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1、北京理工大学实践周论文金相试样的制备与技巧摘要：本文简要叙述了金相试样的制备方法，通过对金相试样制备过程的试验研究，总结了取样、镶嵌、磨制、抛光、侵蚀、以及制样过程的各个步骤地操作方法，并指出了在金相样品制备过程的技巧。关键词：金相试样、制备、技巧1.制样常用的设备及材料在金相试样制备过程中，粗磨常用质地较好的水砂纸，细磨则采用280号、320号、01–06号金相砂纸；机械抛光用p-2型金相试样抛光机，抛光织物多为海军呢，抛光粉为研磨糕和Cr2O3粉末。2.1取样原则根据显微组织分析要求，分析样品材料的加工特点或零件的承载和失效特点以及相关的
2、技术标准和技术协议2.2取样方法（1）根据样品材料的加工特点锻轧件、脱碳、显微组织、网状组织、炭素工具钢及弹簧钢中的石墨、发裂等检验项目在材料横截面上取样；非金属夹杂物、液析、带状组织、白点、碳化物不均匀度、铁素体相等检验项目在材料纵截面上取样；需经热处理进行检验的项目，如本质晶粒度、晶间腐蚀、带状组织、网状组织、碳化物不均匀度等项目，从材料纵向还是横向取样可按有关规定标准执行；铸件在材料中心或心部取样。（2）根据零件承载和失效特点切取失效部位和完好部位的样品，以便进行分析对比。（3）根据特殊零件取样相关规定例如，汽车齿轮渗碳零件的取样，通常
3、马氏体及残留奥氏体检测取样部位在齿面的节圆出；心部特素体检测取样部位在齿高的1/3出的中心部位；碳化物检测取样部位在齿顶角处；表面脱碳层取样部位在齿根处。样品尺寸边长为10-15cm，用砂轮切割或电火花切割；对于大件材料，火焰切割后，需将加热端截去至少20cm以上，把加热影响区去处，再用砂轮切割或电火花切割制得合格尺寸样品。2.3取样的标志对已制备好的样品进行编号3.镶嵌金相样品通常为10-15cm第5页北京理工大学实践周论文的块状样品。镶嵌一般适用于细小及形状不规则的工件或者需观察表层组织的工件。镶嵌的方法可满足高效自动化要求，根据磨抛机夹
4、持头尺寸要求，制备镶嵌样品，可一次同时实现多个样品的，磨抛要求，获得质量良好的磨抛表面。常用的镶嵌材料是酚醛树脂。金相镶嵌机工作时，在130-150度的温度和适当压力下，酚醛树脂熔融固化，完成样品的镶嵌。低熔点合金的镶嵌温度可低些。对于不能承受镶嵌温度影响的样品，则可采用树脂冷镶嵌的方法，通常以环氧树脂为主，固化时间长达7-8个小时。4.1试样的磨光磨光过程是试样制备最重要的阶段，除使试样表面平整外，主要是使组织损伤层减少到最低程度甚至毫无损伤。对于手工制样来说，首先用砂轮机或粗砂纸磨平试样表面，然后用6-8级的金相砂纸磨光。磨光时施加的压力
5、大小要合适，在更换下道细砂纸时不必减少压力，因为在合适的范围内施加的压力大，磨光速率也大，而对损伤层的影响并不大。但是用力不宜过大，时间也不宜过长，以免试样表面氧化产生新的损伤层，给抛光带来困难。磨样时要注意：在第一张砂纸上试样始终朝一个方向磨，换下一道砂纸的时候将试样旋转90°同样只朝一个方向磨，直到将在上一道砂纸上磨出的磨痕磨光为止。每换一次砂纸都必须将试样清洗干净，不允许把上道工序的残留磨料带到下道工序去，经过这样磨光的试样，肉眼观察非常光滑，置于显微镜下观察，有只呈现出一个方向的细磨痕。对于机械磨制来说，可以采用水砂纸机械抛光，水砂纸
6、按粗细分为200-2000号，把水砂纸贴在抛光盘上，按顺序逐盘抛光。磨制时不断加水冷却，每更换一道砂纸，样品需用水清洗干净，不允许把上道工序的残留磨料带到下道工序去，并且转换磨制方向，与前道磨痕垂直，把上道工序的磨痕去除。4.2磨光时冷却水的大小磨光过程中,由于砂纸对样品的摩擦比较剧烈,使样品产生很高的摩擦热,因此必须保证有效的冷却措施。一般情况下,只要保持一个连续的、偏小的水流,从磨盘的中心注入即可保证冷却效果,也可利用其离心的作用甩出磨削产物。如果水流过大,会产生类似润滑的作用,不仅降低水砂纸的磨削效果,而且也浪费水资源。同时,大量的冷却
7、水对操作者控制样品的手指冲击,会造成手指控制样品的稳定程度降低,手感失效,不利于样品的磨光。有一个技巧,在800号或更细的水砂纸上进行最后的磨光操作时,一般可以开大水流,减小压力,使试样利用自身的重力,近似于漂浮在砂纸上10～20s。这对于比较软的铝、铜样品特别有效,可以减少砂粒的嵌入,降低内部损伤层,非常有利于后续的抛光操作。5.1试样的抛光常用的抛光方法主要有机械抛光、电解抛光和化学抛光。（1）机械抛光在机械抛光中抛光盘由电动机带动，上面铺以抛光布。粗抛采用帆布呢或粗呢，精抛用绒布、细呢或丝绸。抛光液为在水中加入粒度为0.3-1.0微米的
8、AL2O3悬浮液，配比为5-10克/升。对于一些高硬度样品，采用金刚石石膏作为抛光剂。抛光时间不宜过长，以磨痕全部消除呈镜面即可停止，清洗干燥后备用。抛光样品可以进
