一金相顯微鏡的使用及金相試樣的制備

金相試樣的制備一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解金相試樣的制備過(guò)程，學(xué)會(huì)鋼鐵材料金相試樣的制備方法；2、初步學(xué)會(huì)用金相顯微鏡視察分析金屬材料的顯微組織。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備（二）金相試樣的制備（參考標(biāo)準(zhǔn)為GB/T13298—91《金屬顯微組織檢驗(yàn)方法》）1、試樣的選取（取樣）

試樣截取的方向、部位、數(shù)量應(yīng)依據(jù)金屬制造方法，檢驗(yàn)的目的，技術(shù)條件或雙方協(xié)議的規(guī)定進(jìn)行。垂直于鍛軋方向的橫截面可以探討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)、脫碳層深度、表面化學(xué)熱處理及鍍層厚度等。平行于鍛軋方向的縱截面可以探討非金屬夾雜物的變形程度、晶?；兂潭?、變形后的各種組織形貌、熱處理的全面狀況等。比如：零件失效分析的試樣，應(yīng)當(dāng)依據(jù)失效的緣由，分別在材料失效部位和完好部位取樣，以便于對(duì)比分析。對(duì)鑄件，必需從表面到心部，從上部到下部視察其組織差異，以了解偏析狀況，以及縮孔疏松及冷卻速度對(duì)組織的影響。取樣部位確定好意后，應(yīng)依據(jù)材料確定截取方法，對(duì)于軟材料，可以用手鋸、車、刨等加工方法；對(duì)于硬材料，可以用砂輪切割機(jī)切割或電火花切割等方法；對(duì)于硬而脆的材料，可以用錘擊方法。試樣的大小依以便于握持、易于磨制為準(zhǔn)。通常試樣大小以磨面面積小于400㎜2，高度15～20mm為宜。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備2、試樣鑲嵌在制備金相試樣時(shí)，對(duì)于形態(tài)特殊或尺寸細(xì)小不易握持的試樣，要進(jìn)行鑲嵌或機(jī)械夾持，如帶、絲、片、管等。鑲嵌的方法很多，如低熔點(diǎn)合金法，塑料鑲嵌法，機(jī)械夾持法，快速鑲嵌法等。塑料(如膠木粉)、熱塑性塑料(如聚氯乙烯)、冷凝性塑料(環(huán)氧樹(shù)脂加固化劑)等。膠木粉不透亮，有各種顏色，而且比較硬，試樣不易倒角，但抗強(qiáng)酸強(qiáng)堿的耐腐蝕性能比較差。聚氯乙烯為半透亮或透亮的，抗酸堿的耐腐蝕性能好，但較軟。用這兩種材料鑲樣均需用特地的鑲樣機(jī)加壓加熱才能成型。機(jī)械夾持法：主要是用于表層檢驗(yàn)的試樣，如焊接接頭熔深熔寬的測(cè)量，夾具材料可選用低、中碳鋼，其硬度略高于試樣以免磨制時(shí)產(chǎn)生倒角。這種方法簡(jiǎn)潔易行，夾具可多次運(yùn)用，成本較低。用此法時(shí)，須留意使試樣與鋼圈或鋼夾緊密接觸，鋼圈或鋼夾的硬度應(yīng)接近于試樣的硬度，為避開(kāi)浸蝕劑從試樣的空隙中溢出，可將試樣浸在熔融的石蠟中使空隙被充溢。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備3、試樣磨制（1）粗磨：粗磨即磨平，主要目的是獲得平整的磨面和規(guī)則的外形，其次是試樣的倒棱，以免細(xì)磨和拋光時(shí)劃爛砂紙或拋光布，但對(duì)于須要視察表層組織(如滲碳層、脫碳層)的試樣，則不能倒棱。一般黑色金屬要用砂輪打平，對(duì)于很軟的材料(如鋁、銅、鎂等有色金屬)可用銼刀銼平。磨砂輪時(shí)應(yīng)利用砂輪的側(cè)面，并使試樣沿砂輪徑向緩慢往復(fù)移動(dòng)，施加壓力要?jiǎng)蛘?，且試樣要不斷用水冷卻，以防止試樣因受熱升溫而產(chǎn)生組織變更，手持試樣的姿態(tài)從頭到尾不能變更。這樣既可以保證使試樣磨平，還可以防止砂輪側(cè)面磨出凹槽，使試樣無(wú)法磨平。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備（2）細(xì)磨：細(xì)磨是為了消退粗磨留下的磨痕，為拋光作準(zhǔn)備，分為手工細(xì)磨和機(jī)械細(xì)磨兩種方法。手工細(xì)磨是將砂紙平鋪在玻璃板上（或平的瓷磚上），左手伸開(kāi)壓住砂紙，右手握住試樣使磨面朝下，且整個(gè)磨面必需和砂紙接觸，然后輕輕向前推行進(jìn)行磨削，提起使樣返回，再重復(fù)上述操作。操作路途如圖1-5所示。假如是耐水砂紙，按400、600、800、1000、1200、1500的依次，干砂紙為1、2、3、4、5、6號(hào)的依次。每磨一道砂紙，試樣的劃痕勻整且方向一樣，磨下一道砂紙時(shí)，試樣、手、砂紙和玻璃必需用水沖洗干凈，磨削方向與上一道砂紙所磨劃痕方向垂直。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備4、拋光：拋光的目的是消退試樣細(xì)磨時(shí)所留下的微小磨痕，獲得光亮無(wú)痕的鏡面。拋光的方法主要有機(jī)械拋光、電解拋光和化學(xué)拋光等，其中應(yīng)用最多的是機(jī)械拋光法。機(jī)械拋光主要是拋光微粉與試樣磨面之間的磨削和滾壓以及拋光織物和試樣磨面之間的摩擦作用。拋光時(shí)先將拋光織物用水浸濕，然后平整地裝在拋光機(jī)的拋光盤上（粗拋為帆布，精拋為金絲絨或呢子布）。所后將配好的拋光液（AL2O3或Cr2O3水溶液）倒在拋光盤上（以在試樣上形成的水膜5～10秒鐘干為宜），打開(kāi)電源，手握試樣試磨面朝下，輕輕地放在拋光盤的2/3半徑處，使細(xì)磨的劃痕方向與拋光盤的旋轉(zhuǎn)方向垂直，且沿與拋光回旋轉(zhuǎn)方向相反旋轉(zhuǎn)，直至磨面光亮無(wú)痕為止。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備5、腐蝕：拋光后的試樣磨面是平整光亮的鏡面，置于金相顯微鏡下視察時(shí)，除能看到試樣中的缺陷和非金屬夾雜物外，一般看不到試樣的顯微組織，必需經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)浸蝕后才能顯示出組織。常用的腐蝕方法有化學(xué)腐蝕法、電解腐蝕法、金相組織特殊顯示法等?；瘜W(xué)腐蝕的方法是將已拋光好的試樣用水沖洗干凈或用酒精擦掉表面殘留的臟物，在試樣磨面用滴管滴一些酒精，用電吹風(fēng)吹干，然后將試樣磨面浸入腐蝕劑中（浸蝕）或用棉球蘸取腐蝕劑在試樣磨面上擦拭（擦蝕）或用滴管干脆將腐蝕劑滴在磨面上（滴蝕），待磨面發(fā)暗時(shí)，立刻用水沖洗干凈，再用滴管滴一些酒精，用電吹風(fēng)吹干，即可放在顯微鏡下視察。試樣腐蝕的深淺程度要依據(jù)試樣的材料、組織和分析的目的來(lái)確定，同時(shí)還應(yīng)與所須要的顯微鏡的放大倍數(shù)有關(guān)，高倍視察時(shí)腐蝕稍淺一些，而低倍視察則應(yīng)腐蝕較深一些。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備四、試驗(yàn)步驟1、每班按3人一組，每組領(lǐng)取一套砂紙，按如圖1-6所示沿虛線裁開(kāi)，每人領(lǐng)取一個(gè)試樣；2、先將砂紙平鋪在玻璃板上，左手伸開(kāi)按住砂紙，右手將試樣拿平，漸漸往前推，然后提起拿回來(lái)，再漸漸往前推，直到試樣表面劃痕方向一樣且勻整時(shí)再換下一道砂紙；3、將磨好的試樣用水沖洗干凈，再在拋光機(jī)上輕輕拋光，直到表面沒(méi)有劃痕為止；4、將拋光好的試樣用水沖洗干凈，再用有酒精的脫脂棉擦洗，用吹風(fēng)機(jī)吹干，最終用硝酸酒精浸蝕，清洗吹干后準(zhǔn)備視察。5、磨好的試樣磨面朝下放在載物臺(tái)中心，先用低倍再用高倍細(xì)致視察。6、對(duì)磨好試樣的組織進(jìn)行分析，畫出組織示意圖。7、每組可選組織較好的樣品，進(jìn)行照相。試驗(yàn)一金相顯微鏡的運(yùn)用及

金相試樣的制備五、試驗(yàn)要求1、明確試驗(yàn)?zāi)康模?、簡(jiǎn)述金相顯微鏡的基本原理和主要結(jié)構(gòu)；3、敘述金相顯微鏡的運(yùn)用方法及留意事項(xiàng)；4、簡(jiǎn)述金相試樣的制備過(guò)程，并分析在實(shí)際中遇到的問(wèn)題，提出改進(jìn)措施；5、畫出所制的金相試樣的組織示意圖，并貼上組織照片，同時(shí)注明材料名稱、放大倍數(shù)、腐蝕