实验三 金相样品的制备与显示

《实验三 金相样品的制备与显示》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验三、金相样品的制备与显示一、实验目的1.掌握金相样品制备的一般方法和原理2.熟悉常用金属材料金相显微组织显示方法3.了解金相样品制备的其他方法二、样品制备金相试样的制备过程一般包括取样、镶嵌、磨制、抛光和浸蚀等5个步骤，制备好的试样应能观察到真实组织，无磨痕、麻点与水迹，并使金属组织中的夹杂物、石墨等不脱落。否则，将会严重影响显微分析的正确性。1.取样选取试样截取的方向、部位、数量应根据金属制造的方法、检验的目的、技术条件或双方协议的规定进行。垂直于锻轧方向的横截面可以研究金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物

2、网、表层缺陷深度、氧化层深度、脱碳层深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。平行于锻轧方向的纵截面可以研究非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。当检查金属的破损原因时，可以在破损处取样或在其附件的正常部位取样进行比较。金相试样的大小和形状以便于握持、易于磨制为准，通常采用直径15～20mm、高15～20mm的圆柱体或连长15～20mm的立方体。对于不同性质的材料，试样截取方法不同，可用手锯、砂轮切割机、显微切片机、线切割、化学切割装置、电火花切割机、剪切、锯、刨、车、铣等截取

3、，必要时也可用气割法截取。硬而脆的金属可以用锤击法取样，软的金属材料可用锯、刨、车等方法。不论用哪种方法取样，均应注意避免截取方法对组织的影响，如变形、过热等。根据不同方法应在切割边去除这些影响，也可在切割时采取预防措施，如水冷等。2.镶嵌若试样过于细薄（如薄纸、细线材、细管材等）或试样过软、易碎，或需检验边缘组织为便于在自动磨光和抛光机上研磨的试样，可采用下列方法之一镶嵌试样，所选用的镶嵌方法均不得改变原始组织。（1）机械镶嵌法将试样镶入钢圈或钢夹内，如图所示注意：（1）试样与钢圈或钢夹紧密接触。钢圈或钢夹的硬度应接近于试样的硬度。（

4、2）镶嵌板材时，可用较软的金属片间隔，以防磨损试样边缘。（3）为避免浸蚀剂从试样的空隙中溢出，可将试样浸在熔融的石蜡中使空隙被充满。（2）树脂镶嵌法因树脂比金属软，必须考虑样品棱角磨损圆的问题。避免棱角磨圆的方法是将样品夹持在具有相同硬度金属块之间，或样品经电镀或将样品用相同硬度的环状物包围等。树脂镶嵌包括抛砖热压镶嵌法和浇注镶嵌法。（3）热压镶嵌法将样品磨面朝下放入模中，树脂倒入模中超过样品高度，封紧模子并加热、加压。其温度、压力、时间根据采用的镶嵌材料而定。一般加热到150oC左右，加压到24.5N/mm2左右后停止加热，冷却后解除

5、压力并打开柜子，完成镶嵌工作。热压树脂有两种：(a)热固性树脂：电木粉和邻苯二甲酸二丙烯等(b)热塑性树脂：聚苯乙烯、聚氯乙烯、异丁烯酸甲脂等（4）浇注镶嵌法本方法用于不允许加热的试样、软的、形状复杂的以及多孔性试样等。浇注镶嵌采用的树脂有聚酯树脂、丙烯树脂、环氧树脂等，也可使用牙托粉。浇注模可用玻璃、铝、钢、聚四氟乙烯塑料、硅橡胶等。模子可以重复使用或者一次性使用。（5）特殊镶嵌法（a）真空冷凝法：可保证塑料填满孔洞，适用于多孔样品、细裂纹样品、易脆样品、脆性材料等（b）倾斜镶嵌法：对于扩散区、渗层、镀层等薄层试样，此法可以放大镀层在

6、一个方向上的厚度（c）电镀保护镶嵌法：细线材、异型件、断口或受检处为刃口等的试样，通常在镶嵌之前先电镀，可电镀铜、铁、镍、金、银等金属。电镀金属应比样品软一些，用时不得与样品金属基体起电化学反应，样品电镀后可以采用各种镶嵌方法，以保护电镀层。3.试样研磨试样研磨可以用手工磨，也可用自动磨样机磨。（1）粗磨粗磨的目的是为了整平试样。切取好的试样，先经砂轮磨平，为下一道砂纸的磨制做好准备，使用压力机粗磨时，须注意接触应力不可过大，若压力过大，可能使砂轮碎裂造成人身和设备事故，同时极易使磨面温度升高引起组织变化，并且使磨痕加深，金属扰乱层增厚

7、，给磨光、抛光带来苦难。粗磨时须用水冷却试样，使金属的组织不因受热而发生变化。（2）磨光（a）手工磨光：经砂轮磨平、洗净、吹干后的试样，用手工依次由粗到细在各号砂纸上磨制，我国金相砂纸按粗细分为01号、02号、03号、04号、05号、06号等几种，磨光时从粗到细研磨，砂纸须平铺于平的玻璃、金属或板上。从粗砂纸到细砂纸，每换一次砂纸时，试样均须转90o，角与原磨痕成垂直方向，向一个方向磨至磨痕完全消失，新磨痕均匀一致时为止。同时每次须用水或超声将试样洗净，手亦应同时洗净，以免将粗砂粒带到细砂纸上。磨制试样时，注意不可用力太重，每次时间也不

8、可太长。手工磨光如下图（b）机械磨样机磨光：将由粗到细不同号数的砂纸分别置于机械磨样机上，或以不同粒度的金刚砂镶嵌于腊盘、铅盘或其他盘上依次磨制。（3）抛光抛去试样上的磨痕以达镜面，且无磨制缺陷。抛光方法可