生技部金属组.ppt

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1、不锈钢试样制样工艺技术改进生技部金属专业QC小组QC小组概况姓名性别年龄职务或职称组内职务及职责QC教育时间杨三元男41高工组长、组织策划150h刘克明男44高工专工、全面协调150h金和平男35金属监督组员、过程实施150h李晓炯男41金属监督组员、过程实施150h窦怀武男36金属监督组员、过程实施150h一、概况将介绍在自行改装的金相试样抛光机上，对不锈钢等不同类型的金相试样通过试验进行的电解机械复合抛光工艺试验的过程及结果，试验表明，该工艺具有对不锈钢等材料的适应性广，试样抛光效率高及质量好的优点。二、选题理由金相试样的制备是金相分析工作中一项必不可少的准备工序，且是一项繁琐而细致的

2、工作，试样制备质量的高低主要与制备过程中的磨光及抛光工序有关，在保证磨光质量的前提下，抛光则成为试样制备成败的关键。常用的抛光方法有:机械抛光、电解抛光及化学抛光，它们各有利弊，因而各有不同的适用范围。为了克服某种抛光方法的不足，提高制样的质量，可在两种不同的抛光装置上采用机械与电解两种抛光方法交替进行，以弥补各自的不足。但是，此种操作过于繁琐而影响制样的效率。通过改造，我们采用电解、机械抛光同时进行的复合抛光方法，集两种方法的优点来提高金相试样制备的质量和效率。我们介绍了自行改装的金相试样抛光机对五种不同材料进行工艺试验。三、方案及实施过程三、方案及实施过程如图1所示，试样作为阳极，抛盘

3、为阴极，通过充满电解液的抛光织物构成一直流回路，产生电解作用，在试样磨面迅速形成电解阳极钝化膜，该膜瞬时即被带有磨料的抛光织物去除。而且由于抛光过程中试样表面凸起部分与抛盘间的间隙小，电流密度大而使电解作用显著大于凹下部分，能产生较厚的钝化膜，而钝化膜即被抛光织物去除，经反复将试样上新的凸起点去除，试样即被整平。三、方案及实施过程由于影响金相试样电解机械复合抛光工艺的因素很多，主要有:电解液成分、浓度及温度、电流密度、磨料种类、粒度及浓度、抛光织物种类、厚度及弹性、抛盘转速、施加在试样上的压力、抛磨时间等。为了简化试验，将其中一些因素固定，这些因素为：1)试样均经400号砂纸预磨；2)抛光

4、磨料用三氧化二铬，粒度为W015；3)电解液的主要成分为NaNO3溶液；4)试验温度为室温。然后对影响试样抛光质量的四个主要因素：电解液浓度、电流密度、抛光织物种类、抛磨时间进行试验，以找出最佳工艺参数，试验考核指标为抛磨后试样表面的粗糙度，用显微镜检查，每种工艺各加工三个试样，结果取它们的平均值(见表2)。三、方案及实施过程水平电解液浓度（%）电流密度（A/cm2）抛光织物种类抛光时间（s）1525海军呢52100.50丝绒103150.75绸布154201.00涤棉绒20三、方案及实施过程通过试验得到各类材料较为理想的工艺方案，分析各因素产生的误差，发现电流密度和抛光时间是两个最为关键

5、的工艺参数，为此把上述理想工艺中的电解液浓度和抛光织物两个因素固定，对另两个关键参数则缩小差距，进一步进行试验，得到各类材料电解机械复合抛光的最佳工艺参数。三、方案及实施过程通过试验得到各类材料较为理想的工艺方案，分析各因素产生的误差，发现电流密度和抛光时间是两个最为关键的工艺参数，为此把上述理想工艺中的电解液浓度和抛光织物两个因素固定，对另两个关键参数则缩小差距，进一步进行试验，得到各类材料电解机械复合抛光的最佳工艺参数如表3：表3材料电解液浓度（%）电流密度（A/cm2）抛光织物种类抛光时间（s）侵蚀液T121060海军呢124%硝酸酒精1Gr18Ni9Ti200.50海军呢15王水2

6、0100.2海军呢154%硝酸酒精三、方案及实施过程T12钢淬火低温回火态这类硬度较高的金属材料，采用纯机械抛光，一般需5min以上，还需要遵守一定的操作规范。如低速慢抛以防发热而使组织物发生变化等。否则，不易得到高质量的磨面，而且抛光织物的磨损严重，使用寿命很低、磨料的消耗也很大；如用纯电解抛光也需3～5min，用复合抛光工艺仅需12s，试样磨面即无划道、凹痕，完全达到光亮镜面效果，经常规方法浸蚀后，极细回火马氏体+粒状二次渗碳体组织显示清晰。1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢和软基体材料，易产生形变强化，纯机械抛光制样比较困难、费时。影响制样质量的因素较多，难以得到理想的效果，组织中常常

7、会出现大量由于抛光变形效应而出现的剪切带及马氏体针。由于其具有单相组织，是一种适合电解抛光的材料，但需抛光2～6min。采用复合抛光工艺仅仅需要15s即可达到较高制样要求，经浸蚀后单相奥氏体晶粒位向及孪晶显示清晰。对于20钢等低碳钢及纯铁材料，为显示其组织中的铁素体晶界，常需多次抛光，浸蚀反复交替进行，才能达到要求，采用电解抛光也需5～7min，用复合抛光工艺仅需一次15s抛磨，即可在浸蚀后清晰显示网状铁素体晶界。三、方