金相試樣制備

機(jī)械工程系

金工教研室《金相分析》金相檢驗(yàn)設(shè)備及式樣制備金相試樣制備技術(shù)金相試樣選取方式試樣截取的方向、部位、數(shù)量應(yīng)根據(jù)規(guī)定進(jìn)行。需研究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)別等時(shí)，應(yīng)垂直于鍛軋方向取橫截面截取試樣。需研究非金屬夾雜物的變形程度、晶粒畸變程度、塑性變形程度等情況時(shí)，應(yīng)平行于鍛軋方向取縱截面截取試樣。需研究焊接接頭從表層到中心及各焊層的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級(jí)別等情況時(shí)，應(yīng)垂直于焊縫的縱截面截取試樣，并應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的規(guī)定。金相試樣的選取取樣的方法及試樣規(guī)格試樣可用手鋸、砂輪切割機(jī)、鋸、刨、銑等截取，必要時(shí)也可用氣割法、等離子切割等方法截取。不論用哪種方法取樣，均應(yīng)避免截取方法對(duì)組織的影響。對(duì)過(guò)熱的影響，可在截取時(shí)采取水冷等措施避免。確定好部位后就可把試樣截下，試樣的尺寸通常采用直徑φ12～15mm，高12～15mm的圓柱體或邊長(zhǎng)12～15mm的方形試樣。試樣的尺寸太小試樣過(guò)于細(xì)薄、過(guò)軟、易碎鑲嵌（二）磨制1.磨平截取或者選擇好的試樣，先經(jīng)砂輪或角向磨光機(jī)磨平，為下一道砂紙的磨制做好準(zhǔn)備。磨平過(guò)程中,須用水冷卻試樣，使金屬組織不因受熱而發(fā)生變化。

2.磨光試樣的磨光可采用手工或機(jī)械磨樣機(jī)進(jìn)行，對(duì)于微觀(guān)金相試樣則還需要進(jìn)行拋光。磨光手工磨光經(jīng)過(guò)磨平的試樣，洗凈、吹干后，砂紙平鋪于平滑的玻璃、金屬或其他板上，使試樣與砂紙面完全接觸，用手工依次由粗到細(xì)在各號(hào)砂紙上磨制。每更換一次砂紙，試樣或磨制方向須轉(zhuǎn)90°角與舊磨痕成垂直方向手工磨制時(shí)還須注意：

a.以均勻的壓力向前推進(jìn)，回程時(shí)將試樣提起，切忌將試樣在砂紙上來(lái)回研磨。b.每更換一次砂紙，均須磨至舊磨痕完全消失，新磨痕均勻一致為止。c.每次更換砂紙時(shí)，須用水將試樣清洗干凈，以免將粗砂粒帶到細(xì)砂紙上。d.試樣磨制時(shí)用力不可太大，每次磨制時(shí)間不可太長(zhǎng)以避免試樣過(guò)熱。（四）拋光細(xì)磨后的試樣還需要進(jìn)一步拋光，拋光的目的是為了去除細(xì)磨時(shí)留下的細(xì)微磨痕而獲得光亮的鏡面。金相試樣的拋光方法：機(jī)械拋光、電解拋光和化學(xué)拋光機(jī)械拋光將經(jīng)過(guò)磨光后的試樣，將利用裝有尼綸、尼絨或者細(xì)帆布的拋光機(jī)或其他拋光設(shè)備，配合使用氧化鋁、氧化鎂、氧化鉻等磨料進(jìn)行拋光。拋光后用水洗凈并吹干。

此過(guò)程中應(yīng)注意：a.用力要輕，須從盤(pán)的中心至邊緣來(lái)回拋光，并不時(shí)滴加少許磨粉懸浮液。b.絨布的濕度以將試樣從盤(pán)上取下觀(guān)察時(shí)，表面水膜能在2～3s內(nèi)完全蒸發(fā)消失為宜。c.試樣拋光到磨痕完全除去，表面象鏡面為止。d.拋光后的試樣用水洗凈吹干，使表面不致有水跡或污物殘留。e.試樣拋光時(shí)，若發(fā)現(xiàn)較粗磨痕不易去除，或試樣拋光后在顯微鏡下觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)有凹坑等影響試驗(yàn)結(jié)果的缺陷時(shí)，試樣應(yīng)重新磨制。（四）侵蝕經(jīng)拋光后的試樣若直接在金相顯微鏡下觀(guān)察，只能看到一片亮光，除非某些非金屬夾雜物（MnS及石墨等）外，無(wú)法辨別出各種組成物及其形態(tài)特征。必須使用侵蝕劑對(duì)試樣表面進(jìn)行侵蝕，才能清楚地顯示出顯微組織的真實(shí)情況。鋼鐵材料最常用的侵蝕劑為3～4%的硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精溶液。其它可查有關(guān)侵蝕劑手冊(cè)。最常用的金相組織顯示方法是化學(xué)侵蝕法。

鋼鐵材料常用微觀(guān)組織浸蝕劑浸蝕劑名稱(chēng)成份使用要點(diǎn)適用范圍備注硝酸酒精溶液硝酸1-5ml酒精100ml硝酸含量增加，則選擇性減少，而浸蝕作用加劇。用蒸餾水代替部分酒精（一半），可加速浸蝕；用甘油代替部分酒精則減緩浸蝕適用于碳鋼及低合金鋼。配制時(shí)，將硝酸緩慢地倒入酒精中。鉻酸鹽酸水溶液鹽酸

25ml10%鉻酸水溶5~50ml適用于熱處理后的18-8不銹鋼。王水溶液鹽酸1份硝酸3份使用前試劑應(yīng)放置24小時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間浸蝕會(huì)形成凹坑。顯示奧氏體鋼的晶界、腐蝕不銹鋼的δ相檢驗(yàn)浸蝕試樣按照要求進(jìn)行研磨并經(jīng)顯微鏡檢查合格后，即可進(jìn)行浸蝕，浸蝕時(shí)間視金屬材料的性質(zhì)、浸蝕液的濃度、溫度等而定，以能在顯微鏡下清晰顯示金屬組織為宜。試樣浸蝕完畢后，迅速用水沖洗，然后再用無(wú)水酒精清洗，熱風(fēng)吹干。若浸蝕程度不足時(shí)，視具體情況可繼續(xù)進(jìn)行浸蝕，或重新拋光后再進(jìn)行浸蝕；若浸蝕過(guò)度時(shí)，一般可重新拋光后再進(jìn)行浸蝕；當(dāng)浸蝕過(guò)度嚴(yán)重時(shí)，則須重新磨制，并經(jīng)拋光后再進(jìn)行浸蝕。浸蝕好的試樣，應(yīng)立即觀(guān)察拍照（干燥器皿）。實(shí)訓(xùn)任務(wù)1、目的：1）了解金相試