒度、晶间腐蚀、带状组织、网状组织、碳化物不均匀度等项目，从材料纵向还是横向取样可按有关规定标准执行；铸件在材料中心或心部取样。
实验一 金相显微试样的制备
实验一金相显微试样的制备一、实验目的:学习金相试样的制备过程二、金相样品制备的基本方法:金相样品的制备过程一般包括取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀步骤。
虽然随着科学的不断发展,样品制备的设备越来越先进，自动化的程度越来越高,有预磨机、自动抛光机等，但目前在我国手工制备金相样品的方法，由于有许多优点仍在广泛使用.（1)常用金相样品制备的要点如下:1）取样时，按检验目的确定其截取部位和检验面，尺寸要适合手拿磨制，若无法做到,可进行镶嵌.并要严防过热与变形，引起组织改变.2）对尺寸太小，或形状不规则和要检验边缘的样品，可进行镶嵌或机械夹持。
根据材料的特点选择热镶嵌或冷镶嵌与机械夹持。
3)粗磨时，主要要磨平检验面，去掉切割时的变形及过热部分。
同时,要防止又产生过热。
并注意安全。
4）细磨时，要用力大小合适均匀，且使样品整个磨面全部与砂纸接触,单方向磨制距离要尽量的长,更换砂纸时，不要将砂粒带入下道工序。
5）抛光时,要将手与整个样品清洗干净，在抛光盘边缘和中心之间进行抛光。
用力要均匀适中，少量多次地加入抛光液.并要注意安全.6）腐蚀前，样品抛光面要干净干燥，腐蚀操作过程衔接要迅速。
7）腐蚀后，要将整个样品与手完全冲洗干净，并充分干燥后，才能在显微镜下进行观察与分析工作.表1—1金相样品的制备方法三、实验设备抛光机、吹风器、样品、不同号数的砂纸、玻璃板，抛光粉悬浮液、4%的硝酸酒精溶液、酒精、棉花等。
四、实验内容1．阅读实验指导书上的有关部分及认真听取教师对实验内容等的介绍。
2．每位同学领取一块样品，一套金相砂纸，一块玻璃板。
按上述金相样品的制备方法进行操作。
操作中必须注意每一步骤中的要点及注意事项。
五、实验报告要求1．简述金相样品的制备步骤。
2．分析自己在实际制样中出现的问题。
并提出改进措施。
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。
金相试样实验报告
篇一：金相试样制备试验报告金相试样的制备一、实验目的（1）了解金相显微试样制备原理，熟悉金相显微试样的制备过程。
（2）初步掌握金相显微试样的制备方法。
二、实验原理金相试样制备金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。
1.取样从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为取样。
取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。
截取方法有多种，对于软材料可以用锯、车、刨等方法；对于硬材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法，对于硬而脆的材料可以用锤击的方法。
无论用哪种方法都应注意，尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象。
试样的尺寸并无统一规定，从便于握持和磨制角度考虑，一般直径或边长为15~20mm，高为12~18mm比较适宜。
对那些尺寸过小、形状不规则和需要保护边缘的试样，可以采取镶嵌或机械夹持的办法。
金相试样的镶嵌，是利用热塑性塑料(如聚氯乙烯)，热凝性塑料(如胶木粉)以及冷凝性塑料(如环氧树脂+固化剂)作为填料进行的。
前两种属于热镶填料，热镶必须在专用设备一镶嵌机上进行。
第三种属于冷镶填料，冷镶方法不需要专用设备，只将适宜尺寸(约φl5~20mm)的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料(或玻璃)板上，试样置于管内待磨面朝下倒入填料，放置一段时间凝固硬化即可。
2.粗磨粗磨的目的主要有以下三点：1)修整有些试样，例如用锤击法敲下来的试样，形状很不规则，必须经过粗磨，修整为规则形状的试样；2)磨平无论用什么方法取样，切口往往不十分平滑，为了将观察面磨平，同时去掉切割时产生的变形层，必须进行粗磨；3)倒角在不影响观察目的的前提下，需将试样上的棱角磨掉，以免划破砂纸和抛光织物。
黑色金属材料的粗磨在砂轮机上进行，具体操作方法是将试样牢牢地捏住，用砂轮的侧面磨制。
在试样与砂轮接触的一瞬间，尽量使磨面与砂轮面平行，用力不可过大。
由于磨削力的作用往往出现试样磨面的上半部分磨削量偏大，故需人为地进行调整，尽量加大试样下半部分的压力，以求整个磨面均匀受力。
实验一金相试样的制备
二、主要设备与仪器
1、主要设备 （1）XQT透反射显微镜（如图1.1所示）
图1.1 XQT透反射显微镜
XQ-2型金相试样镶嵌机
热镶法常用的材料是热 固性塑料（胶木粉或电 木粉，即酚醛模塑料） 或热塑性材料（聚乙烯 聚合树脂、醋酸纤维树 脂）等，在专门的镶嵌 机的模具内加热、加压 成型。
磨光用设备一般有以下几种： 1.自动磨光机：具有无级调速功能，可给定压力和磨
制时间，并可一次完成多个式样磨制。
金相试样的磨光
2.机械磨光机：在M-2型金相预磨机上将圆形砂纸置 于磨盘上，将流水不断注入旋转的磨盘中，浮在盘上 的砂纸在旋转盘离心力的作用下将砂纸下的水抛出盘 外，砂纸则与盘之间形成负压，大气压力将砂纸紧紧 的压在磨盘上，磨制试样时很牢固平稳。
（3）XJG-05型大型金相显微镜＋金相分析软件 （如图1.3、图1.4所示）
图1.3 XJG-05大型金相显微镜
图1.4 金相图像分析系统
（4）PW-1B型柜式多能磨抛机（如图1.5）
图1.5 PW-1B磨抛机
主要技术参数：
砂纸直径：230mm 抛盘直径：220mm 转速：50/1400r/min （无级）
分为----机械抛光、化学抛光、电解抛光。 抛光微分----氧化铝、氧化镁、氧化铬、金刚
石微粉、研磨膏等。 抛光织物----Байду номын сангаас毛呢、丝绒、帆布等。
钢、铁金相试样制备与显示方法
试样的选取：钢铁的种类繁多，用途各异。因 此在选取试样时，对脱碳层深度测定、非金属 夹杂物、工具钢碳化物检测、晶粒度评定等检 测时，应参照有关国家、行业标准规定执行。
制备金相试样的要领
制备金相试样的要领金相试样是指用金相显微镜观察金属材料的组织结构和性能的试样。
制备金相试样是金相分析中的重要步骤，下面将介绍一些制备金相试样的要领。
一、试样的选择制备金相试样时，首先需要选择合适的试样。
试样应具有代表性，能够反映金属材料的整体组织情况。
通常可以从金属材料的不同部位或不同工艺状态中选取试样。
二、试样的切割切割是制备金相试样的第一步。
切割试样时需要使用专用的金属切割机或电火花线切割机。
切割试样时应注意保持试样的原始形状和尺寸，避免产生过多的热影响区。
三、试样的打磨打磨是制备金相试样的关键步骤之一。
打磨试样的目的是去除切割过程中产生的热影响区和表面氧化层，使试样表面平整光滑。
打磨试样时可以使用不同颗粒粗细的砂纸或砂轮，并逐渐过渡到更细的磨料，直到试样表面光滑。
四、试样的腐蚀腐蚀是制备金相试样的另一个重要步骤。
腐蚀试样的目的是显现出试样的组织结构。
腐蚀试样时可以使用不同种类的腐蚀剂，如酸性腐蚀剂、碱性腐蚀剂或氧化腐蚀剂。
腐蚀时间需要根据试样的材料和要求进行控制，以避免过度腐蚀。
五、试样的清洗清洗是制备金相试样的最后一个步骤。
清洗试样的目的是去除腐蚀剂残留和试样表面的污染物，使试样表面干净。
清洗试样时可以使用去离子水或有机溶剂，并使用超声波清洗器进行辅助清洗。
清洗后的试样需要在流动的空气中干燥，以避免试样再次被污染。
六、试样的研磨和抛光研磨和抛光是制备金相试样的进一步处理步骤。
研磨和抛光试样的目的是进一步提高试样的表面质量，使试样表面光亮。
研磨和抛光试样时需要使用不同颗粒粗细的研磨纸或研磨液，并使用特殊的研磨机或抛光机进行处理。
七、试样的腐蚀显微镜观察制备金相试样后，可以使用金相显微镜观察试样的组织结构和性能。
观察试样时需要进行合适的放大倍数和焦距调节，以获得清晰的显微图像。
观察时还可以使用不同的金相试样显微镜技术，如差示干涉显微镜、偏光显微镜或荧光显微镜等。
制备金相试样是金相分析中的重要步骤，对于研究金属材料的组织结构和性能具有重要意义。
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。
实验一 金相试样的制备及金相组织观察
实验二 金相试样的制备及金相组织观察一、实验目的1. 了解金相显微镜的基本原理和构造，初步掌握金相显微镜的使用方法。
2. 掌握金相试样制备的基本方法；3. 了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作；4. 学习利用金相显微镜进行显微组织观察，通过在显微镜下观察到的金相显微组织初步分析材料类型以及材料可能具备的机械性能等。
二、实验设备及材料1. 金相显微镜；2. 不同粗细的金相砂纸一套；3. 平板玻璃、吹风机、镊子；4. 抛光机、Al 2O 3抛光粉、浸蚀剂(4%硝酸酒精溶液)；5. 待制备的金相试样。
三、实验原理利用金相显微镜来观察金属的内部组织与缺陷是研究金属材料的一种基本实验技术。
下面主要讲述金相显微镜的基本原理、构造及使用方法。
1. 金相显微镜的基本原理、构造及使用(1) 金相显微镜的基本原理a. 显微镜的放大倍数金相显微镜是基于光学的反射原理而设计的。
它装有两组放大透镜，靠近物体的一组透镜为物镜，靠近观察的一组透镜为目镜，借助物镜和目镜的两次放大，从而得到较高的放大倍数。
显微镜的基本成像原理图如图1所示。
被观察物体AB 置于物镜前焦点F 1略远处，形成一个倒立、放大的实象A ’B’，位于目镜焦点F 2之内；当实象A’B’通过目镜放大后成为一个正立放大的虚象A”B”。
因此最后的映象A”B”是经过物镜、目镜两次放大后所得到的，其放大倍数应为物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积。
经物镜放大倍数为：11''/(')/M A B AB f f ==+物 (1)式中，f 1、f 1’分别为物镜前焦距与后焦距；Δ为显微镜的光学镜筒长。
与Δ相比，物镜的焦距f 1’很短，可忽略，故1/M f ≈物 (2)经目镜放大倍数为：2''''/''/M A B A B D f =≈目 (3)式中，f 2为目镜的前焦距；D 为人眼明视距离，D≈250mm 。
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b）试样的截取方法
•
• • • • 取样时，应该保证不使被观察的截面由于截取而产 生组织变化，因此对不同的材料要采用不同的截取方 法。 对于软材料，可以用锯、车、刨等加工方法； 对于硬材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割、 线切割等方法； 对于硬而脆的材料，如白口铸铁，可以用锤击方法； 在大工件上取样，可用氧气切割等方法。
四、试验内容 • 金相试样切割机的操作步骤及注意事项 • 金相试样镶嵌机的操作步骤及注意事项
五、思考题 • 取样部位及检验面如何选择 • 试样的截取方法列举三种并说明什么情 况下使用 • 为防止在磨抛的过程中发生试样划破砂 纸或抛光布的情况，该如何对试样预处 理 • 列举三种镶嵌料及特点
一、金相试样的取样和镶样
金相试样截取部位选取之后，就需要选择磨面： • 横截面：试样从中心到边缘组织分布的渐变情况， 像表面渗层、硬化层、镀层等表面处理的深度及其 组织，表面缺陷以及非金属夹杂物在横截面上的分 布情况。 • 纵截面：非金属夹杂物在纵截面上的分布情况、大 小、数量及形状，金属的变形程度，如有无带状组 织的存在 • 有时会选择两个互相垂直的磨面，研究立体形貌
• 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。试样上由于截 取而引起的变形层或烧损层必须在后续工序中去掉。
c）试样尺寸
• 金相试样的大小以便于握持、易于磨制 为准。通常显微试样为直径16~25mm、 高16~20mm的圆柱体或边长为 16～ 25mm的立方体。 • 对于形状特殊或尺寸细小不易握持的 试样，要进行镶嵌或机械夹持。
4）盖上防护罩，带上手套，开启电源
注意：有一个搁置切割台的卡口，切割机 开启后将卡口抬起，切割部位方能进给。
5）开启水源，手握手柄，利用切割台自重 向前进刀，速度控制较为匀速，直到手上 无阻力表示切割完毕。
• 6）关闭电源，关闭水管，打开防护 罩，松开螺丝后拿出试样，清理切割 机，盖上防护罩。
• •
•
•
用光学显微镜观察和研究金属等材料 内部组织，一般要分三个阶段来进行： 1) 制备所截取试样的表面； 2) 采用适当的腐蚀操作显示表面的组 织； 3) 用显微镜观察和研究试样表面的组 织。 这三个阶段是一个有机的整体，无论 哪一个阶段操作不当，都会影响最终 效果，因此不应忽视任何一个阶段。
二、操作步骤
• 1、金相试样切割机
常用的薄片水冷砂轮切割机，砂轮片的厚度 在1-2mm，由颗粒状碳化硅或者氧化铝与树脂、 橡胶粘合而成。
1）检查切割机是否异常，检查砂轮片是否 完好，表面没有裂纹
2）松开锁紧丝杆，将试样放入后紧固螺丝
3）调整水管口对准工件切割位置
水管是通冷却水的 开启切割机前先试 水管是否畅通，是 否对准切割位置
注意事项
• 试样取下后一般先用砂轮磨平，对于很软的 材料(如铝、铜等有色金属)可用锉刀锉平 • 在一般情况下，试样的周界要用砂轮或锉刀 磨成圆角，以免在磨光及抛光时将砂纸和抛 光织物划破。 • 对于需要观察表层组织(如渗碳层、脱碳层) 的试样，则不能将边缘磨圆，这种试样最好 进行镶嵌。
2、镶嵌
• 一般情况下，如果试样大小合适，则 不需要镶样。但试样尺寸过小或形状 极不规则者，如带、丝、片、管，制 备试样十分困难，就必须把试样镶嵌 起来。 • 可以采用机械镶嵌法．即用夹具夹持 试样。
注意事项： • 严禁使用已有裂纹的砂轮片 • 不能在没有冷却水或冷却不充分的情 况下工作。 • 及时清理积聚切屑，使排水管道畅通
2、镶嵌机
常见XQ-2B 镶嵌机。 包括 • 加压 • 压模 • 加热装置
• 顶压螺杆
•套筒• 升降Biblioteka 轮• 上模和下模温控仪
计时器旋钮
保压指示灯
电源 开关
• 1）将上下模取出擦净。
一、概述
• 金相显微分析是研究金属和合金组织的主要方法之一， 在生产实际中，为了探索金属材料的性能，经常需要 进行金相组织的检查和分析。金相显微分析是利用显 微镜的光学理论借助于试样表面对光线的反射特点来 进行的。为了对金相显微组织进行鉴别和研究，需要 将所分析的金属材料制备成一定尺寸的试样，并经磨 制抛光与腐蚀等工序，最后通过金相显微镜来观察和 分析金属的显微组织状态及分布情况。 • 金相试样制备的质量好坏，直接影响到组织观察的结 果。如果样品制备不符合特定要求，就有可能由于出 现假象而产生错误的判断，致使整个分析得不到正确 的结论。 • 因此，为了得到合乎理想的金相显微组织试样，需要 经过一系列的制备过程。
目前一般多采用塑料镶嵌。 • 镶嵌材料有热固性塑料(如胶木粉)、热塑性塑 料(如聚氯乙烯)、冷凝性塑料(环氧树脂加固化 剂)等。这些材料都各有其特点。 • 胶木粉不透明，有各种颜色，而且比较硬，试 样不易倒角，但抗强酸强碱的耐腐蚀性能比较 差。 • 聚氯乙烯为半透明或透明的，抗酸碱的耐腐蚀 性能好，但较软。 用这两种材料镶样均需用专门的镶样机，对 加热温度和压力都有一定要求，并会引起淬火 马氏体回火、软金属发生塑性变形。 • 环氧树脂镶样，浇注后可在室温下固化，因而 不会引起试样组织发生变化，但这种材料比较 软。
金相显微试样的制备
一、金相试样的取样和镶样
实验五 金相试样的取样和镶样
一、试验目的 • 了解金相显微试样的制备原理，熟悉金相显 微试样的制备过程 • 熟悉金相试样的主要切割方法 • 掌握金相试样的镶嵌方法 二、试验仪器和药品 金相试样切割机、镶嵌机、镶嵌料 三、试验原理 • 显微分析的重要性 • 用光学显微镜观察和研究金属等材料内部组 织的三个阶段 • 在什么情况下需要镶样
• 1）将上下模取出擦净。 • 2）先将准备好的试样磨面朝下放入下 模
• 3）转动手轮降低下模，根据套筒大小 和高度放入适量镶嵌料，放入上模。
• 4）固紧顶压螺杆，旋转八角顶丝， 顶到上模
5）开启电源，选择135度，将定 时器旋至10min处
6）转动加压手轮到压力指示灯亮
• 7）在加热过程中由于镶嵌料软化，压力 会减小，压力灯如果熄灭需要继续转动 手轮到灯亮。 • 8）时间到以后冷却至少5分钟 • 9）逆时针摇动手轮去除压力，旋转八角 顶丝使其离开上模，旋转手轮升起上模， 打开上盖板，取出镶好的样品 • 注意：升起压模过程中会发生上模跳出 的现象，旋转八角顶丝时不要打开上盖 板，防止上模蹦出造成危险。
1) 制备所截取试样的表面
• 主要制备过程包括
取样 - 镶嵌（不一定有）- 磨制 - 抛光
本次实验内容： 金相试样的取样和镶样
1、取样
• 选择合适的、有代表性的试样是进行金 相显微分析极其重要的一步。
取样部位
金相试样的选择
取样方法 试样尺寸
a）取样部位
• 取样部位及检验面的选择取决于被分析材料或零件 的特点、加工工艺过程及热处理过程，应选择有代 表性的部位。 • 生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸 都有明确的规定(详见有关标准)。 • 检验和分析零件失效的原因时，应该根据失效的原 因，除了在材料失效的部位取样外，还需要在距离 破坏处较远的部位截取试样，以便于对比分析； • 在研究铸件组织时，由于偏析现象的存在，必须从 表面层到中心，同事取样进行观察； • 对于轧制和锻造材料则应同时截取横向（垂直于轧 制方向）及纵向（平行于轧制方向）的金相试样， 以便于分析比较表层缺陷及非金属夹杂物的分布情 况； • 对于一般经热处理后的零件，由于金相组织比较均 匀，试样截取可再任一截面进行。