金相檢驗(yàn)金相檢驗(yàn)設(shè)備及試樣制備技術(shù)

《金相檢驗(yàn)》第三單元

主講：王文科

2014-04-24蘭州工業(yè)學(xué)院金相檢驗(yàn)設(shè)備及試樣制備技術(shù)金相試樣制備技術(shù)1目錄

金相檢驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)述2

典型的顯微組織特征3本單元主要內(nèi)容

顯微硬度計(jì)4金相試樣制備技術(shù)1金相試樣的制備

金相試樣制備是通過(guò)切割、研磨、拋光等步驟使金屬材料成為具備金相觀察所要求的過(guò)程。金相試樣截取的方向、部位及數(shù)量應(yīng)根據(jù)金屬制造的方法、檢驗(yàn)的目的、技術(shù)條件或雙方協(xié)議的規(guī)定選擇有代表性的部位進(jìn)行截取。金相試樣的制備、研磨和侵蝕參照GB/T13298—1991《金屬顯微組織檢驗(yàn)方法》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。金相試樣的制備過(guò)程取樣鑲嵌磨光拋光浸蝕吹干76取樣

縱向取樣，沿著鋼材的鍛軋方向進(jìn)行取樣。主要檢驗(yàn)內(nèi)容：非金屬夾雜物的變形程度、晶?；兂潭?、塑性變形程度等。

橫向取樣，在垂直于鋼材鍛軋方向取樣。主要檢驗(yàn)內(nèi)容：金屬材料從表層到中心的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級(jí)別、碳化物網(wǎng)、表層缺陷深度、氧化層深度、脫碳層深度及熱處理鍍層厚度等。

缺陷或失效分析取樣，應(yīng)包括零件的缺陷部分在內(nèi)。例如，包括零件斷裂時(shí)的斷口或取裂紋的橫截面，取樣時(shí)應(yīng)注意不能使缺陷處在磨制時(shí)被損傷或者消失。常用取樣方法取樣注意事項(xiàng)試樣尺寸以磨面面積小于400平方毫米，高度以15—20mm為宜。試樣可以用手鋸、砂輪切割機(jī)、電火花切割機(jī)、車(chē)、銑、鋸等方式。脆而硬的金屬可以用錘擊法取樣。不論使用何種方法切割，均應(yīng)該注意不能使試樣由于變形或受熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。對(duì)于使用高溫切割的試樣，必須除去熱影響部分。2鑲嵌

在金相試樣制備過(guò)程中，有許多試樣（絲、帶、片、管）直接磨拋有困難，需要進(jìn)行鑲嵌。通常進(jìn)行鑲嵌的試樣有：形狀不規(guī)則的試樣、線材及板材，細(xì)小工件；表面處理及滲層、鍍層等。機(jī)械鑲嵌法：將試樣放在鋼圈或小鋼板中，然后用螺釘和墊塊加以固定。樹(shù)脂鑲嵌法：利用樹(shù)脂來(lái)鑲嵌細(xì)小的金相試樣熱壓鑲嵌法澆注鑲嵌法磨光

金相試樣經(jīng)切割或鑲嵌后，需進(jìn)行研磨才能得到光亮的磨面。研磨的過(guò)程包括粗磨和細(xì)磨。

粗磨，粗磨一般在砂輪上進(jìn)行，磨料粒度的粗細(xì)對(duì)試樣表面粗糙度和磨削效率有一定的影響。粗磨時(shí)，應(yīng)注意用水冷卻，防止組織變化。

細(xì)磨，一般采用金相砂紙，磨料為碳化硅和氧化鋁。依次用不同規(guī)格的砂紙進(jìn)行磨光，每更換一道砂紙，試樣應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)90°，并使前一道的磨痕徹底去除。磨光時(shí)需要用水冷卻，避免磨面過(guò)熱。試樣經(jīng)過(guò)切削磨光后變形層厚度變化示意圖圖為試樣經(jīng)過(guò)過(guò)切割加工及及四道磨光工工序后，表面面變形層厚度度變化示意圖圖。圖中A、B、C均為變形層，，越往里，變變形量越小，，D為未受損傷的的組織。此過(guò)過(guò)程要注意防防止金屬過(guò)分分發(fā)熱。拋光拋光的目的是是在于去除金金相磨面上由由細(xì)磨所留下下的細(xì)微磨痕痕及表面變形形層，使磨面面成為無(wú)劃痕痕的光滑鏡面。機(jī)械拋光，是靠拋光粉粉的磨削和滾滾壓作用，把把金相試樣拋拋成光滑的鏡鏡面。拋光時(shí)時(shí)，拋光粉嵌嵌入拋光織物物的間隙內(nèi)，，起著相當(dāng)于于磨光砂紙的的切削作用。。電解拋光，是采用電化化學(xué)溶解作用用，使試樣達(dá)達(dá)到拋光的目目的。拋光時(shí)時(shí)先接通電源源，然后夾住住試樣放置在在電解液中，，此時(shí)正確調(diào)調(diào)整至額定拋拋光電流，并并給予電解液液充分的攪拌拌與冷卻，拋拋光完畢后切切斷電源并放放入水中沖洗洗、吹干。浸蝕在某些些合金金中，，由于于各組組成物物的硬硬度差差別較較大，，或由由各相相本身身色澤澤顯著著不同同，拋拋光狀狀態(tài)下下能在在顯微微鏡中中分辨辨出組組織，，常用用的金金屬組組織浸浸蝕法法有化化學(xué)浸浸蝕和和電解解浸蝕蝕?；瘜W(xué)浸浸蝕，是利利用化化學(xué)試試劑的的溶液液，借借助于于化學(xué)學(xué)或電電化學(xué)學(xué)作用用顯示示金屬屬的組組織。。電解浸浸蝕，與電電解拋拋光原原理相相同，，由于于各相相之間間與晶晶粒之之間的的析出出電位位不一一致，，在微微弱電電流的的作用用下各各相的的侵蝕蝕深淺淺不同同，因因而能能顯示示各相相的組組織。。常用的的侵蝕蝕劑結(jié)構(gòu)鋼淬火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)下常用試劑序號(hào)侵蝕劑名稱1結(jié)晶苦味酸4g+水100ml，加熱至沸騰。2飽和苦味酸溶液+海鷗洗凈劑+新潔爾滅3飽和苦味酸溶液+若干滴環(huán)氧乙烷4100ml飽和苦味酸溶液+1g海鷗洗凈劑510%飽和苦味酸溶液+1ml鹽酸6三氯化鐵水溶液常用的的侵蝕蝕劑顯示原奧氏體晶界的常用試劑序號(hào)侵蝕劑名稱110g三氯化鐵+15ml鹽酸+50ml酒精250g三氯化鐵+50ml酒精+100ml水不銹鋼、耐熱鋼的常用試劑15g三氯化鐵+50ml鹽酸+100ml水24g苦味酸+5ml鹽酸+100ml酒精310ml鹽酸+10ml硝酸+100ml酒精吹干用水龍龍頭單單方向向傾斜斜沖洗洗試樣樣磨面面，將將磨面面表面面沖洗洗干凈凈，然然后用用吹風(fēng)風(fēng)機(jī)及及時(shí)吹吹干。。試樣制制備注注意事事項(xiàng)1.呈90°°角磨、、拋試試樣，，目的的：消消除劃劃痕；；2.水砂紙紙要加加水，，試樣樣呈45°°角進(jìn)行行沖洗洗，目目的：：將試試樣上上的雜雜物沖沖掉；；3.金相砂砂紙不不需要要加水水，每每次磨磨、拋拋后需需要用用絨布布將水水擦拭拭干凈凈；4.沖洗、、侵蝕蝕和擦擦拭試試樣時(shí)時(shí)，要要保持持同一一個(gè)方方向，，不要要頻繁繁的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換方方向；；5.拋光用用帆布布、金金剛石石噴霧霧研磨磨劑和和水，，用力力均勻勻。

金相檢驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)述2金相檢檢驗(yàn)設(shè)設(shè)備金相顯顯微鏡鏡金相顯顯微鏡鏡是由由兩塊塊透鏡鏡（物物鏡和和目鏡鏡）組組成，，并借借助物物鏡、、目鏡鏡兩次次放大大，使使物體體得到到較高高的倍倍數(shù)。。放大大率與與物鏡鏡和目目鏡的的焦距距乘積積成反反比。。金相顯顯微鏡鏡放大大原理理金相顯顯微鏡鏡的光光學(xué)系系統(tǒng)物鏡目鏡照明系系統(tǒng)光欄濾色片片++++1載物臺(tái)臺(tái)2物鏡3目鏡4視場(chǎng)光光欄5孔徑光光欄6底座7物鏡轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換器器8縱動(dòng)手手輪9橫動(dòng)手手輪10粗調(diào)焦焦手輪輪11細(xì)調(diào)焦焦手輪輪12燈泡13變壓器器XJP—3A型金相相顯微微鏡的的構(gòu)造造金相顯顯微鏡鏡1.物鏡：：顯微微鏡成成象質(zhì)質(zhì)量主主要決決定于于物鏡鏡的優(yōu)優(yōu)劣，，因此此它是是顯微微鏡中中的最最重要要的光光學(xué)零零件。。2.物鏡的的分辨辨率：：是指指將試試樣上上細(xì)微微組織織構(gòu)成成清晰晰可分分的能能力。。3.象差：：一般般實(shí)用用光束束均要要有一一定寬寬度，，而且且物體體的發(fā)發(fā)光點(diǎn)點(diǎn)也不不可能能全部部都用用在光光軸上上，對(duì)對(duì)不同同波長(zhǎng)長(zhǎng)的光光折射射率也也不相相同。。因此此，實(shí)實(shí)際的的光學(xué)學(xué)系統(tǒng)統(tǒng)與近近軸光光學(xué)系系統(tǒng)所所得圖圖像有有所偏偏差。。4.目鏡：：是將將物鏡鏡放大大的中中間象象再次次放大大。5.放大倍倍數(shù)=物鏡放放大倍倍數(shù)×目鏡放放大倍倍數(shù)。。6.觀察：：為了了保證證在聚聚焦過(guò)過(guò)程中中物鏡鏡不觸觸及試試樣的的操作作次序序是先先調(diào)節(jié)節(jié)粗動(dòng)動(dòng)螺絲絲使物物鏡接接近試試樣，，再通通過(guò)目目鏡觀觀察試試樣時(shí)時(shí)用微微動(dòng)螺螺絲進(jìn)進(jìn)行調(diào)調(diào)節(jié)。。金相顯顯微鏡鏡的操操作1.操作者者必須須充分分了解解儀器器設(shè)備備的結(jié)結(jié)構(gòu)原原理，，使用用方法法，嚴(yán)嚴(yán)守操操作規(guī)規(guī)程；；2.操作時(shí)時(shí)雙手手要干干凈，，試樣樣的觀觀察面面應(yīng)用用酒精精沖洗洗并吹吹干；；3.操作顯顯微鏡鏡時(shí)，，對(duì)鏡鏡頭要要輕拿拿輕放放，不不用的的鏡頭頭應(yīng)隨隨時(shí)放放入盒盒中，，不能能用手手觸摸摸鏡頭頭；4.調(diào)整焦焦距時(shí)時(shí)，應(yīng)應(yīng)先輕輕輕轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)粗粗調(diào)，，使物物鏡和和觀察察面盡盡量靠靠近，，并從從目鏡鏡對(duì)焦焦，然然后輕輕輕轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)微微調(diào)，，直到到調(diào)節(jié)節(jié)成像像清晰晰為止止。在在調(diào)節(jié)節(jié)中必必須避避免物物鏡和和試樣樣磨面面碰撞撞，損損壞鏡鏡頭；；5.顯微鏡鏡使用用完畢畢后，，應(yīng)及及時(shí)將將物鏡鏡、目目鏡卸卸下，，放入入盒中中，最最后切切斷電電源。。金相相顯顯微微鏡鏡的的維維護(hù)護(hù)1.金相相顯顯微微鏡鏡的的工工作作地地點(diǎn)點(diǎn)必必須須干干燥燥、、少少塵塵、、少少震震動(dòng)動(dòng)，，不不應(yīng)應(yīng)放放在在陰陰暗暗潮潮濕濕的的地地方方，，也也不不應(yīng)應(yīng)受受陽(yáng)陽(yáng)光光暴暴曬曬；；2.不宜宜靠靠近近揮揮發(fā)發(fā)性性、、腐腐蝕蝕性性等等化化學(xué)學(xué)藥藥品品，，以以免免造造成成腐腐蝕蝕環(huán)環(huán)境境；；3.在顯顯微微鏡鏡工工作作時(shí)時(shí)，，樣樣品品上上的的殘殘留留液液體體、、油油污污必必須須去去凈凈，，如如不不慎慎玷玷污污鏡鏡頭頭，，應(yīng)應(yīng)立立即即用用棉棉花花擦擦凈凈。。油油鏡鏡頭頭用用畢畢應(yīng)應(yīng)立立即即用用二二甲甲苯苯細(xì)細(xì)心心的的揩揩凈凈；；4.物鏡鏡、、目目鏡鏡一一般般應(yīng)應(yīng)放放在在干干燥燥皿皿中中，，如如果果有有灰灰塵塵用用吹吹灰灰球球洗洗凈凈，，然然后后用用擦擦鏡鏡紙紙擦擦干干凈凈；；5.陰暗暗潮潮濕濕的的空空氣氣對(duì)對(duì)顯顯微微鏡鏡危危害害很很大大，，會(huì)會(huì)造造成成部部件件生生銹銹、、發(fā)發(fā)霉霉，，以以致致報(bào)報(bào)廢廢；；6.機(jī)械械部部分分不不要要隨隨意意拆拆卸卸，，經(jīng)經(jīng)常常加加潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油，，以以保保證證正正常常運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。。金相相切切割割機(jī)機(jī)使用用方方法法1.右手手將將手手柄柄抬抬起起，，左左手手將將支支撐撐板板脫脫開(kāi)開(kāi)支支撐撐點(diǎn)點(diǎn)，，這這時(shí)時(shí)右右手手握握住住手手柄柄使使試試樣樣漸漸漸漸接接近近砂砂輪輪片片，，進(jìn)進(jìn)行行切切割割；；2.切割割時(shí)時(shí)，，冷冷卻卻液液必必須須對(duì)對(duì)準(zhǔn)準(zhǔn)試試樣樣的的切切割割位位置置，，并并同同時(shí)時(shí)保保持持均均勻勻進(jìn)進(jìn)給給。。冷冷卻卻液液的的大大小小也也應(yīng)應(yīng)調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)至至切切割割要要求求，，以以免免溢溢出出機(jī)機(jī)外外；；3.切割割完完畢畢將將鋸鋸架架抬抬起起到到一一定定的的高高度度，，支支撐撐板板便便自自動(dòng)動(dòng)將將鋸鋸架架支支撐撐在在一一定定位位置置，，此此時(shí)時(shí)方方可可取取下下試試樣樣。。金相相切切割割機(jī)機(jī)維護(hù)護(hù)與與保保養(yǎng)養(yǎng)1.嚴(yán)禁禁使使用用已已有有裂裂紋紋或或破破損損的的砂砂輪輪片片進(jìn)進(jìn)行行切切割割。。2.不宜宜在在沒(méi)沒(méi)有有冷冷卻卻液液或或冷冷卻卻液液不不充充分分的的情情況況下下切切割割。。3.切割割機(jī)機(jī)應(yīng)應(yīng)每每天天做做好好清清潔潔保保養(yǎng)養(yǎng)工工作作，，各各轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)處處在在操操作作前前應(yīng)應(yīng)注注入入潤(rùn)潤(rùn)滑滑油油。。4.機(jī)體內(nèi)積積屑及垃垃圾應(yīng)經(jīng)經(jīng)常清除除，使排排水暢通通。金相鑲嵌嵌機(jī)使用方法法1.接通電源源開(kāi)關(guān)；；2.將需鑲嵌嵌的試樣樣放置在在下模，，放入電電玉粉或或膠木粉粉，合上上防護(hù)蓋蓋板，旋旋緊八角角旋鈕，，使下模模上升到到壓力指指示燈亮亮，恒溫溫一定時(shí)時(shí)間，使使試樣成成形；3.松開(kāi)八八角旋旋鈕及及蓋板板，頂頂出試試樣，，并在在十分分安全全的情情況下下取出出試樣樣；4.如需調(diào)調(diào)整設(shè)設(shè)定溫溫度時(shí)時(shí)，可可根據(jù)據(jù)需要要按鍵鍵進(jìn)行行調(diào)整整設(shè)定定溫度度值，，其他他參數(shù)數(shù)均不不需要要調(diào)整整。金相鑲鑲嵌機(jī)機(jī)維護(hù)與與保養(yǎng)養(yǎng)1.每次使使用完完畢，，及時(shí)時(shí)做好好清潔潔保養(yǎng)養(yǎng)工作作，嚴(yán)嚴(yán)禁使使用帶帶有腐腐蝕性性的液液體進(jìn)進(jìn)行清清洗，，清潔潔后的的鋼模模套內(nèi)內(nèi)腔和和上下下模應(yīng)應(yīng)涂上上油脂脂，防防止銹銹蝕。。2.對(duì)絲杠杠、花花鍵套套等轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)、、移動(dòng)動(dòng)部位位必須須定期期加油油潤(rùn)滑滑，連連續(xù)使使用3～5次，以以免在在操作作時(shí)產(chǎn)產(chǎn)生卡卡死和和超負(fù)負(fù)荷現(xiàn)現(xiàn)象，，損壞壞機(jī)件件。金相預(yù)預(yù)磨機(jī)機(jī)使用方方法1.調(diào)節(jié)水水旋鈕鈕，讓讓水不不停地地流入入磨盤(pán)盤(pán)；2.磨盤(pán)注注入適適量水水后，，放入入砂紙紙；3.接通開(kāi)開(kāi)關(guān)磨磨盤(pán)旋旋轉(zhuǎn)后后，進(jìn)進(jìn)行磨磨光工工作；；4.放入不不同型型號(hào)的的砂紙紙，由由粗至至細(xì)連連續(xù)進(jìn)進(jìn)行磨磨光；；5.使用的的砂紙紙以水水砂紙紙最為為適宜宜。金相預(yù)預(yù)磨機(jī)機(jī)維護(hù)與與保養(yǎng)養(yǎng)1.不允許許使用用已破破損的的砂紙紙，以以免影影響磨磨光時(shí)時(shí)的安安全。。2.及時(shí)清清除底底座中中的沉沉積物物以利利于排排水，，不使使用時(shí)時(shí)應(yīng)及及時(shí)蓋蓋好塑塑料蓋蓋。3.長(zhǎng)期使使用后后應(yīng)及及時(shí)更更換軸軸承的的潤(rùn)滑滑油。。金相拋拋光機(jī)機(jī)使用方方法1.取下蓋蓋、罩罩和套套圈，，做好好清潔潔工作作；2.將拋光光織物物粘貼貼在拋拋光盤(pán)盤(pán)上，，并在在粘貼貼前先先在盤(pán)盤(pán)上涂涂少量量的機(jī)機(jī)油，，為保保證使使用安安全，，一般般呢絨絨類織織物采采用粘粘貼法法；3.將罩緊緊壓在在盤(pán)內(nèi)內(nèi)，并并在織織物表表面滴滴上適適量的的拋光光液或或拋光光膏與與水，，接通通電源源開(kāi)關(guān)關(guān)，進(jìn)進(jìn)行拋拋光工工作；；4.在不使使用時(shí)時(shí)及時(shí)時(shí)蓋上上塑料料蓋，，以免免灰塵塵或其其他雜雜物落落入拋拋光織織物上上影響響拋光光效果果。金相拋拋光機(jī)機(jī)維護(hù)與與保養(yǎng)養(yǎng)1.在使用用時(shí)不不允許許對(duì)試試樣加加過(guò)大大的壓壓力，，以免免電動(dòng)動(dòng)機(jī)過(guò)過(guò)載而而導(dǎo)致致電動(dòng)動(dòng)機(jī)損損壞。。2.拋光織織物應(yīng)應(yīng)緊貼貼在拋拋光盤(pán)盤(pán)上，，不允允許使使用已已破損損的織織物，，以免免在拋拋光時(shí)時(shí)試樣樣有飛飛出去去的危危險(xiǎn)。。3.在不使使用時(shí)時(shí)應(yīng)及及時(shí)清清理排排污通通道的的沉積積物做做好清清潔保保養(yǎng)工工作。。4.長(zhǎng)期使使用后后，應(yīng)應(yīng)及時(shí)時(shí)更換換電動(dòng)動(dòng)機(jī)潤(rùn)潤(rùn)滑油油。

典型顯微組織特征3珠光體體電鏡鏡組織織珠光體體光鏡鏡組織織侵蝕后后的工工業(yè)純純鐵和和球墨墨鑄鐵鐵

顯微硬度計(jì)4ThanEND！ThankYou！9、靜夜四四無(wú)鄰，，荒居舊舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Wednesday,December28,202210、雨中中黃葉葉樹(shù)，，燈下下白頭頭人。。。21:57:4321:57:4321:5712/28/20229:57:43PM11、以我獨(dú)沈久久，愧君相見(jiàn)見(jiàn)頻。。12月-2221:57:4321:57Dec-2228-Dec-2212、故人江海海別，幾度度隔山川。。。21:57:4321:57:4321:57Wednesday,December28,202213、乍見(jiàn)見(jiàn)翻疑疑夢(mèng)，，相悲悲各問(wèn)問(wèn)年。。。12月月-2212月月-2221:57:4321:57:43December28,202214、他他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生生白白發(fā)發(fā)，，舊舊國(guó)國(guó)見(jiàn)見(jiàn)青青山山。。。。28十十二二月月20229:57:43下下午午21:57:4312月月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月229:57下下午午12月月-2221:57December28,202216、行動(dòng)出出成果，，工作出出財(cái)富。。。2022/12/2821:57:4321:57:4328December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時(shí)，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點(diǎn)的射線線向前。。9:57:43下午9:57下下午21:57:4312月-229、沒(méi)沒(méi)有有失失敗敗，，只只有有暫暫時(shí)時(shí)停停止止成成功功?。?。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒(méi)有有。。。21:57:4321:57:4321:5712/28/20229:57:43PM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努努力的積積累。。。12月-2221:57:4321:57Dec-2228-Dec-2212、世間成事事，不求其其絕對(duì)圓滿滿，留一份份不足，可可得無(wú)限完完美。。21:57:4321:57:4321:57Wednesday,December28,202213、不知香積積寺，數(shù)里里入云峰。。。12月-2212月-2221:57:4321:57:43December28,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的的人能把世界界放在手中像像泥塊一樣任任意揉捏。28十二月月20229:57:43下午21:57:4312月-2215、楚塞三三湘接，，荊門(mén)九九派通。。。。十二月229:57下午午12月-2221:57December28,202216、少年十五五二十時(shí)，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/2821:57:4321:57:4328December20