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金相樣品的制備過程及註意事項

壹.取樣

選擇合適的、有代表性的樣品是金相顯微分析中極其重要的壹步,包括選擇取樣部位、檢驗面、確定截取方法和樣品尺寸。

1,取樣位置和檢查表面的選擇

取樣地點和檢查面的選擇應根據檢查的目的而定。例如,在分析金屬的缺陷和破損原因時,應在發生缺陷和破損的部位取樣,同時在完好的部位取樣進行比較;

脫碳層、化學熱處理滲層、淬火層、晶粒度等檢測。,應取橫斷面;在研究帶狀組織和冷塑性變形工件的組織和夾雜物的變形時,應截取縱剖面。

2、樣品截取方法

樣品截取的方法可以根據金屬材料的性質而不同。對於軟質材料,可采用鋸、翻、刨等方法;對於硬質材料,可用砂輪切片機或電火花切割。對於硬而脆的材料,如白口鑄鐵,可采用錘擊;大型工件的取樣可以通過氧氣切割來完成。

用砂輪或電火花切割時,應采取冷卻措施,以減少加熱引起的試樣結構變化。樣品上因截留而產生的變形層或燃燒層必須在後續工藝中去除。

3、樣本大小和形狀

金相試樣的尺寸和形狀應便於夾持和研磨。通常采用直徑為ф15 ~ 20mm、高為15 ~ 20mm的圓柱體或邊長為15 ~ 20mm的立方體。

第二,研磨

分為粗磨和精磨兩步。樣品取出後,先進行粗磨。對於鋼鐵材料,可以先用砂輪對樣品進行粗磨,對於非常軟的材料(如鋁、銅等有色金屬),可以用銼刀將其銼平。在砂輪上磨削時,要握緊試樣,使試樣受力均勻,壓力不能過大,並隨時用水冷卻,防止金屬結構因受熱而發生變化。

另外,壹般情況下,樣品周邊要用砂輪或銼刀磨圓,避免打磨拋光時割傷砂紙和拋光布。但對於需要觀察表面結構(如滲碳層、脫碳層)的樣品,邊緣不能磨圓,這種樣品最好鑲嵌。

第三,打磨

目的去除金相磨削表面精磨留下的磨痕,使之成為光滑無縫的鏡面。

壹般來說,金相樣品的制備要經過以下幾個步驟:取樣、鑲嵌(有時省略)、拋光(粗磨和精磨)、拋光和腐蝕。

每壹項操作都必須認真嚴格地按照操作要求進行,因為任何操作失誤都可能影響後續步驟,極端情況下還可能造成錯誤的組織,從而得出錯誤的結論。金相制樣是壹項與制樣人員經驗密切相關的技術,制樣人員的水平決定了制樣的質量。

擴展數據:

取樣是金相樣品制備的第壹道工序。如果取樣不當,將無法達到檢驗目的。因此,所取樣品的大小、位置和打磨方向應嚴格按照相應標準執行。金相樣品取樣原則:選擇有代表性的金相樣品是金相研究的第壹步,忽視取樣的重要性往往會影響試驗結果的成敗。

1.截取樣品的位置必須能夠表征材料或零件的特性以及檢驗的目的。

(1)對零件斷裂原因進行金相分析時,應在零件斷裂部位截取試樣。為了獲得更多的信息,需要在遠離破裂源的地方截取參考樣品進行對比研究。

(2)對於不同工藝流程或熱處理的材料或零件,應相應改變樣品的截取部分。

③研究和分析鑄件的金相組織,必須從表面到中心進行觀察。根據各部位顯微組織的差異,可以了解鑄件的偏析程度。小零件可以直接截取垂直於模壁的截面,大零件要在垂直於模壁的截面上截取幾個從表面到中心的試樣。

(4)軋制型材或鍛件的取樣要考慮表面是否有脫碳、折疊等缺陷和非金屬夾雜物的識別,故應水平和垂直截取試樣。

橫向樣品主要研究表面缺陷和非金屬夾雜物的分布。對於非常長的型材,應在兩端切割樣品,以比較夾雜物的偏析。縱向試樣主要研究夾雜物的形狀,識別夾雜物的類型,觀察晶粒長大的程度,估算逆變形時的冷變形程度。

⑤各種熱處理後零件的顯微組織比較均勻,只需在任意截面取樣,同時要考慮表面狀況,如脫碳、滲碳、表面塗層、氧化等。

2.確定樣品的金相研磨面:研究結果或試驗報告上的金相照片應註明取樣位置和研磨面的方向。

①?橫截面的主要研究內容有:a .金相組織從外層邊緣到試樣中心的變化。b .檢查表面缺陷,如氧化、脫碳、過燒、折疊等。觀察表面處理結果,如表面塗層、表面淬火、化學熱處理等。非金屬夾雜物在橫截面上的分布。e .粒度的測定。

②縱剖面主要研究內容:a .非金屬夾雜物的數量、形狀、大小與取樣位置有很大關系,必須註意取樣位置能代表整個材料。b .測定晶粒伸長程度,了解材料的冷變形程度。識別鋼的帶狀組織和熱處理對消除帶狀組織的影響。

3.金相試樣的截取方法:必須用適當的方法截取試樣,以避免因切割加工不當而引起的顯微組織的變化。

引起組織變革的可能性有兩個方面必須註意:

①逆變形改變金相組織。如低碳鋼和有色金屬中的晶粒在壓縮下被拉伸或扭曲,多晶鋅晶粒中出現形變孿晶,奧氏體鋼晶粒中滑移線增多等。都是容易發生的。

(2)加熱引起的材料金相組織變化,如淬火馬氏體組織,往往由於磨削熱的影響,馬氏體被回火,產生回火馬氏體。③根據材料的硬度,采用不同的方法截取樣品。

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