金相試樣制備

機械工程系

金工教研室《金相分析》金相檢驗設(shè)備及式樣制備金相試樣制備技術(shù)金相試樣選取方式試樣截取的方向、部位、數(shù)量應(yīng)根據(jù)規(guī)定進行。需研究金屬材料從表層到中心的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級別等時，應(yīng)垂直于鍛軋方向取橫截面截取試樣。需研究非金屬夾雜物的變形程度、晶?；兂潭?、塑性變形程度等情況時，應(yīng)平行于鍛軋方向取縱截面截取試樣。需研究焊接接頭從表層到中心及各焊層的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級別等情況時，應(yīng)垂直于焊縫的縱截面截取試樣，并應(yīng)符合相關(guān)標準、規(guī)程的規(guī)定。金相試樣的選取取樣的方法及試樣規(guī)格試樣可用手鋸、砂輪切割機、鋸、刨、銑等截取，必要時也可用氣割法、等離子切割等方法截取。不論用哪種方法取樣，均應(yīng)避免截取方法對組織的影響。對過熱的影響，可在截取時采取水冷等措施避免。確定好部位后就可把試樣截下，試樣的尺寸通常采用直徑φ12～15mm，高12～15mm的圓柱體或邊長12～15mm的方形試樣。試樣的尺寸太小試樣過于細薄、過軟、易碎鑲嵌（二）磨制1.磨平截取或者選擇好的試樣，先經(jīng)砂輪或角向磨光機磨平，為下一道砂紙的磨制做好準備。磨平過程中,須用水冷卻試樣，使金屬組織不因受熱而發(fā)生變化。

2.磨光試樣的磨光可采用手工或機械磨樣機進行，對于微觀金相試樣則還需要進行拋光。磨光手工磨光經(jīng)過磨平的試樣，洗凈、吹干后，砂紙平鋪于平滑的玻璃、金屬或其他板上，使試樣與砂紙面完全接觸，用手工依次由粗到細在各號砂紙上磨制。每更換一次砂紙，試樣或磨制方向須轉(zhuǎn)90°角與舊磨痕成垂直方向手工磨制時還須注意：

a.以均勻的壓力向前推進，回程時將試樣提起，切忌將試樣在砂紙上來回研磨。b.每更換一次砂紙，均須磨至舊磨痕完全消失，新磨痕均勻一致為止。c.每次更換砂紙時，須用水將試樣清洗干凈，以免將粗砂粒帶到細砂紙上。d.試樣磨制時用力不可太大，每次磨制時間不可太長以避免試樣過熱。（四）拋光細磨后的試樣還需要進一步拋光，拋光的目的是為了去除細磨時留下的細微磨痕而獲得光亮的鏡面。金相試樣的拋光方法：機械拋光、電解拋光和化學(xué)拋光機械拋光將經(jīng)過磨光后的試樣，將利用裝有尼綸、尼絨或者細帆布的拋光機或其他拋光設(shè)備，配合使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鉻等磨料進行拋光。拋光后用水洗凈并吹干。

此過程中應(yīng)注意：a.用力要輕，須從盤的中心至邊緣來回拋光，并不時滴加少許磨粉懸浮液。b.絨布的濕度以將試樣從盤上取下觀察時，表面水膜能在2～3s內(nèi)完全蒸發(fā)消失為宜。c.試樣拋光到磨痕完全除去，表面象鏡面為止。d.拋光后的試樣用水洗凈吹干，使表面不致有水跡或污物殘留。e.試樣拋光時，若發(fā)現(xiàn)較粗磨痕不易去除，或試樣拋光后在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)有凹坑等影響試驗結(jié)果的缺陷時，試樣應(yīng)重新磨制。（四）侵蝕經(jīng)拋光后的試樣若直接在金相顯微鏡下觀察，只能看到一片亮光，除非某些非金屬夾雜物（MnS及石墨等）外，無法辨別出各種組成物及其形態(tài)特征。必須使用侵蝕劑對試樣表面進行侵蝕，才能清楚地顯示出顯微組織的真實情況。鋼鐵材料最常用的侵蝕劑為3～4%的硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精溶液。其它可查有關(guān)侵蝕劑手冊。最常用的金相組織顯示方法是化學(xué)侵蝕法。

鋼鐵材料常用微觀組織浸蝕劑浸蝕劑名稱成份使用要點適用范圍備注硝酸酒精溶液硝酸1-5ml酒精100ml硝酸含量增加，則選擇性減少，而浸蝕作用加劇。用蒸餾水代替部分酒精（一半），可加速浸蝕；用甘油代替部分酒精則減緩浸蝕適用于碳鋼及低合金鋼。配制時，將硝酸緩慢地倒入酒精中。鉻酸鹽酸水溶液鹽酸

25ml10%鉻酸水溶5~50ml適用于熱處理后的18-8不銹鋼。王水溶液鹽酸1份硝酸3份使用前試劑應(yīng)放置24小時，長時間浸蝕會形成凹坑。顯示奧氏體鋼的晶界、腐蝕不銹鋼的δ相檢驗浸蝕試樣按照要求進行研磨并經(jīng)顯微鏡檢查合格后，即可進行浸蝕，浸蝕時間視金屬材料的性質(zhì)、浸蝕液的濃度、溫度等而定，以能在顯微鏡下清晰顯示金屬組織為宜。試樣浸蝕完畢后，迅速用水沖洗，然后再用無水酒精清洗，熱風(fēng)吹干。若浸蝕程度不足時，視具體情況可繼續(xù)進行浸蝕，或重新拋光后再進行浸蝕；若浸蝕過度時，一般可重新拋光后再進行浸蝕；當浸蝕過度嚴重時，則須重新磨制，并經(jīng)拋光后再進行浸蝕。浸蝕好的試樣，應(yīng)立即觀察拍照（干燥器皿）。實訓(xùn)任務(wù)1、目的：1）了解金相試