金相制樣是一項應用于金屬、電子及航空航天等眾多領域的物理檢測技術,金相制樣的目的是顯示樣品的真實組織。樣品可以是金屬、陶瓷、燒結碳化物或者其他固態(tài)材料。金相制樣多用于實驗室檢測工作中,今天為大家介紹下金相制樣的一般過程。
一般來說,金相制樣可以分為取樣、鑲樣、磨制、拋光、侵蝕等幾個步驟
取樣:顯微試樣的選取應根據(jù)研究的目的,取其具有代表性的部位。用切割機把試樣截下,采用直徑20mm,高15mm的圓柱體。切取過程中不宜使試樣的溫度過于升高,以免引起金屬組織的變化,影響分析結果。
鑲樣:當試樣尺寸太小時,直接用手磨制很困難,用試樣鑲嵌機把試樣鑲嵌在膠木粉中。
磨制:分為粗磨和細磨兩道工序。
粗磨:粗磨的目的是為了獲得一個平整的表面。通常在砂輪機上進行,但在磨制時應主意:試樣對砂輪的壓力不宜過大,否則會在試樣表面形成很深的磨痕,增加精磨和拋光的難度;要隨時用水冷卻試樣,以免受熱引起組織變化;試樣邊緣的棱角若無保存表要,可先行磨圓(倒角),以免在細磨及拋光時撕破砂紙或拋光布,甚至造成試樣從拋光機上飛出傷人。
細磨:經(jīng)粗磨后試樣表面雖較平整,但仍還存在有較深的磨痕。細磨的目的就是為了消除這些磨痕,以得到平整而光滑的磨面,為下一步的拋光做好準備。細磨是在一套粗細程度不同的金相砂紙上,由粗到細一次順序進行的。細磨時將砂紙貼在帶有旋轉圓盤的預磨機上,手指緊握試樣,并使磨面朝下,均勻用力向下壓在砂紙上。每更換一號砂紙時,須將試樣的研磨方向調(diào)轉90度。
拋光:拋光的目的是去除細磨時遺留下來的細微磨痕而獲得光亮的鏡面,制備時采用機械拋光,在專用的拋光機上進行。拋光機主要由電動機和拋光圓盤組成,拋光圓盤轉速為300~500轉/分。拋光盤上鋪以細帆布、呢絨、絲綢等。拋光時在拋光盤上不斷滴注拋光液。拋光液通常采用A1203、Mg0或Cr203等細粉末(粒度約為0.3~1um)在水中的懸浮液。機械拋光就是靠極細的拋光粉與磨面間產(chǎn)生相對磨削和滾壓作用來消除磨痕的。操作時將試樣磨面均勻地在旋轉的拋光盤上,并沿盤的邊緣到中心不斷作徑向往復運動。拋光時間一般為3~5分鐘。拋光結束后,試樣表面看不出任何磨痕而呈光亮的鏡面。
浸蝕:經(jīng)拋光后的試樣若直接放在顯微鏡下觀察,只能看到一片亮光,除某些非金屬夾雜物(如MnS及石墨等)外,無法辨別出各種組成物及其形態(tài)特征。必須使用浸蝕劑對試樣表面進行“浸蝕”,才能清楚地顯示出顯微組織的真是情況。鋼鐵材料最常用的浸蝕劑為3~4%硝酸酒精溶液。浸蝕的方法是將試樣磨面浸入浸蝕劑中,活用棉花沾上浸蝕劑擦拭表面。浸蝕時間要適當,一般試樣磨面發(fā)暗時就可停止,如果浸蝕不足可重復浸蝕。浸蝕完畢后立即用清水沖洗,接著用酒精沖洗,最后用吹風機吹干。這樣制的金相試樣即可在顯微鏡下進行觀察和分析研究。
以上就是金相制樣的一般過程,除此之外,金相制樣過程中會遇到許多設備,比如金相切割機、砂輪機、鑲嵌機、預磨機、拋光機等等,如果您有這些設備的采購計劃,可以與我們聯(lián)系,杰星科技,您的實驗室采購專家。