摘要：金相试样制备包含试样取样、试样研磨、试样抛光、试样浸蚀等步骤使材料成为具有金相观察要求的过程，金相试样制备的是正确鉴别金相组织的基础。结合近年来金相试样检验工作中积累的实际操作经验，进一步阐述金相试样制备方法技巧。
关键词:金相检验;试样制备;显微组织

1 概述
金相试样制备包含试样取样、试样研磨、试样抛光、试样浸蚀等步骤，使材料成为具有金相观察要求的过程，金相试样制备的是正确鉴别金相组织的基础。金相试样制备的最终目的是为真实、正确呈现其显微组织形貌，因此需采取一系列措施以避免出现微观组织失真。如抛光不当造成的石墨组织、非金属夹杂脱落在试样表面表面留下点坑或拖尾划痕。试样选取位置不当也会造成出现不正确的微观组织形貌。本文主要结合笔者日常手工制备金相试样的经验，重点介绍金相试样制备的一些经验，以供相互交流学习。

2金相试样制备
2.1 检验方向和检验面选取
试样尺寸以检验面积小于400mm?，试样的高度15mm~20mm(小于横向尺寸)为宜。试样过大会影响其平整度，为后续磨平抛光带来困难;同样试样也不宜过小，这样会影响对其微观组织的客观判断，不具代表性，
垂直于锻、轧方向的横截面(F)通常可用于检验:从表层到中心的显微组织状态及变化;晶粒度级别;网状碳化物评级:表面缺陷的深度;氧化层深度:脱碳层深度:腐蚀层深度;表面化学热处理及镀层组织与厚度
平行于锻、轧方向的横截面(D、E、G、H)通常可用于检验:钢中非金属夹杂物含量;变形后的各种组织、晶粒畸变程度、塑性变形程度:带状组织评级，热处理的全面情况。

2.2一般试样的平与抛光
2.2.1 一般而言，手工磨抛应置于洁净平整的钢化玻璃板为宜，洁净平整的工作面可以在后续步骤中起到事半功倍的效果。
2.2.2手工细磨时，无论多少目砂纸，试样完后，砂纸上留下的痕迹颜色要一致均匀，痕迹宽度应与试样磨面大小一致。在磨光的回程中最好将试样提起拉回，不与砂纸接触。这样才能保证磨面的平整，避免试样边缘磨圆。为显微组织评定，特别是涉及表面处理类组织评定打下良好的基础。
2.2.3抛光物和抛光剂的选择可根据各个实验室具体条件及操作者操作习惯灵活选择。一般而言:帆布和三氧化二铝相配合抛光铝合金试样，效果较好，可最大程度避免倒棱:金刚石高效喷雾剂配合呢子抛光布，适用于大部分材料尤其是硬度较高的材料抛光效果好，效率高，一般而言可在2min之内完成:如果有条件，可使用不同的抛光盘对试样分别进行粗抛(W3.5金刚石喷雾剂)、精抛的(W1.0金刚石喷雾剂)，效果更佳。抛光时间一般应控制在2min-5min为宜，间过短不足以使划痕完全消失，时间过长则有可能在磨抛过程中试样表面硬质颗粒的脱落造成新的划痕。
2.2.4抛光试样的自检:抛光好的试样，应置于自然光下左右闪动并仔细观察，如果细小划痕在试样中心并且相互平行，此时说明抛光布彻底，需要继续抛光;如果划痕相互垂直，则说明最后一道砂纸没有将前一道砂纸的划痕完全覆盖应将对应工序的砂纸目数重新磨制:如果划痕杂乱无章，则说明抛光时带入了新的划痕，此时应该彻底清晰抛光布，在重新抛光。
2.3表面处理类金相试样的磨平与抛光
表面处理类金相试样为了最大限度的保留其表面形态，一般都需要进行镶嵌而镶嵌材料的硬度与试样的硬度区别较大，磨圆和倒现象就很难避免，此时磨抛时就需更加注意，尽量减少磨圆及倒圆现象出现:
2.3.1磨光:无论是手工磨光还是机械磨光，都应顺着一个方向进行，避免回拉，砂纸由粗到细，渗层深度和淬硬层方向最好垂直于或背向磨痕方向，此时如果迎着磨痕方向，就会加重磨圆和倒棱现象，为后续观察测定带来不利影响。
2.3.2抛光:抛光时将试样放在织物抛光盘的外侧三分之一处，渗层深度和淬硬层方向最好也垂直于或背向抛光方向。先用帆布和W3.5的金刚石喷雾剂进行粗抛，再用呢子和W1.0的金刚石喷雾剂进行精抛。整个抛光过程，试样和手指之间不能有相对运动。手持试样可沿着抛光盘外径由外向内平行移动，但不能反方向移动。
2.4 试样浸蚀
试样浸蚀的浸蚀剂和浸蚀时间长短取决于材料本身、热处理状态等，浸蚀时间过短不能有效显示出样品的显微组织;浸蚀时间时间过长，显微组织也会不清晰，这对正确评定都会有很大的不利影响。浸蚀时间的范围从几秒到几个小时不等，当没有给出明确的时间时，浸蚀的合适时间是以试样抛光面颜色的变化来判断，浸蚀时光亮的表面失去光泽变成银灰色或灰黑色就可以了。浸蚀试样经正确适度的浸蚀后，其在金相显微镜下显现的金相组织应是清晰利落、一目了然的。
化学浸蚀应在浸蚀台上进行，台上有通风橱，浸蚀台侧面应有自来水、水池和电源。一般浸蚀过程为:对抛光后的试样清洗一酒精擦拭一浸蚀一流动水清洗-酒精擦拭一快速吹干。具体操作方法有下列三种:
2.4.1 浸入法。用不锈钢架子夹住试样，使其抛光面向下浸入盛有浸蚀剂的容器中，并不断摆动试样，经过一定的时间，待表面发生变色后，立即拿出用流动的清水冲洗，再用酒精擦拭，吹风机快速吹干即可
2.4.2滴蚀法。操作者手戴耐酸、耐碱手套，一手握住试样并使抛光面向上另一手用滴管吸入浸蚀剂并快速向试样抛光面滴几滴浸蚀剂，使浸蚀剂充满整个抛光面，观察浸蚀面颜色，待达到要求后立即冲洗吹干。
2.4.3擦蚀法。用不锈钢夹子夹住沾满浸蚀剂的棉球擦蚀试样的抛光表面待一定时间，达到需要的浸蚀程度后，停止擦拭，进行从冲洗到吹干的过程。这种方法对于异种合金焊缝的浸蚀或有渗层的试样浸蚀更为合适，它可以对耐浸蚀部分单独浸蚀，从而使整个表面都达到理想的浸蚀程度，
值得注意的一点是，吹风机吹于试样时，由于吹风机风力小，如果试样表面残留较多的酒精溶液，吹于后的试样表面常常会有一层蓝色的薄膜或者斑点覆盖这是由于酒精未能在短时间内充分吹干挥发而粘附在试样表面的原因，其解决办法可从三个方面考虑:其一，在最后一步酒精擦拭时，尽量不要残留太多酒精，方便后续吹干;其二，酒精擦拭时保持试样浸蚀面垂直于浸蚀台，以利于酒精向下流动，加快挥发:其三，对于有条件的实验室，可购置一台小型空压机，用压缩空气干燥代替最后一步酒精擦拭过程及电吹风吹于这两个步骤，可使试样在瞬间于燥。

3 总结
金相试样制备是金相显微组织检验过程中的一个极其重要的环节，也是整个检验工作的基础，不同材料、不同处理状态的显微组织需要不同的制样方法以使其显微组织更好的呈现，为正确的组织评定和鉴别打下良好的基础，这就需要不断的实践，在实践中总结经验，并不断交流分析，方可收到良好的效果。