金相试样的制备.ppt

金相显微试样的制备实验目的

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。实验设备及材料实验步骤一、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。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。
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。
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图一：小试样的夹持方法a.薄片试样b.块状试样2、塑料镶嵌法 冷镶嵌三．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。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．抛光抛光的目的在于去除磨面上的细磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。常用的抛光方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光3种。1、机械抛光抛光盘上铺以细帆布、呢绒、丝绸等。抛光时在抛光盘上不断滴注抛光液。抛光液通常采用Al2O3、MgO或Cr2O3等细粉末（粒度约为0.3~1μm）在水中的悬浮液。
目前常使用金刚石磨料，粗抛使用帆布，磨粒3.5微米的抛光液，细抛使用呢绒或丝绸磨粒1微米的抛光液。
操作时将试样磨面均匀地压在旋转的抛光盘上，并沿盘的边缘到中心不断作径向往复运动。
抛光时间不宜过长，否则易产生腐蚀坑，需重新细磨去除腐蚀坑后再抛光。
抛光后的试样，其磨面应光亮无痕，且石墨或夹杂物等不应抛掉或有曳尾现象。这时，试样先用清水冲诜，再用无水酒精清洗磨面，最后用吹风机吹干。2、化学抛光
化学抛光是依靠化学试剂对样品的选择性溶解作用将磨痕去除的一种方法。
例如：用1~2克草酸、2~3毫升氢氟酸、40毫升过氧化氢、50毫升蒸馏水的化学抛光剂，对碳钢、一般低合金钢的退火、淬火组织进行化学抛光（擦拭法），效果较好。此法适于没有机械抛光设备的条件。
在化学抛光时，影响抛光质量的可控参数有：抛光液的组分、浓度、温度，以及抛光时间等，需根据具体情况制定合适的工艺规程。
经化学抛光后的磨面较光滑但不十分平整，适于显微镜作低倍和中倍观察。
化学抛光一般总不太理想，若和机械抛光结合，利用化学抛光剂边腐蚀边抛光可提高抛光效能。3、电解抛光
电解抛光是在一定的电解液中进行的，最简单的电解抛光装置如图所示。
试样作阳极，选用耐蚀金属材料为阴极（如不锈钢、铂、铅等）。在接通直流电源后，阳极表面产生选择性溶解，逐渐使阳极表面的磨痕消去。通常认为，电解抛光时在阳极表面与电解液之间将形成一层具有较大电