金相試樣截取的方向、部位及數(shù)量應(yīng)根據(jù)金屬制造的方法、檢驗的目的、技術(shù)條件或雙方協(xié)議的規(guī)定選擇有代表性的部位進行切取。金相試樣的制備、研磨及浸蝕參照 GB/T 13298《金屬顯微組織檢驗方法》的有關(guān)規(guī)定進行。
一、金相試樣的選取
（一）縱向取樣
縱向取樣是指沿著鋼材的鍛軋方向進行取樣，主要檢驗內(nèi)容為：非金屬夾雜物的變形程度、晶粒畸變程度、塑性變形程度、變形后的各種組織形貌、熱處理組織的全面情況等。
（二）橫向取樣
橫向取樣是指在垂直于鋼材鍛軋方向取樣，主要檢驗內(nèi)容為：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、碳化物網(wǎng)、表層缺陷深度、氧化層深度、脫碳層深度、腐蝕層深度、表面化學(xué)熱處理及鍍層厚度等。
（三）缺陷或失效分析取樣
截取缺陷分析的試樣，應(yīng)包括零件的缺陷部分在內(nèi)。如：包括零件斷裂時的斷口，或者是取裂紋的橫截面，以觀察裂紋的深度及周圍組織變化情況，取樣時應(yīng)注意不能使缺陷處被損傷。試樣尺寸以磨面面積﹤400mm2,高度 15～20mm 為宜試樣可用手鋸、砂輪切割機、顯微切片機、化學(xué)切割裝置、電火花切割機、剪切、鋸、铇、車、銑等截取，必要時也可用氣割法截取。硬而脆的金屬可用錘擊法取樣。不論用哪種方法切割，均應(yīng)注意不能使試樣由于變形或受熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。對于使用高溫切割的試樣，必須除去熱影響部分。
二、金相試樣的鑲嵌
在金相試樣的制備過程中，有許多試樣直接磨拋有困難，所以應(yīng)進行鑲嵌。經(jīng)過鑲嵌的樣品，不但拋磨方便，而且可提高工件效率及試驗結(jié)果準(zhǔn)確性。通常進行鑲嵌的試樣有：形狀不規(guī)則的試樣、線材及板材，細(xì)小工件；表面處理及滲層、鍍層；表面脫碳的材料等。樣品鑲嵌的常用方法有機械鑲嵌法和樹脂鑲嵌法。
（一）機械鑲嵌法
將試樣放在鋼圈或小鋼板中，然后用螺釘和墊塊加以固定。該方法操作簡便，適合于鑲嵌形狀規(guī)則的試樣。
（二）樹脂鑲嵌法
是利用樹脂來鑲嵌細(xì)小的金相試樣，可將任何形狀的試樣鑲嵌成一定尺寸的試樣。樹脂鑲嵌法可分為熱壓鑲嵌法和澆注鑲嵌法兩類。
三、金相試樣的磨制
金相試樣經(jīng)切割或鑲嵌后，需進行一系列的研磨工作，才能得到光亮的磨面。研磨的過程包括粗磨、細(xì)磨、拋光三個步驟。
（一） 粗磨即磨平
試樣截取后，第一步進行粗磨，粗磨一般在落地砂輪上進行。磨料粒度的粗細(xì)，對試樣表面粗糙度和磨削效率有一定影響。粗磨時，還應(yīng)注意蘸水冷卻，防止組織變化。
（二） 細(xì)磨即磨光
試樣經(jīng)粗磨后表面雖已平整，但還存在較深的磨痕及表面加工變形層，需通過從粗到細(xì)的不同金相砂紙的磨制，把磨痕等逐漸減輕，為進一步拋光做好準(zhǔn)備。金相砂紙是磨光金相試樣的重要材料，一般采用的磨料為碳化硅和氧化鋁。手工磨光試樣時，砂紙應(yīng)放在玻璃板上，依
次用 280 號、500 號水砂紙，0 、01、02、03 號金相砂紙磨光，每更換一道砂紙，試樣應(yīng)轉(zhuǎn)動90°，并使前一道的磨痕徹底去除。除了手工細(xì)磨外，還可用金相試樣預(yù)磨機機械細(xì)磨，但磨光時需注意用水冷卻，避免磨面過熱。
（三） 拋光
拋光的目的在于去除金相磨面上因細(xì)磨所留下的細(xì)微磨痕及表面變形層，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面。
金相試樣的拋光方法如下：
1. 機械拋光
機械拋光是靠拋光微粉的磨削和滾壓作用，把金相試樣拋成光滑的鏡面。拋光時拋光微粉嵌入拋光織物的間隙內(nèi)，起著相當(dāng)于磨光砂紙的切削作用。
機械拋光所使用的設(shè)備主要是拋光機，拋光機由電動機帶動拋光盤構(gòu)成，結(jié)構(gòu)比較簡單。良好的拋光機不允許有能感覺到的徑向和軸向跳動，使用時拋光盤應(yīng)平穩(wěn)，噪音小。機械拋光常用的磨料有氧化鉻、氧化鋁、氧化鐵和氧化鎂，將拋光磨料制成水懸浮液后使用?，F(xiàn)在比較常用的拋光磨料是金剛石研磨膏，它的特點是拋光效率高，拋光后表面質(zhì)量好。
拋光織物對金相試樣的拋光具有重要作用，依靠織物與磨面間的磨擦使磨面光亮。在拋光過程中，織物的纖維間隙能儲存拋光粉，從而產(chǎn)生磨削的作用。通常粗糙拋光織物用帆布，細(xì)拋和精拋織物用海軍呢、絲絨和絲綢等。拋光操作時，對試樣所施加的壓力要均衡，應(yīng)先重后輕。在拋光初期，試樣上的磨痕方向應(yīng)與拋光盤轉(zhuǎn)動的方向垂直，以利于較快地拋除磨痕。在拋光后期，需將試樣緩緩轉(zhuǎn)動，這樣有利于獲得光亮平整的磨面，同時能防止夾雜物及硬性的相產(chǎn)生拽尾現(xiàn)象。
2. 電解拋光
電解拋光采用電化學(xué)溶解作用，使試樣達到拋光的目的。電解拋光速度快，一般試樣經(jīng)過0 號或 00 號砂紙磨光后即可進行電解拋光。經(jīng)電解拋光的金相試樣能顯示材料的真實組織，尤其是硬度較低的金屬或單相合金，對于極易加工變形的合金，如奧氏體不銹鋼、高錳鋼等采用
電解拋光更為合適。但不適用于偏析嚴(yán)重的金屬材料，鑄鐵以及夾雜物檢驗的試樣。
用不銹鋼作為陰極，被拋光的試樣作為陽極，容器中盛放電解液，當(dāng)接通電流后試樣的金屬原子在溶液中發(fā)生溶解，在一定電解條件下，試樣表面微凸部分的溶解比凹陷處來得快，從而逐漸使試樣表面由粗糙變成平坦光亮。電解拋光使用直流電源，一般采用低壓蓄電池充電器即已足夠，電路中應(yīng)裝有電流表和電壓表。拋光時應(yīng)先接通電源，然后夾住試樣，將試樣放入電解液中，此時應(yīng)立即正確地調(diào)整至額定拋光電流，并給予電解液以充分的攪拌與冷卻或加熱。拋光完畢后，必須先將試樣從電解液內(nèi)取出，然后切斷電源，并將試樣迅速移入水中沖洗、吹干。
（四） 自動制樣設(shè)備和簡介
傳統(tǒng)手工的金相試樣制備過程工序繁瑣，如遇到大批量的試樣，應(yīng)提高工作效率及減少人力成本。目前比較先進的設(shè)備是半自動或全自動的金相制樣設(shè)備。該種設(shè)備的特點是集粗磨、細(xì)磨、拋光等制樣工序為一體。半自動制樣設(shè)備的工作程序是先將鑲嵌好的試樣用固定器固定（可選擇夾單個試樣的固定器和夾多個試樣的固定器），然后選擇相應(yīng)粒度的研磨紙（由粗到細(xì)），將其貼在轉(zhuǎn)盤上，設(shè)定研磨時間、壓力及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速等工作參數(shù)，完成機械粗磨到機械細(xì)磨，拋光時只需選擇適合的拋光織物貼在轉(zhuǎn)盤上，并添加適合的拋光液（可選用人工添加或自動添加），即可輕松完成機械拋光程序。
全自動制樣設(shè)備的操作更簡便，將試樣用固定器固定，并將制樣所需的各種粒度研磨紙及拋光用的拋光織物全部貼在轉(zhuǎn)盤上（該設(shè)備裝有多個轉(zhuǎn)盤），預(yù)先設(shè)定磨拋程序及各項參數(shù)，設(shè)備將在電腦控制下完成從粗磨、細(xì)磨、拋光直至最后將試樣干燥的所有工序。自動化金相制樣設(shè)備由于操作簡便，并能大大提高工作效率等優(yōu)點，已越來越受到金相檢驗工作者的青睞，它是未來金相試樣制備的趨勢。
今天的內(nèi)容大致到這，明天再一起討論金相試樣的浸飾。
東莞中瑞金屬有專門的金相研究室，亦有經(jīng)驗豐富的研究人員，歡迎大家前來參觀咨詢。東莞中瑞金屬不僅銷售特殊鋼，還能做金相檢測，配套服務(wù)為您保駕護航。
固話0769-83137751
郵箱[email protected]
手機13925702449
地址：東莞市大朗鎮(zhèn)黃草朗第二工業(yè)區(qū)東勝路55號
技術(shù)支持：牛商股份
備案號：粵ICP備09136171號
粵公網(wǎng)安備 44190002005368號
瀏覽手機版
掃一掃
