03.试样制备主要阶段— 磨平、磨光、研磨、抛光
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。
试样制备主要阶段— 磨平、磨光、抛光
高放大倍率下的Ultra-Plan磨片(明视场照明,200X) （白色颗粒为嵌在不锈钢丝网上的金刚石磨料）
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Integrity Stage
Brian Bousfield 提出 将磨光阶段改称为无损伤阶段, 以区别于传统概念上定义比较 含糊的“磨光”
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Ultra-Plan 磨光用制备表面的显微组织(明视场照明,50X)
（不锈钢钢丝网粘接在聚脂薄膜基底上,使用9-15微米 金刚石磨料, 用于无损伤阶段第一道工序）
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碳化硼 (明视场照明,500X)
随着磨料尺寸的减小,白色区域扩大且出现细磨痕,说明变形机制已变为滑移变形
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碳化硼 (明视场照明,500X)
(制备过程已接近完善,黑点非常细小)
研磨的定义和目的
1. 坐落在制备表面上的磨料颗粒 会在试样表面滚动并产生材料去除, 所造成的变形损伤小于磨光时造成的变形损伤.
2. 研磨后的表面无光泽,呈漫反射.
3. 研磨只适用于脆性材料, 一定不可用于延性材料, Institute for Microstructural Analysis 以免磨料嵌入试样表面 .
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金相试样的制备.
金相试样的制备金相试样制备是金相研究非常重要的一部分，它包括试样的截取、试样的镶嵌、试样的磨光、试样的抛光、金相显微组织的显示。
一、试样截取金相试样的选取是金相试样的制备的第一步，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。
1. 取样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。
（1）对机件破裂的原因进行金相分析时，试样应在部件破裂部位截取。
为了得到更多的资料，还需要在离开破裂源较远的部位截取参考试样，进行对照研究。
（2）对于工艺过程或热处理不同的材料或部件，试样的截取部位也要相应地改变。
（3）研究分析铸件的金相组织，必须从铸件的表层到中心同时观察。
根据各部位组织的差异，从而了解铸件的偏析程度。
小机件可直接截取垂直于模壁的横断面，大机件应在垂直于模壁的横断面上，从表层到中心截取几个试样。
（4）轧制型材或锻件取样应考虑表层有无脱碳、折叠等缺陷，以及非金属夹杂物的鉴定，所以要在横向和纵向上截取试样。
横向试样主要研究表层缺陷及非金属夹杂物的分布，对于很长的型材应在两端分别截取试样，以便比较夹杂物的偏析情况；纵向试样主要研究夹杂物的形状，鉴别夹杂物的类型，观察晶粒粒长的程度，估计逆性形变过程中冷变形的程度。
（5）经过各种热处理的零件，显微组织是比较均匀的，因而只在任一截面上截取试样即可，同时要考虑到表层情况，如脱碳、渗碳、表面镀膜、氧化等。
2. 金相试样截取截面方法试样的截取必须采用合适的方法，避免因切割加工不当而引起显微组织的变化。
金相试样的选取分为：（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。
金相试样步骤
金相试样步骤金相试样是对材料进行显微组织的观察和分析的一种实验方法。
它是金属材料科学研究的重要手段之一、通过金相试样可以观察材料内部的组织结构、晶粒结构等性质，从而深入了解其物理、化学、机械等性质。
以下是金相试样的步骤：1.取样：要制备金相试样，首先要从待研究的金属材料中取出一定数量的样品。
取样时应注意不要对材料造成太大的损伤，以免影响材料的组织结构。
2.打磨：取出的样品需要经过粗磨和细磨处理。
粗磨的目的是去除表面的氧化物或污垢，细磨则是使样品表面非常光滑，为后续的抛光和腐蚀处理做好准备。
3.抛光：将磨好的样品抛光至光滑无痕迹，一般使用半自动或全自动金相抛光机，选用300到2000号研磨纸，抛光过程需要水冷却，以免样品在高速旋转时发热变形。
4.腐蚀：将抛光好的样品用腐蚀剂进行腐蚀。
腐蚀的目的是去除样品表面氧化层，暴露材料内部的组织。
腐蚀剂的选择根据不同的材料而定，如钢材可以用1% 的Nital溶液，铝材可以用10%的氢氧化钠溶液。
腐蚀时间的确定是根据样品的大小和腐蚀剂的浓度而定的，一般在1到5分钟内完成。
5.清洗：对腐蚀后的样品进行清洗，以将残留的腐蚀剂彻底去除。
样品需要用洗涤液或者酒精进行多次清洗，并用氮气干燥以清洁且无水。
6.显微观察：将清洗好的样品放入金相显微镜中，使用各种镜片进行观察。
金相显微镜包含多个光学部件如长聚焦镜头、短聚焦镜片、目镜和视野卡等，并配有照相机和数码相机等精密配件，以便于对样品的组织结构进行观察和拍摄。
通过以上步骤，我们就可以得到金相试样，观察到材料的微观组织结构。
由于不同的样品需要不同的处理方法，因此真正的制作过程将根据样品类型和实验要求进行调整，以求得最佳的结果。
金相试样制备流程
金相试样制备流程金相试样的制备流程一般分为以下5个步骤：1.取样：---试样大小要以便于握持、易于磨制，通常Φ15mm×15～20mm的圆柱体边长15-25mm的立方体。
对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。
详细请参考《金相试样取样方法》2. 镶样：---分冷镶嵌和热镶嵌二种，镶嵌材料有胶木粉、电玉粉等。
胶木粉不透明，有各种颜色，比较硬，试样不易倒角，但耐腐蚀性能比较差；电玉粉为半透明或透明的，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加压加热才能成型。
----对温度及压力极敏感的材料(如淬火马氏体与易发生塑性变形的软金属)，以及微裂纹的试样，应采用冷镶、洗涤后可在室温下固化，将不会引起试样组织的变化。
环氧树脂、牙托粉镶嵌法对粉末金属，陶瓷多孔性试样特别适用。
详细请参考《金相试样镶嵌方法》3. 磨光：---粗磨：整平试样，并磨成合适的形状,通常在砂轮机上进行。
---精磨：常在砂纸上进行。
砂纸分水砂纸和金相砂纸。
通常水砂纸为SiC磨料不溶于水，金相砂纸的磨料有人造刚玉、碳化硅、氧化铁等，极硬、呈多边棱角，具有良好的切削性能，精磨时可用水作润滑剂手工湿磨或机械湿磨，通常使用粒度为240、320、400、500、600五种水砂纸进行磨光后即可进行抛光，对于较软金属，应用更细的金相砂纸磨光后再抛光。
详细请参考《金相试样磨抛方法》4. 抛光：---使磨光留下的细微磨痕成为光亮无痕的镜面。
---粗抛：除去磨光的变形层，常用的磨料是粒度为10～20μm的α-Al2O3、Cr2O3或Fe2O3，加水配成悬浮液使用。
目前，人造金刚石磨料已逐渐取代了氧化铝等磨料。
----精抛(又称终抛)：除去粗抛产生的变形层，使抛光损伤减到最小。
要求操作者有较高的技巧。
注意事项：在磨抛过程中要根据材料的不同选择适合的添加辅料，以免造成使用不当的辅料对材料产生化学反应，如铝材绝不能用氧化铝抛光粉，否则会产生化学反应，引起材料组织结构变化，从而影响试验数据及结果等。
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。
金相试样制备方法
金相试样制备方法时间:2010-01-08 22:05:48来源:作者:点击:1次金相检验是研究金属及合金部组织的重要方法之一，为了在金相显微镜下正确有效地观察到部显微组织，就需制备能用于微观检验的样品――金相试样，也可称之为磨片。
金相试样制备的主要程序为：取样—嵌样(对于小样品)—磨光—抛光一浸蚀等。
一、取样原则用金相显微镜对金属的一小部分进行金相研究，其成功与否，可以说首先取决所取试样有无代表性。
在一般情况下，研究金属及合金显微组织的金相试样应从材料或零件在使用中最重要的部位截取；或是偏析、夹杂等缺陷最严重的部位截取。
在分析失效原因时，则应在失效的地方与完整的部位分别截取试样，以探究其失效的原因。
对于生长较长裂纹的部件，则应在裂纹发源处、扩展处、裂纹尾部分别取样，以分析裂纹产生的原因。
研究热处理后的零件时，因组织较均匀，可任选一断面试样。
若研究氧化、脱碳、表面处理(如渗碳)的情况，则应在横断面上观察。
有些零部件的“重要部位”的选择要通过对具体服役条件的分析才能确定。
二、试样截取无论采取何种截取方法截取试样，都必须保证不使试样观察面的金相组织发生变化。
软材料可用锯、车、刨等方法切取；硬材料可用水冷砂轮切片机、电火花切割等方法切取；硬而脆的材料(如白口铸铁)，也可用锤击法获取。
对于要测量表面处理层深的试样，要注意切割面与渗层面垂直。
研究轧制材料时，如研究夹杂物的形状、类型、材料的变形程度、晶粒拉长的程度、带状组织等，应在平行于轧制方向上截取纵向试样；如研究材料表层的缺陷、非金属夹杂物的分布，应在垂直轧制方向上截取横向试样。
金相试样较理想的形状是圆柱形和正方柱体。
以具体情况而定。
一般可取高为10～15mm，直径Φ1O～15mm；方形试样边长为10～15mm为宜。
在实际工作中，由于被检材料和零件的品种极多，要在材料和零件上截取理想的形状与尺寸有一定的困难，一般可按实际情况决定。
但是以试样的高度为其直径或边长的一半为宜，形状与大小以便于握在手中磨制为原则。
金相制样的基本过程
金相制样的基本过程金相制样是金属材料学中常用的一种试验方法，用于分析金属材料的微观结构。
它是通过对金属试样进行磨削、抛光、腐蚀、染色等处理，然后使用显微镜观察试样的组织结构。
1.试样的准备：首先要选择合适的金属试样，通常使用块状、带状或片状的金属样品。
试样应具有代表性，通常会从金属制品中选择代表性样品。
2.切割：使用金相切割机将试样切割成合适的尺寸和形状。
切割时需要保持试样的整体完整性，避免热影响区产生。
3.研磨和抛光：研磨和抛光是为了去除试样表面的机械伤痕和氧化层，使试样表面平整光滑。
通常使用金相研磨机和抛光机进行研磨和抛光处理。
研磨和抛光过程中需要使用不同颗粒大小的研磨纸、砂轮等工具，逐渐减小研磨粒度，直至获得理想的表面光洁度。
4.腐蚀：腐蚀是为了显露试样的显微组织结构。
通常使用酸性溶液对试样进行腐蚀处理。
腐蚀液的选择根据试样的材料和需要观察的组织结构不同而有所差异。
腐蚀时间根据试样的情况和对比度的要求进行确定。
5.洗净：腐蚀后要将试样进行清洗，以去除残留的腐蚀液和其他杂质。
通常使用去离子水、乙醇等溶液进行多次清洗，确保试样表面的洁净度。
6.染色：染色是为了提高试样的对比度，使组织结构更加清晰可见。
常用的染色剂包括酸洗染剂、碱洗染剂等。
染色剂的选取要根据试样的材料和需要观察的组织结构来确定。
7.显微观察：将染色后的试样放置在显微镜下观察，可以使用光学显微镜、扫描电子显微镜等设备。
观察时可以根据需要进行不同倍数的放大，以得到更加详细的组织结构信息。
以上是金相制样的基本过程，每个步骤的操作和控制都非常重要，对最终结果的准确性和可靠性有着重要影响。
金相制样技术在金属材料学研究和金属材料质量控制中具有重要的作用，通过观察试样的组织结构，可以了解材料的性能和结构特点，指导合金设计和材料优化。
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。
手工磨光法的基本制样流程
标题：手工磨光法的基本制样流程
嘿，伙计们，今天咱们来聊聊那个老祖宗传下来的手艺——手工磨光法。
啥？你说这玩意儿过时了？别急嘛，有些时候，机器是比不上人手的细腻和匠心独运的。
好了，废话不多说，直接上干货，咱们来看看怎么用手工磨光法制样。
首先，你得有块材料，不管是木头、金属还是塑料，只要是你想打磨的，都行。
拿木头来说吧，得先选好木料，不能太湿也不能太干，否则一会儿磨起来不是掉渣就是裂开。
第一步，粗磨。
这一轮的目的是去掉材料上的毛刺、凹凸不平的地方。
你可以用砂纸，从粗到细慢慢来，像是60号、120号这样的粗砂纸开始，沿着木纹的方向轻轻磨，力度要均匀，别着急，慢工出细活嘛。
第二步，细磨。
这时候，你可以用细一些的砂纸，比如240号、320号这样，继续沿着木纹方向磨，直到你觉得手感平滑了，没有明显的粗糙感。
这一步可不能马虎，要是磨得不够细，后面的工序就麻烦了。
第三步，抛光。
这时候，你得用更细的砂纸，比如600号、800号甚至更高号的，轻轻地在表面打圈儿，直到你感觉木头开始有点发亮，手感滑溜溜的。
最后一步，上蜡或者油。
为了让木头更耐用，也为了防止它开裂，你可以在最后涂上一层保护剂。
如果你喜欢木头的自然色，就用蜡；要是想让木头颜色深一点，看起来更有
质感，那就涂点油。
记得涂的时候要均匀，涂完后再轻轻磨一遍，让保护层更好地附着在木头上。
好了，这就是手工磨光法的基本制样流程。
别看步骤简单，但每一步都得细心，耐心，才能做出让人眼前一亮的作品。
记住了，手艺活儿，最重要的就是心到手到，别着急，慢慢来，你也能磨出个大师级的作品来。
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。
金相制样方法
金相制样方法金相制样方法是金相分析中重要的步骤之一，它是通过一系列的操作和处理将金属材料制备成适合金相观察和分析的试样。
金相制样方法的主要目的是保证试样的表面光洁度和形状尺寸的准确性，以及去除试样上的氧化物等杂质，从而为后续的金相观察和分析提供准确的基础数据。
一、试样制备试样制备是金相制样方法的第一步，也是最基本的一步。
首先，需要选择合适的试样材料，通常是金属或合金材料。
然后，根据试样的形状和尺寸要求，使用不同的切割工具将试样从原材料中切割下来。
切割完成后，需要使用打磨机或砂纸对试样进行打磨，以去除切割过程中产生的毛刺和粗糙度，使试样表面光洁度达到要求。
二、试样固定试样制备完成后，需要将试样固定在金相制样机上，以便后续的研磨和抛光操作。
试样固定通常使用金相胶水或金相胶片，将试样粘贴在胶片或胶水上，然后将其粘贴在制样机的夹持装置上。
固定完成后，需要检查试样是否固定牢固，以确保后续操作的准确性和安全性。
三、试样研磨试样固定完成后，接下来需要进行试样的研磨操作。
研磨的目的是进一步提高试样的表面光洁度和尺寸准确性。
研磨操作通常分为粗磨和精磨两个阶段。
粗磨阶段使用粗磨纸或砂轮对试样进行研磨，去除试样表面的凹凸不平和划痕。
精磨阶段使用细磨纸或砂布对试样进行研磨，进一步提高试样的表面光洁度。
四、试样抛光试样研磨完成后，接下来需要进行试样的抛光操作。
抛光的目的是进一步提高试样的表面光洁度，以便更好地进行金相观察和分析。
抛光操作通常分为粗抛和精抛两个阶段。
粗抛阶段使用粗磨膏或抛光剂对试样进行抛光，去除试样表面的微小瑕疵和氧化物。
精抛阶段使用细磨膏或抛光剂对试样进行抛光，进一步提高试样的表面光洁度。
五、试样腐蚀有些金属材料在金相观察和分析过程中需要进行试样腐蚀。
试样腐蚀的目的是去除试样表面的氧化物和其他杂质，使试样表面更加清晰和准确。
试样腐蚀通常使用腐蚀液或腐蚀剂，在一定的温度和时间条件下进行。
腐蚀完成后，需要对试样进行清洗和干燥，以便进行后续的金相观察和分析。
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。
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。
试样制备主要阶段— 磨平、磨光、抛光共74页
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
试样制备主要阶段— 磨平、磨光、抛光
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46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东பைடு நூலகம்下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
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磨光的目的
使试样表面的损伤逐渐减小 直到理论上为零 实际操作时,只须使损伤减小到 能够观察到试样的真实组织即可
只有电解法(又称电解抛光) 才能将试样表面的损伤全部去除
谢希文
碳化硅砂纸的缺点
碳化硅砂纸已经使用多年, 但是它的的使用寿命相当短, 特别是使用半自动磨光机时, 一张砂纸只能使用1~2分钟, 甚至不足以完成装在试样夹持器上 多块试样的一道磨光工序, 从而大大影响了制备的效率
Chemomet 抛光织物表面形貌(SEM)
谢希文
γ- 氧化铝悬浮液的抛光机制示意图
这个示意图明确表示抛光时有材料去除
谢希文
胶体状非晶 态二氧化硅 抛光磨料
(TEM)
平均粒度 0.04微米 pH值: ~9
George F. Vander Voort
提供
谢希文
胶体状非晶态二氧化硅 抛光磨料具有较高的pH值(~9) 因此它的抛光机制 应当是化学机械抛光机制
谢希文
没有使用过的碳化硅砂纸横截面显微组织
(正交偏振光+灵敏色片,100X)
谢希文
使用过1分钟的碳化硅砂纸横截面显微组织
(正交偏振光+灵敏色片,100X)
谢希文
良好的磨痕形貌 (明视场照明,100X)
（含0.37%C碳钢用SiC砂纸磨1分钟）
谢希文
不好的磨痕形貌 (明视场照明,100X)
（含0.37%C碳钢用SiC砂纸磨3分钟）
它以不同于磨光时的 材料去除机制将磨痕去除
抛光是试样制备的最后阶段, 它目的仅限于将磨痕去除
谢希文
关于抛光过程中 磨痕的去除机制
目前还没有一致的观点 争论焦点集中在:
抛光时有没有材料去除
谢希文
Microcloth抛光织物 横截面显微组织
谢希文
Microcloth 抛光织物表面形貌(SEM)
谢希文
谢希文
PRIMET® 3000 型模块式磨料配送系统
采用蠕动泵,不使用雾化技术
与兼容的Buehler抛光机连接后,可自动开关
自动控制磨料配送量和时间,减少了浪费,提高了
制备质量的一致性 附有25种公司制订的行之有效的配送方案,用户 还可以自行制订25种配送方案 添加8个模块式配送卫星后,双瓶系统可以扩展为 10个配送瓶
120 – 150, 相向 120 – 150, 相向 120 – 150, 相向
谢希文
传统试样制备方的缺点
1. 工序繁多, 辅助操作时间长 2. 增加了附加损伤 3. 使用砂纸的工序多,而砂纸的 使用寿命却相当短
谢希文
磨
光
Grinding
谢希文
磨光的定义
试样表面以高应力划过固定在 某种基底(例如砂纸的纸基) 上的磨料颗粒后, 产生了磨屑(即材料去除) 并留下磨痕. 还形成了具有一定深度的损伤层.
谢希文
ApexHercules H & S 磨光片
谢希文
Texmet 2500 磨光织物表面形貌 (SEM)
谢希文
Texmet 1500 磨光织物表面形貌 (SEM)
谢希文
APEX™ DGD 金刚石磨光片
一种通用系统,可用于铝,铁基材料,陶瓷,热喷涂
涂层,玻璃,碳化钨,铸铁,钛,高温合金等许多材料 用树脂粘接、磨料固定的耐用制备表面, 具有高 材料去除速率, 试样边缘平整性极好 使用时只需加水即可 磨料尺寸有以下几种: 165, 125, 70, 45, 30, 15, 9, 6, 3, 0.5 微米 ■ DGD的使用寿命约为一千块试样
抛光阶段只需一道工序
谢希文
磨平(Planar Grinding)
使用半自动设备进行磨光时, 首先要将装在中心加载 试样夹持器上的数个试样, 在最短时间内都处于同一平面, 这一工序称为磨平. 磨平是磨光的一种特殊形式.
谢希文
根据试样表面的粗糙程度 磨平工序使用的 碳化硅砂纸粒度范围 从120号(平均粒度116 µm) 至240号(平均粒度51.8 µm)
谢希文
新型制备表面的使用特性
(使用金刚石磨料)
损 伤 层 深 度
谢希文
Ultra-Pad 织物表面形貌 (SEM)
使用9-15微米磨料,适用于磨光阶段第一、二道工序
谢希文
TRIDENT 磨光织物表面形貌 (SEM)
谢希文
VerduTex 织物表面形貌 25X (SEM)
谢希文
尼龙磨光织物表面形貌 (SEM,50X) 适用3 - 9微米磨料，用于磨光阶段第二、三道工序
谢希文
几种抛光悬浮液(二)
MASTERPOLISH® 抛光悬浮液 0.05微米高纯度氧化铝与胶体状二氧化硅的 混合物pH=9.0,抛光迅速,腐蚀作用适度.用于 制备铁基和非铁基材料,以及金属基复合材料 MASTERPOLISH®2 抛光悬浮液 磨料粒度0.06微米,与陶瓷材料表面作用特别 有效用于制备氧化铝,氮化硅,金属/陶瓷复合 材料
谢希文
胶体状二氧化硅悬浮液的化学抛光作用
SiO2颗粒在其外表面有一个软的反应层,它的作用是将 试样表面的反应层去除,使化学抛光得以继续
谢希文
几种抛光悬浮液(一)
MASTERPREP™氧化铝悬浮液 粒度均匀的0.05微米非团聚颗粒,使用时无须用水稀 释用于制备软材料(铝,黄铜,铜),钢铁,以及非铁材料, 适用于自动配送系统 MASTERMET®胶体状二氧化硅悬浮液 0.06微米非晶态SiO2颗粒的水基悬浮液pH=9.6,化学 机械抛光,用于制备软材料(铜和铝)以及陶瓷(氧化铝) MASTERMET® 2胶体状二氧化硅悬浮液 不晶化的0.02微米非晶态SiO 2颗粒的水基悬浮液 用于制备软材料(铜和铝),陶瓷(氧化铝和氧化锆), 光学纤维(玻璃和塑料)
谢希文
磨料颗粒大小 与 头发直径 的比较
谢希文
磨料粒度对照表
磨料粒度对照表
美国标准 (ANSI / CAMI) 180 240 320 400 600 800 1200 欧洲标准 (FEPA P) 180 P280 P400 P600 P1200 P1500 P2500 平均粒度 (µm) 78 52 34 23 15 12 7
4
单晶金刚石与多晶金刚石磨料 （比较粒度：6 微米）
材料去除速率（微米/分）
3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 钛 不锈钢 铝青铜 钢 (HRC 60) 钢(HRC 20) 锌
谢希文
Mono-Crystalline 单晶 Metadi Supreme 多晶
脆性材料专用的制备工序
研
谢希文
谢希文
SiC 砂纸的使用特性
损 伤 层 深 度
谢希文
先进试样制备的三个阶段
1.磨平—使固定在中心加载夹持器 上的多块试样处于同一平面 2.磨光—去除试样表面的变形损伤 能够观察到试样的真实组织 3.抛光—去除残余的微细磨痕
谢希文
先进试样制备方法的特点
磨平阶段只需一道工序 磨光阶段只需1至3道工序
谢希文
碳化硼 (明视场照明,500X)
制备过程已接近完善,黑点非常细小
谢希文
碳化硼 (DIC照明,500X)
即使未经热腐蚀也可将晶粒组织包括孪晶显示出
谢希文
不同材料金相试样制备时 材料去除量比较
1.2
Total Removal (mm)
1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 Al (183 HV) Stainless steel (168 HV) Steel (710 HV)
谢希文
磨料平均粒度相同但粒度分布曲线宽度不同示意图
谢希文金刚石磨Βιβλιοθήκη 粒度(µm )新型制备表面
Newly Developed Preparation Surfaces
为了克服碳化硅砂纸的固有缺点
近年来研制出了多种 新型制备表面
谢希文
新型制备表面的优点
1. 使用金刚石磨料,材料去除速率高, 可以一开始就使用较细的磨料并 减小损伤 2. 用于磨平, 可使工序数减至1道 3. 将磨光的工序数减至1- 3 道 4. 使用寿命远比碳化硅砂纸长,一般 可以制备上千块试样
谢希文
直径25mm铝的不同制备阶段,材料去除量百分比,总去除量1mm 其中: 240#砂纸(50微米)93.83%, 9微米金刚石3.84%, 3微米金刚石2.32%, 抛光0.02%
谢希文
抛
光
Polishing
谢希文
抛光的定义和目的
坐落在抛光织物绒毛上的磨料颗粒 在抛光过程中能够上下起落,使其作用 在试样表面上的应力不足以产生磨痕
240 # (280), 水冷 320 # (P400), 水冷 400 # (P600), 水冷 600 # (P1200), 水冷 细磨光 帆布 6 微米 Metadi 单晶金刚石研磨膏 台球桌织物、 1 微米 Metadi 毛毡 单晶金刚石研磨膏 粗抛光 Microcloth 抛光 0.3 微米氧化铝液悬浮液, 织物 Micropolish 浆料 最终抛光 Microcloth 抛光 0.05 微米氧化铝悬浮液, 织物 Micropolish 浆料 注：相向指试样夹持器与磨盘的转向相同
谢希文
APEX™ DGD 树脂粘接 金刚石磨光片
有效使用寿命 超过900块经过镶 嵌的试样
谢希文
Apex M & B 快速磁性更换系统
Apex M 磁性片— 一种可以反复使用的长寿命
磁性基底并有一个压敏胶(PSA)层紧贴在转 盘上 Apex B 双金属片— 它的一面具有铁磁性并能 与Apex M 紧密贴住, 而另一面则没有磁性 可以固定(粘接)用于磨光或抛光的各种制备 表面 Apex B 还可以避免具有磁性的磨光或 抛光碎屑聚集在制备表面上
谢希文
延性材料
脆性材料