金相制样及显微组织观察.ppt

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1、金相制样及显微组织观察分析测试中心主要内容及金相概述主要内容金相样品制备（切割、镶嵌、磨光、抛光、腐蚀）金相显微镜金相组织识别金相概述主要指借助光学（金相）显微镜、放大镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料三维显微组织的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。其观测研究的材料组织结构的代表性尺度范围为10-9-10-2m数量级，主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒（亦包括可能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数量、形貌、大

2、小、分布、取向、空间排布状态等。金相取样试样的尺寸试样尺寸以磨面面积小于400mm2，高度15-20mm为宜；取样原则所选取样品必须能代表母体的性质根据所检验金属材料或零件工艺过程或处理情况、检验目的、双方技术协议不同，金相试样截取部位也要相应变化。金相试样制备怎样才能在显微镜下观察到材料试样的真实组织？传统观点：获得光亮无划痕的抛光表面（强调抛光的作用）现代观点：有效去除试样的表面损伤并尽量减少新的制备缺陷。磨光抛光切割试样制备的三个阶段会对试样产生损伤！！退火工业纯钛的切割损伤Weck试剂染色腐蚀,偏振光+灵敏色片1、切割损伤

3、金相试样制备含0.4%C碳钢用80#砂纸磨制后的横截面显微组织损伤层深度120微米,明视场照明,500X2、磨光损伤金相试样制备烧结铁试样孔隙度=13.7%烧结铁试样孔隙度=15.9%3、抛光损伤金相试样制备金相试样制备-切割试样的截取可用手锯、砂轮切割机、显微切割片、化学切割装置、电火花切割机、剪切、锯、刨、车、铣等截取，必要时也可用气割法截取。脆而硬的试样可用锤击法取样。不论哪种取样方法，均应注意避免截取方法对组织的影响，如变形、过热等。切割的目的和原理目的：切割是为了取样并使样品留下的残余损伤最小.切割是试样制备的重要工序

4、,必须对切割参数进行优化。原理：失去尖锐棱角的磨料及时脱落同时具有尖锐棱角的新磨料露出。Isomet5000型高速线性精密切割机金相试样制备-切割精密切割机使用的切割片类型磨耗型：橡胶粘接的氧化铝或碳化硅砂轮片,其厚度由0.5mm至0.8mm非磨耗型：由镀铜的钢片制成,金刚石或立方氮化硼磨料粘接在切割片的两侧边缘部分,其宽度由3.2mm至5mm,切割片的厚度由0.15mm至0.76mm,它的使用寿命要比砂轮片的使用寿命长得多。类型特性应用碳化硅硬、脆、有锋利棱角一般用于非铁材料；适合较软材料氧化铝（2种）棕色：不如碳化硅硬但韧性

5、好白色：脆一般用于铁基材料硬的铁基材料金刚石最硬脆性材料：可降低残余损伤立方氮化硼不如金刚石硬在低转速下用于延性材料金相试样制备-切割磨料的粒度和浓度粒度较细的切割片能获得非常平整的表面,切割损伤较小,但是切割速率较慢;而粒度较粗的切割片常用于快速切割较硬的材料,切割损伤也稍大。金相试样制备-切割切割的原则和方法：最小接触面积切割原则MinimumAreaofContactCutting(MACC)切割时应当使样品与砂轮片的接触面积小并保持不变，从而使砂轮片上磨料颗粒所受的压力尽可能小并保持不变。切割时变形损伤减小的方法1、切割时

6、使用较小的切割磨料粒度；2、较小的接触面积；3、较软的砂轮片；4、较薄的砂轮片；5、最锋利的磨料。金相试样制备-切割切割时的注意事项1、冷却水的开启（发热大对试样损伤）；2、选择合适的卡具夹紧试样。（试样松动容易使锯片破碎）；3、根据材料选择合适的切割参数切割长度：根据试样选择；转速（200-5000rpm）：转速慢，损伤小；进给速度：压力影响；对大多数材料而言，精密切割要求切割片转速较低，同时切割的压力也不能高，以便将切割造成的表面损伤降到最小。4、切割结束后敞开切割机。金相试样制备-镶嵌目的：1、保持试样边缘平整；2、便于使用

7、半自动制样设备；3、保护精细或易碎的样品4、便于手握操作5、便于试样的保管三类镶嵌方法：1.加压热镶嵌简称热镶嵌2.浇注冷镶嵌简称冷镶嵌3.机械加持热镶嵌的优点：1、硬度较高2、化学上耐腐蚀3、尺寸稳定4、试样边缘平整性好5、无毒6、价格低廉冷镶嵌的优点：1、可同时浇注多块试样2、工作周期短3、试样不发生组织转变（例：铝合金淬火态试样热镶时效）4、无须设备投资5、不产生变形（不加压）6、可采用真空镶嵌技术填充孔隙金相试样制备-镶嵌热镶热塑性成型温度在150℃左右，一般不影响试样的金相组织，但对淬火钢不适用。对于有些较软的材料，在加

8、压时易产生塑性变形，不宜热镶。有些较大不规则样品，无法热镶。常用热镶料有酚醛树脂（电木粉）、填充Cu粉的导电树脂（SEM）。质量高、尺寸形状统一、省时、经济Simplimet3000热镶嵌压力机金相试样制备-镶嵌冷镶将样品放在模型中，利用化学催化作