金相复膜实验(金属大实验).pptVIP

金相复膜实验 一、实验目的 1. 了解金相复膜法的基本原理及应用。 2. 掌握金相复膜法的基本操作方法。 二、实验设备与材料 1. 试样：碳钢、铸铁、轴承钢及不锈钢焊接试样； 2. 材料：醋酸纤维纸（AC纸）、载玻片、丙酮、注射器； 3. 设备：Q150T ES镀膜机、MEF4金相显微镜。 三、现场金相复膜技术简介 1.现场金相复膜技术 现场金相复膜技术一般简称复膜金相，即通过将预制的复膜材料与金相试样贴合的方法取得部件金属微观组织形貌的复膜技术。复膜金相是一种无损检测技术，在不破坏被检对象的前提下，能够检验金属部件的微观组织状态，判断金属材料制造质量、设备安装质量和使用中组织性能的变化，以及判断老化部件蠕变损伤。 复型时，先对选取的实验点进行磨制、抛光、腐蚀，然后用溶剂将已制好的复膜材料软化，使其具有一定的流动性，再使复膜片与金属面相接触，并加压使复膜面材料流动，以充满在磨面上图像的浮雕之间，从而复印出金相图像。复膜完成后，将膜取回实验室进行观察，也可以对膜进行喷金，然后再观察分析。 2.常用范围 在对发电厂锅炉的联箱、集气箱、主蒸汽及再热蒸汽管道，导气管及上述不见得焊缝、弯头、连接件等进行金相检验时，现场金相复膜技术是一种简便易行的方法。随着技术的发展，现在已经有带摄像头的便携式现场金相显微镜，但是有时因现场取样位置的限制，有些部位不适合放置便携式显微镜而无法进行金相分析，比如一些工业小锅炉的锅筒底部，电站锅炉的立面和仰面检测部位等，而现场金相复膜技术能很好地解决这一问题。 3.优点 1）不需破坏被检部件； 2）使用材料少，现场检验设备简单、易携带，检测成本低； 3）所需检测时间短，不延误施上工期； 4）检验过程易操作，成相质量高； 5）只需配备一台有拍摄功能的金相显微镜，降低了设备成本。 4.复膜材料的准备 复膜金相首先需要选择合适的复型材料。通常采用的复型材料有两种：一是有机玻璃片+氯仿：该方法复膜时间长，不太适合现场恶劣环境下操作，且对曲率较小的工件部位不适用。 二是醋酸纤维纸（也成AC纸）+丙酮：其最大的优点就是效率高，复膜时间短，现场操作性较强。其中AC纸可自行制备，其制备方法如下：将醋酸纤维素溶于丙酮，溶度为7-10%，静置4-7天，使其溶解均匀，气泡放出。然后将上述溶液倒在玻璃板上，让其自然散开，可通过控制溶液的浓度及调整玻璃板的角度来得到所需厚度的薄膜。一般薄膜厚度在30-80mm为宜，干燥时用钟罩扣上，最终得到较理想、平整、透明的复膜。制备完成后，在实验前应该将复型材料剪成合适的大小保存好以备使用。 四、复膜金相的制作过程 1.先清理选取部位的油漆等表面杂质，使用机器对金属表面进行打磨，为了便于操作，打磨范围比现场显微镜观察的面积稍大一些。接下来对打磨好的表面进行抛光，再对样品表面进行浸蚀。为了让被检查部位的金相更为明显，一般浸蚀时间比常规金相检验的稍微长一些。如图1所示。 图1 浸蚀后的金相表面 2.用注射器吸取一定量的丙酮，在制备好的试样表面滴一到两滴，所加的丙酮要适量，量太少的话复型材料没有全部贴于金属表面，导致金相复型片不平整而难以观察、拍照；丙酮太多，会使AC纸溶解过度而损坏，或者使丙酮流淌到附近待贴复型材料处，导致复型效果不好，得不到真实的组织形貌。 3.然后用镊子夹住AC纸盖于试样表面并使AC纸与金属表面之间无气泡，无间隙，两者贴合紧密如图2。保证AC纸的一角翘起，以便揭起复型材料。 图2 对金相复膜 4.静置一段时间，一般为1-2分钟，使复型材料充分干燥硬化。然后用镊子夹住复型材料翘起的一角将其揭起，使之与金属表面分离，得到金相复膜片如图3、图4。注意分辨并且牢记与金属材料直接接触的一面。 5.将金相复膜片与金属接触的一面朝上，用双面胶贴于载玻片上，注意要贴平整，金相复膜片与载玻片之间无气泡，无褶皱。记住自己的复膜号。 6.将载玻片放进Q150T ES镀膜机中进行喷金处理，以增大衬度，使显微组织显现得更清晰。最后在MEF4金相显微镜下观察并进行拍照。 图3 用镊子夹取复膜金相 图4 最终制得复膜金相 五、注意事项 1.由于刚开始金属表面可能存在很多灰尘和杂质，因此在同一检测部位最好进行多次复膜，选取最后一次的复膜用于观察； 2.试样浸蚀程度要比平时做金相时浸蚀程度深一些，以便组织更加明晰； 3.复膜下来的金相其形貌凹凸与试样刚好相反，又因复膜材料的粘度大、流动性小，因此复膜金相上观察到的图像比常规金相的要稍大。 六、实验内容 1. 制作出一片复膜金相，并且在载玻片上贴好，以备金相观察用。 2.表面喷金处理后在MEF4金相显微镜下观察复膜金相，并且拍摄至少两张图片。 3.撰写实验报告，包括实验名称、实验目的、实验设备与材料、实验步骤以及实验结果。