铝合金及铜合金金相制样的制备
铝铜合金综合实验
⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化，提高其使用性能。方法是在不发生熔化的前提下，将铸件加热到尽可能高的温度，并长时间保温，待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。
3、制备光学金相面及腐蚀
将试样的观察面用砂纸打磨，依次用240号、400号、600号、800号、1000号、1500号砂纸交错方向打磨。最后在抛光机上抛光至观察面如镜面一般光滑无痕，并在光学金相显微镜下观察时无划痕，进行表面腐蚀处理。
用夹子夹取试样的观察面轻蘸10%氟化氢溶液约30秒后取出，在清水下冲洗后用吹风机吹干。在光学金相显微镜下观察表面，若腐蚀较浅则需重新腐蚀一次，若腐蚀过深，则重新打磨试样并抛光。
式中d_HKL=d_hkl/n，（hkl）为晶面指数，d_hkl为晶面间距（简写为d），d_hkl为（HKL）衍射面的面间距，∅为X射线与晶面的夹角（称为掠射角），为入射线的波长。
3、D/max2200PC自动X射线衍射仪简介
X射线衍射仪是鉴别物质，测定晶体结构的大型测试仪器。它广泛应用与材料、化工、冶金、地矿、环境等多学科领域。
2、在教室的指导下，学生自己操作X射线衍射仪的控制系统，测试样品，其两相物质的X射线衍射图如图三所示。
3、学生吧自己测试的X射线衍射图谱，使用衍射工具书进行物质的物相分析。
4、物相分析步骤：
1）、X射线衍射图谱有实验室提供，分析时，注意实验条件。
2）求晶面间距d：
采用D/max2200PC自动X射线衍射仪测试样品，晶面间距d已经在实验数据中直接给出。
5）将冷却好的合金试样锯成大小差距不大的四块，其中两块留作下次试验使用；
软金属(铝合金)金相试样的制备与组织显示
软金属（铝合金）金相试样的制备与组织显示------大纲、实验指导书大纲实验学时：4 实验类型：综合实验所属实验课程：光学分析实验教学模块实验指导书名称：《材料光学技术实验》实验指导书相关理论课程名称：材料科学与工程学导论、普通物理、物理化学撰稿人：**** 日期：2011-6-30一、目的与任务重温金相样品的基本制备方法，了解材料比较软的时候，磨光、抛光的技巧；在教师指导下，独立完成一个电木粉镶嵌铝合金样品（1~2%Cu）的制备、组织显示过程。
另外，了解耐蚀样品的蚀刻方法，进一步体会浸蚀、擦拭蚀刻方法的技巧和需要。
二、内容、要求与安排方式⒈实验内容与要求内容涉及磨光、抛光、蚀刻。
教师简要介绍实验的基本技术基础，注意事项；同学独立完成一个铝合金金相试样的制备、组织显示，包括磨光、抛光、蚀刻、观察。
实际的操作如下：为每一位同学准备一个上一届同学在“材料工程基础”实践平台留存在实验室的铝铜合金的镶嵌样品，从400号砂纸开始，磨制3道砂纸；之后抛光，然后进行组织显示的蚀刻。
软金属在磨光过程中的黏着感觉，与碳钢样品有显著区别；特别是在400号以上的细砂纸的磨光操作中尤其明显。
同时，镶嵌样品磨面上性质不同的金属材料、镶嵌材料的复杂性，在手感、稳定控制上，与整体金属样品也存在差异。
对于软金属在抛光过程中质量的波动，以及容易造成内部变形层的特点，注意随时检查、关注。
蚀刻的时候，为了使得样品表面蚀刻均匀，要将样品表面倾斜放置在腐蚀液中，便于气泡的逸出；同时，不要一直在培养皿中的同一个位置长时间停留，应当多次转换位置，保证蚀刻液不会出现局部失效。
在实验中熟练操作4X1型显微镜，观察各个阶段样品的表面质量。
同时，在完成铝合金样品制备、组织显示后，检查普通碳钢金相样品的完成情况，保证2个样品观察效果的高质量，为后续数字图像的采集做准备（由教师，在OLYMPUS-CK40M型显微镜上检查、确认）。
对于实际样品不同方向上尺寸相差比较大的镶嵌样品，如何在磨光阶段控制磨面与样品轴线保持垂直，需要同学们在实践中掌握适合各自的技巧手段。
金相试样的制作方法
金相试样的制作方法在用金相显微镜来检验和分析材料的显微组织时,需将所分析的材料制备成一定尺寸的试样,并经磨制、抛光与腐蚀工序,才能进行材料的组织观察和研究工作。
一.金相样品的制备过程一般包括如下步骤:取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀。
分别叙述如下:3.1.1取样(1)选取原则应根据研究目的选取有代表性的部位和磨面,例如,在研究铸件组织时,由于偏析现象的存在,必须从表层到中心,同时取样观察,而对于轧制及锻造材料则应同时截取横向和纵向试样,以便分析表层的缺陷和非金属夹杂物的分布情况,对于一般的热处理零件,可取任一截面。
(2)取样尺寸截取的试样尺寸,通常直径为12—15mm,高度和边长为12—15mm的圆柱形和方形,原则以便于手握为宜。
(3)截取方法视材料性质而定,软的可用手锯或锯床切割,硬而脆的可用锤击,极硬的可用砂轮片或电脉冲切割。
无论采取哪种方法,都不能使样品的温度过于升高而使组织变化。
3.1.2镶嵌当试样的尺寸太小或形状不规则时,如细小的金属丝、片、小块状或要进行边缘观察时,可将其镶嵌或夹持。
见图9所示。
(1)热镶嵌用热凝树脂(如胶木粉等),在镶嵌机上进行。
适应于在低温及不大的压力下组织不产生变化的材料。
(2)冷镶嵌用树脂加固化剂(如环氧树脂和胺类固化剂等)进行,不需要设备,在模子里浇铸镶嵌。
适应于不能加热及加压的材料。
(3)机械夹持通常用螺丝将样品与钢板固定,样品之间可用金属垫片隔开,也适应于不能加热的材料。
(2)机械磨在预磨机上铺上水砂纸进行磨制与手工湿磨方法相同。
3.1.3粗磨取好样后,为了获得一个平整的表面,同时去掉取样时有组织变化的部分,在不影响观察的前提下,可将棱角磨平,并将观察面磨平,一定要将切割时的变形层磨掉。
一般的钢铁材料常在砂轮机上磨制,压力不要过大,同时用水冷却,操作时要当心,防止手指等损伤。
而较软的材料可用挫刀磨平。
砂轮的选择,磨料粒度为40、46、54、60等号,数值越大越细,材料为白刚玉,棕刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅等,代号分别为GB、GZ、GC、TH、或WA、A、TL、C,尺寸一般为外径×厚度×孔径=250×25×32,表面平整后,将样品及手用水冲洗干净。
金相制样方法
金相制样方法一、实验原理：金相显微分析是研究金属内部组织最重要的方法之一。
用光学显微镜观察和研究金属内部组织的步骤，首先是制备所取试样的表面，然后选用合适的浸蚀剂试样表面，并用金相显微镜观察和研究试样表面组织。
试样表面比较粗糙时，由于对人射光产生漫反射，无法用显微镜观察其内部组织，因此要对试样表面加工，通常采用磨光和抛光的方法（抛光和磨光仪器参见图），从而得到光亮如镜的试样表面。
这个表面在显微镜下只能看到白亮的一片而看不到其组织细节，因此必须采用合适的浸蚀剂对试样的表面进行浸蚀，使试样表面有选择性地溶解掉某些部分（如晶界），从而呈现微小的凹凸不平（图1-1），这些凹凸不平在光学显微镜的景深范围内可以显示出式样的组织形貌、大小和分布。
二、金相式样的制备方法金相显微式样的制备包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工序。
1）取样式样的选取应根据研究的目的，取其具有代表性的部位。
待确定好部位，就可以把式样截下，式样的尺寸通常采用直径12～15mm，高12～15mm的圆柱体或边长12～15mm的方形式样。
取样方法可用手锯、锯床切割或锤击等方法。
2）镶嵌如式样尺寸太小，直接用手来磨制困难时，可把式样镶嵌在低熔点合金或塑料中，以便于式样的磨制和抛光。
3）磨制切好或镶好的式样在砂轮机上磨平，尖角要倒圆。
然后用2﹟、1?﹟和1﹟等粗砂布磨光，再换400.600.800.1000.1200.1500.2000.2500.3000等金相砂纸逐级细磨，一直磨到W10砂纸方可进行粗抛光和细抛光。
磨制式样时，每换一次磨制步骤（即每换一号砂纸）时，式样磨制方向应转90°。
这样才能看出上次磨痕是否磨去。
式样在每一号砂布（纸）上磨制时，要沿一个方向磨，切忌来回磨削，而且给式样施加的压力要适当。
4）抛光细磨的式样还需进行抛光。
抛光的目的是去除细磨时遗留下来的细微磨痕而获得光亮的镜面。
式样的抛光是在专用的抛光机上进行的，转速一般100～150r/min。
铝铜合金综合实验
北京航空航天大学材料学综合实验班级：120115实验名称：材料性能综合实验小组成员：张震，王浩博，张凌宇，萧晟韬，李琦，陈泽龙，张伟伦对应学号：12011131，12011132,12011128,12011129,12011145,12011127，12011139目录I 单相物质的X射线衍射物相分析方法 (1)一、实验目的 (1)二、实验原理 (1)三、实验内容 (5)四、实验结果 (5)II两相（或多相）物质的x射线衍射五项分析方法 (7)一、实验目的 (7)二、实验内容 (7)三、实验原理 (7)四、实验条件 (9)五、实验步骤 (9)六、实验结果讨论 (10)七、参考文献 (10)III金相显微镜的基本知识及操作（含显微数码照相） (10)一、实验目的 (10)二、实验内容 (10)三、参考文献 (13)IV综合实验数据处理 (13)一X射线衍射分析 (13)二、金相照片及分析 (16)三、综合感想 (17)四、分工 (19)I 单相物质的X射线衍射物相分析方法一、实验目的1、通过配制铝—硅—铜合金，了解金属的配料和熔炼方法。
2、通过对比热处理后和未经过热处理的试样，了解热处理对于材料性能改进的作用。
二、实验原理金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。
金属材料分为：黑色金属和有色金属。
其中黑色金属包括：Fe 及合金钢Mn、Cr等；有色金属包括Al、Mg、Li等（轻金属），Cu、Zn、Ni、Pb （重金属），Au、Ag、Pt族（贵金属），Ti、Zr、V、W、等（稀有金属），Nb、Hf、Ta、Mo等（难熔金属）。
合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。
金属材料设计流程分为以下几个步骤：1、明确特定零件或结构的服役条件；2、确定性能需求；3、材料成分与组织的设计；4、材料性能测试；5、材料的工程服役性能；6、反馈回3进行优化设计，重复4、5、6 。
金相试样的制备的方法
金相试样的制备的方法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。
实验三 金相样品的制备与显示
实验三、金相样品的制备与显示一、实验目的1. 掌握金相样品制备的一般方法和原理2. 熟悉常用金属材料金相显微组织显示方法3. 了解金相样品制备的其他方法二、样品制备金相试样的制备过程一般包括取样、镶嵌、磨制、抛光和浸蚀等5个步骤，制备好的试样应能观察到真实组织，无磨痕、麻点与水迹，并使金属组织中的夹杂物、石墨等不脱落。
否则，将会严重影响显微分析的正确性。
1. 取样选取试样截取的方向、部位、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进行。
垂直于锻轧方向的横截面可以研究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。
平行于锻轧方向的纵截面可以研究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。
当检查金属的破损原因时，可以在破损处取样或在其附件的正常部位取样进行比较。
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15～20mm 、高15～20mm 的圆柱体或连长15～20mm 的立方体。
对于不同性质的材料，试样截取方法不同，可用手锯、砂轮切割机、显微切片机、线切割、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，软的金属材料可用锯、刨、车等方法。
不论用哪种方法取样，均应注意避免截取方法对组织的影响，如变形、过热等。
根据不同方法应在切割边去除这些影响，也可在切割时采取预防措施，如水冷等。
2. 镶嵌若试样过于细薄（如薄纸、细线材、细管材等）或试样过软、易碎，或需检验边缘组织为便于在自动磨光和抛光机上研磨的试样，可采用下列方法之一镶嵌试样，所选用的镶嵌方法均不得改变原始组织。
（1）机械镶嵌法将试样镶入钢圈或钢夹内，如图所示注意：（1）试样与钢圈或钢夹紧密接触。
钢圈或钢夹的硬度应接近于试样的硬度。
浅谈铸造铝合金金相制备及技巧
10.16638/ki.1671-7988.2018.13.058浅谈铸造铝合金金相制备及技巧史晓龙，吴盼盼（宝鸡法士特齿轮有限责任公司，陕西宝鸡722409）摘要：铸造铝合金具有良好的比强度和铸造性能，被广泛的运用在汽车、航天、造船等领域。
金相检测作为材料组织检测中最方便快捷正确项目被普遍运用在实际生产和研究中。
文章介绍了铸造铝合金金相试样制备的过程：切割取样、磨光、抛光、浸蚀各个过程的基本操作和一些小技巧。
通过这个过程能够快速手工制备出满足生产和科研检测需求的合格试样。
关键词：铸造铝合金；金相试样；试样制备中图分类号：U466文献标识码：B文章编号：1671-7988(2018)13-170-02Preparation method and skill of cast aluminum alloys metallographic specimenShi Xiaolong, Wu Panpan（Baoji Fast Gear CO., LTD, Shaanxi Baoji 722409）Abstract: Casting aluminum alloy has good ratio strength and casting properties, and is widely used in automobile, aerospace, shipbuilding and other fields. Metallographic inspection as material organization is the most convenient and quick correct project is widely used in the actual production and research. This article introduces the process ofcast aluminum alloys metallographic specimens: cutting samples, polishing, polishing, and the basic operation of the process and a little bit of technique. It's a process that can be used quickly to produce enough samples to meet the needs of production and scientific testing.Keywords: Cast aluminium alloy; Metallographic specimen; Sample preparationCLC NO.: U466 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2018)13-170-02引言铝合金以其密度小、强度高、导电导热性好、耐蚀性好、易加工等优势性能现已在很多领域代替铸铁等材料被广泛应用。
金相试样的制步骤
编号机械磨光法 随着技术生产的发展，费时的手工细磨操作正在被便
捷的机械细磨逐步代替。机械细磨的主要优点是效率高、同时由于在磨光过
程中有水不断冷却、润滑热量及磨粒不断被带走，因此不易产生变形层，金
相试样的质量容易控制。
编号机械细磨的主要设备是预磨机。预磨机主要由一个电动机带动一
8
蓝畴科技走向世界
技术部讲义
900
700
1000
800
手工手工磨光法是把使用放在垫有平玻璃板或平铁板的金相砂纸上进
行推磨。为了保证试样试面平整而不产生弧形，在磨面上所施力应力求均衡，
磨面与砂纸完全接触。同时磨削应循单方向进行，向前推行时进行磨削，回
程时把试样提离砂纸。细磨时一般依次从0号（W40）开始，逐一换细一号的
砂纸推磨，一般钢铁试样磨到04号砂纸，软材料如铝、镁等合金可磨到05
手工当试样尺寸过小、形状特殊（如金属碎片、丝材、薄片、细管、 钢皮等）不易握持，或要保护试样边缘（如表面处理的检验、表面缺陷 的检验等）则要对试样进行夹持或镶嵌。 镶嵌可分为冷镶嵌和热镶嵌。冷镶嵌指在室温下使镶嵌料固化，一般适 用于不宜受压的软材料及组织结构对温度变化敏感或溶点较低的材料。 热镶法是把试样和镶嵌料一起放入钢模内加热加压，冷却后脱模。后者 的使用较为广泛。实验室使用的上海日用电机厂生产的 XQ-2型金相试 样镶嵌机，这种镶嵌机操作简单，温度自动控制的范围的选择便利。主 要缺点是模套不能变更，对试样的尺寸适应性较差，其次是不能强制冷 却。嵌料常用的有酚-甲醛树脂、酚-糠醛树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯前 两种主要为呈热凝性的材料，后两种为热塑性材料，并呈透明和半透明 性。在酚-甲醛树脂内加入木粉，即常用的所谓“电木粉”，它可以染 成不同颜色。常用热镶嵌工艺见表1-1，热镶嵌中会碰到一些缺陷，这 些缺陷的成因、补救办法见表1-2。
铝合金及铜合金金相制样的制备
铝合金及铜合金金相制样的制备材料成型实验室内部资料2012.9.14内容是根据个人经验总结得来，每个人的经验可能不同，具体操作技巧还有自己多磨多总结，本文仅供参考。
刚开始一般几天都很难磨好一个样，但熟练后一天10-20个不成问题。
如果谁有上面好的经验可以慢慢总结尽量，慢慢完善。
金相试样制备步骤：取样、镶样、标号、磨光、抛光、显示。
一、取样、镶样、标号根据所需检测面的组织取样（手工锯或线切割），确定磨哪个面，然后再镶样机上镶样（样品大小如果合适就不必镶样），并对所取样品进行编号标示，以免样品多或放置时间长而导致样品混乱分不清。
保证每个样品用一个样品袋装着并贴上标签纸。
二、磨光、抛光1、磨光原则（最终要求）：一个平面、划痕朝一个方向磨光一般包括粗磨和细磨两个阶段，每步都要达到上面要求即只有一个平面，划痕朝一个方向；粗磨一般在300-1000的砂纸上进行，细磨一般在1500-2000上砂纸上进行，样品比较平整的可以直接进行细磨。
技巧：手拿着样品放在预磨机上保证压力均匀的压着样品，用力要适中，手不动。
细磨时也可以不在预磨机上直接把砂纸放在桌之上手工磨，手工磨时要保证磨的方向朝一个方向，用力均匀。
初学者容易出现的问题：a、磨出几个平面；b、磨成斜面；c、磨的时候没加水找出严重氧化；d、手指拿样品时靠砂纸太近，不知不觉把手机磨破；2、抛光原则（最终要求）：光亮、无划痕、无污点抛光在抛光机上进行，抛光布有软些的和较硬的，根据实际情况选择那种抛光布，也可以粗抛时在硬一点的布上抛，然后再在软一些的布上抛，抛光时一般都要不定期的加抛光粉，加入量根据实际情况确定，一般是开始时粗抛加多点，后面少加点。
抛光时样品压在抛光布上的压力一定要把控好，一般也是开始时压力大点，到后面基本不用力，就让样品跟抛光布轻轻接触。
最后保证样品达到上面要求。
抛光一般在5-30分钟即可抛好，如果超过30分钟样品表面容易出现颗粒掉落、应力等缺陷，建议用砂纸（1500-2000）细磨后重新抛光技巧：手拿样品控制好压力，开始时可以用点力，多加点抛光粉，且手拿样品从抛光布中央向边缘（线速度大）游走，这样即可以使磨光过程产生的粗大划痕可以快点磨掉，也能延长抛光布的使用寿命；到后期则基本不用力，保证样品跟抛光布接触即可，同时抛光粉稍微少加点，但一般不建议不加用清水抛，清水抛容易出新划痕，手拿样品让样品从边缘向中央游走，同时用手指旋转样品，到后期停留在接近中央位置，也要旋转样品。
金相试样的制备实验指导书讲解
（三）金相试样制备随着科学技术的发展，研究金属材料内部组织的手段也在不断增加。
然而光学金相显微分析仍然是最基本的方法。
光学金相显微分析的第一步是制备试样，将待观察的试样表面磨制成光亮无痕的镜面，然后经过浸蚀才能分析组织形态。
如因制备不当，在观察面上出现划痕、凹坑、水迹、变形层或浸蚀过深过浅都会影响正确的分析。
因此制备出高质量的试样对组织分析是很重要的。
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，如图2-l所示。
图1-17镶嵌及夹持试样a)镶嵌试样b)夹持试样金相试样的镶嵌，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。
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铝合金及铜合金金相制样的制备
材料成型实验室内部资料
2012.9.14
内容是根据个人经验总结得来，每个人的经验可能不同，具体操作技巧还有自己多磨多总结，本文仅供参考。
刚开始一般几天都很难磨好一个样，但熟练后一天10-20个不成问题。
如果谁有上面好的经验可以慢慢总结尽量，慢慢完善。
金相试样制备步骤：取样、镶样、标号、磨光、抛光、显示。
一、取样、镶样、标号
根据所需检测面的组织取样（手工锯或线切割），确定磨哪个面，然后再镶样机上镶样（样品大小如果合适就不必镶样），并对所取样品进行编号标示，以免样品多或放置时间长而导致样品混乱分不清。
保证每个样品用一个样品袋装着并贴上标签纸。
二、磨光、抛光
1、磨光
原则（最终要求）：一个平面、划痕朝一个方向
磨光一般包括粗磨和细磨两个阶段，每步都要达到上面要求即只有一个平面，划痕朝一个方向；粗磨一般在300-1000的砂纸上进行，细磨一般在1500-2000上砂纸上进行，样品比较平整的可以直接进行细磨。
技巧：手拿着样品放在预磨机上保证压力均匀的压着样品，用力要适中，手不动。
细磨时也可以不在预磨机上直接把砂纸放在桌之上手工磨，手工磨时要保证磨的方向朝一个方向，用力均匀。
初学者容易出现的问题：a、磨出几个平面；b、磨成斜面；c、磨的时候没加水找出严重氧化；d、手指拿样品时靠砂纸太近，不知不觉把手机磨破；
2、抛光
原则（最终要求）：光亮、无划痕、无污点
抛光在抛光机上进行，抛光布有软些的和较硬的，根据实际情况选择那种抛光布，也可以粗抛时在硬一点的布上抛，然后再在软一些的布上抛，抛光时一般都要不定期的加抛光粉，加入量根据实际情况确定，一般是开始时粗抛加多点，后面少加点。
抛光时样品压在抛光布上的压力一定要把控好，一般也是开始时压力大点，到后面基本不用力，就让样品跟抛光布轻轻接触。
最后保证样品达到上面要求。
抛光一般在5-30分钟即可抛好，如果超过30分钟样品表面容易出现颗粒掉落、应力等缺陷，建议用砂纸（1500-2000）细磨后重新抛光
技巧：手拿样品控制好压力，开始时可以用点力，多加点抛光粉，且手拿样品从抛光布中央向边缘（线速度大）游走，这样即可以使磨光过程产生的粗大划痕可以快点磨掉，也能延长抛光布的使用寿命；到后期则基本不用力，保证样品跟抛光布接触即可，同时抛光粉稍微少加点，但一般不建议不加用清水抛，清水抛容易出新划痕，手拿样品让样品从边缘向中
央游走，同时用手指旋转样品，到后期停留在接近中央位置，也要旋转样品。
初学者容易出现的问题：a、划痕总是存在：可能是用力过大，特别是男生容易出现这种情况，也可能是抛光粉加的少即抛光布太新或太旧等；b、出现大量污点或朝一个方向的黑斑：这一般是沾在样品上的抛光粉，原因可能是抛光粉加多了，大部分情况是跟磨光一样把样品直接放在抛光不上不动造成的，所以抛光时一定要旋转样品，这样能很方便的把黑点跑掉，但力度要把握好，以免出现力度不均抛出新划痕。
c、肉眼看书去很亮但有凹坑：抛光时间过长（超过30分钟）造成，建议砂纸上细磨后重新抛光。
抛光一般还是要在掌握基本技巧基础上自己多磨，多总结原因，多找手感，抛光也是磨金相过程最重要也最棘手的一步。
但熟练以后一天磨10-20个样不成问题。
三、显示（腐蚀）
一般来说显示组织都要经过腐蚀，但也有很多情况直接抛光即可进行观察一些组织，反映样品组织上的一些特性，比如看一些粗大的杂质、粗大二相粒子等；建议如果方面复试前都照下抛光后未腐蚀的相片，一遍跟腐蚀后的对比。
腐蚀以后一般都能看到你期望看到的组织，腐蚀有时候也是件很棘手的事情，需要慢慢的调试很多种腐蚀剂，铝合金变形后未经热处理的组织及铜合金铸造组织都是很难腐蚀出理想状况的，但不管什么情况，千万不要试集中腐蚀剂没达到理想状况后就灰心，坚持多试，多总结，一般都能试出比较理想的腐蚀剂。
腐蚀剂腐蚀主要涉及两点：腐蚀剂配比浓度及腐蚀时间，这两点都很重要，需要慢慢试最终达到满意结果。
铝合金常用腐蚀剂：科尔试剂：HF 2ml, HCl 3ml ,HNO3 5ml, H2O 190ml，最常用的腐蚀剂，一般都能显示铝合金比较理想的组织，但对一些变形后的组织效果可能不是很理想，但很多时候只要在科尔试剂基础上调整下即可达到满意效果。
以下是几种在实践中总结出来的调配后的科尔试剂腐蚀剂：
1、二倍浓度科尔试剂：HF 4ml, HCl 6ml ,HNO3 10ml, H2O 190ml：能很好显示2系、7系变形后铝合金热处理（固溶、时效）后的组织；
2、改良科尔试剂：HF 1ml, HCl 15ml ,HNO3 5ml, H2O 190ml，能很好显示2系、7系变形后组织。
总结：科尔试剂中每种酸都起着特定作用，合适的比例混在一起就能起到理想的效果，经过个人的大量实验得出以下基本判断供参考：一般来说HCl起显示晶界的作用，如果腐蚀后晶界总是显示不出来可以考虑增加HCl，极端情况下可以试下浓盐酸；但有时盐酸过多也会出现晶界太粗太黑以及表面出现氧化磨，此时用HNO3擦拭可以去除部分氧化膜，所以增加量的时候要适当不可过量。
HF：条件作用，腐蚀晶界和氧化膜
HNO3：加速氧化膜形成，同时也延缓了腐蚀速度，氧化膜可以腐蚀后通过HNO3或酒精擦拭或抛光去除氧化膜。
5%或20%NaOH：6系铝合金
其他腐蚀剂件最后附表，也可以在其他书籍、论文及网上论坛多查找。
腐蚀有一点特别注意：并不是腐蚀后表面就不能做任何处理，腐蚀后有时氧化膜很厚，此时可以通过擦拭或在抛光布上轻抛来达到非常理想的效果。
抛光与腐蚀结合循环起来使用是对某些难腐蚀金属特别有用的方法。
四、样品保存
腐蚀完以后的金相通过很好的保存可以放几年都还能用，所以一定要很好的保存样品，简单的方式是用纸巾包好样品放在样品袋内，保证样品表面不会碰伤。
附图：比较理想的腐蚀效果
7056铝合金变形后组织：晶粒倍拉长
7150铝合金板材经固溶时效后组织
7150铝合金铸锭经均匀后处理后组织
铜合金常用腐蚀剂：
三氯化铁盐酸水溶液3.5g FeCl3，25ml HCl，75ml 或FeCl3 3g、HCl 2mL、无水醇96m L：一般铜合金都能用这个腐蚀剂显示出理想的组织，前一种比较好，成分配比可以稍微调整。
硝酸冰醋酸水溶液
硝酸高铁酒精溶液
10g硝酸铁＋50ml酒精＋100ml蒸馏水。
附图：铜合金
挤压铜杆腐蚀后组织
铜杆退货后组织铜铸锭：枝晶组织
纯铜彩色金相
附表腐蚀剂
表一
序号成分比例用途
1 HF 1ml，H2O 200ml
显示工业高纯铝及工业纯铝的一般组织
2 HF 5ml，H2O 50ml
显示工业高纯铝、工业纯铝及Al-Mn及合金的晶粒组织
3 HF 2ml, HCl 3ml ,HNO3 5ml,
H2O 190ml
显示：a）铝及铝合金的
一般组b)硬铝合金的晶粒组织
4 HF 10ml, HCl 5ml, HNO3 5ml,
H2O 380ml
显示硬合金的包铝及铜扩
散
5 HNO3 25ml, H2O 75ml
辨别工业纯铝、防锈铝、锻铝、硬铝及超硬铝中的相
6 H2SO4 10-20ml, H2O 80-90ml
识别工业纯铝、硬铝、防锈铝及锻铝合金中的相
表二
表二
实际情况Al-Mg+Cu铝合金材料用科尔试剂侵蚀5min左右晶界很清洗效果也比较好
7056、7150用科尔试剂（多加几滴氢氟酸）侵蚀几十秒左右晶界很清洗效果也比较好
2026铝合金经过热处理后也是用科尔试剂侵蚀效果较好，经过热加工的而没有经过热处理则要较少科尔试剂中硝酸的含量，若腐蚀深了点则再用清水抛抛。