金相试样的制备讲义.pptVIP

金相显微试样的制备 实验设备及材料 实验步骤 金相试样的制备包括取样、镶嵌、磨制、 抛光、浸蚀等5个步骤。 取样的部位 1）取样部位及检验面选择应根据检验目的选取有代表性的部位。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，同时也应在完好的部位取样，以便对比；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。 取样的方法 2）试样的截取可根据金属材料的性能不同而异。 对于软材料，可以用锯、车、刨等方法； 对于硬材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割等方法； 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。 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。 取样的尺寸 3）试样尺寸和形状应以便于握持、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 细小机械零件，如形状复杂又极细小试样 需保护工件表面脱碳层组织及深度测定的试样 对表面渗镀层、涂覆层组织及深度测定的试样 2、塑料镶嵌法 热镶嵌 冷镶嵌 问答题： 分析金相试样制备过程中所出现假象的原因，讨论如何制备出高质量的金相试样。 抛光时间过长：抛光面往往出现化学缺陷—蚀坑，俗称麻点； 抛光织物不清洁或磨料没有严密保存好，混入尘粒，抛光面上出现物理缺陷—刻痕； 压力要适当，如用力过大，试样表面易发热变灰暗，而且会继续增厚形变扰动层。 制备好的试样应能观察到真实组织、无磨痕、麻点与水迹 、磨粒、粘结剂、气孔等。否则将会严重影响显微分析的正确 性。 * * 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。 1）金相显微镜、砂轮机、镶嵌机、预磨机、抛光机、吹风机。 2）待制备的金相试样。 3）不同粗细的金相砂纸一套、抛光剂、浸蚀剂、无水酒精、玻璃板、脱脂棉，竹夹子等。 一、取样  选择合适的、有代表性的试样是进行金相显微分析的极其重要的一步，包括选择取样部位、检验面及确定截取方法、试样尺寸等。  图一：小试样的夹持方法 a.薄片试样 b.块状试样 1、机械夹持法 夹具应选择与试样硬度、化学性能近似的材料。确保磨光和抛光时，不出现磨损不一，浸蚀时不出现假组织。 镶嵌方法 热固性树脂－－酚醛树脂。有棕色、黑色、绿色，加热加压至150 oC－180 oC，保温3－5min，在高温下固化成形（电玉粉、胶木粉） 热塑型树脂－－丙烯酸热塑型树脂，透明，加热至180 oC，树脂软化（或熔化），加压并速冷至60 oC使之固化成形，随即取出 不能加热的试样，不能加压的软试样，大的形状复杂的试样和多孔试样可以用各种硬化塑料浇注镶嵌。 环氧树脂+固化剂 丙烯酸树脂+固化剂 聚酯树脂+固化剂 三．磨制  1、粗磨。试样取下后，如是钢铁材料试样可先用砂轮磨平，如是很软的材料（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。此外，在一般情况下，试样的周界要用砂轮或锉刀磨成圆角，以免在磨光及当抛光时将砂纸和抛光织物划破。但是，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、细磨。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。 普通金相砂纸所用的磨料有碳化硅（水砂纸）和天然刚玉（干砂纸）两种。 碳化硅砂纸磨光速率高，变形浅，可用水作润滑剂进行湿磨。 常用的砂纸号数有200、400、600、800号几种，号小者磨粒较粗，号大者较细。 3、磨制方法。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。 1)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。 2)试样退回时不能与砂纸接触，这样“单程单向”地反复进行， 3)直至磨面上旧的磨痕被去掉，新的磨痕均匀一致为止。 4)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 。 图二 试样经磨光后，变形层厚度变化示意图 4、金相试样还可以用机械磨制来提高磨制效率。机械磨制是将磨粒粗细不同的水砂纸装在预磨机的各磨盘上，一边冲水，一边在转动的磨盘上磨制试样磨面。配有微型计算机的自动磨光机可以对磨光过程进行程序控制，整个磨光过程可以在数分钟内完成。 四．抛