一、实验目的
掌握金相样品制备过程。
二、实验说明
用于金相检验的试样,表面必须平滑、无划痕及其他缺陷,同时还必须能代表要检验部分的组织特征。所以试样必须进行精心制备,制备过程一般包括取样、镶嵌、磨光、抛光、侵蚀等。
1、取样
金相试样最合适的尺寸为直径12mm、高10mm的圆柱体,或底面积为12X12mm高 10mm 的正方柱体。
对零件或材料进行分析,根据目的或国家标准,在其有代表部位截取一小块试样,在截取过程中,要设法避免试样因截取加工不当而引起金相组织变化。
常用的截取方法是软性材料用手锯、锯床、车床、刨床,硬而脆的材料用捶击法,特别硬的材料用砂轮切割机。
2、镶嵌
对于尺寸很小或外观不规则的试样,就要进行镶嵌。镶嵌可分为冷镶嵌和热镶嵌。冷镶嵌指在室温下使镶嵌料固化,一般适宜于不受压的软材料及组织结构对温度变化敏感或熔点较低的材料。热镶嵌在镶嵌机内进行,即把试样和镶嵌料一起放入镶嵌机内加热加压成型,冷却后脱摸。目前,热镶嵌法使用较为广泛。
3、磨光目的是为了获得平整光滑的观察面,消除或减小切割时在试样观察面上产生的变形。磨光分为粗磨和细磨。首先用砂轮或锉刀平整磨面然后用金相砂纸由粗到细进行制。细磨时将砂纸平铺在玻璃板上,拇指和中指夹住试样,食指压牢,单方向进行削,待前次磨痕消除此次磨痕均匀时,再更换更细的砂纸,每换一次需将试样磨制方向转变90”,直到磨痕在抛光时极易消除为止。
4、机械抛光在抛光机上进行,本质是借助磨料尖角锐利的刃部,切去试样表面隆起的部位。将抛光织物用水浸湿、铺平、绷紧并固定在抛光盘上。启动时,抛光盘逆时针旋转,洒些适量的抛光液即可。抛光织物常用帆布、毛呢、金丝绒、丝绸等。常用抛光粉是气化铝、氧化铬、氧化镁粉等。目前,常用人造金刚石研磨音代替抛光液。
5、侵蚀试样的显微组织,必须用适当的方法将组织显露出来,常用化学侵蚀剂来侵蚀。把已抛光好的试样用水冲洗并同时用脱脂棉擦净,然后用酒精冲去磨面上的水,电吹风吹干后,将沾有侵蚀剂的脱脂棉在抛光面上反复擦拭,直到变灰色为止,立即用流动水冲洗观察面,滴些酒精,迅速用电吹风吹干,即完成整个试样置备过程。常用侵蚀剂(见附录 I)。
三、实验内容及步骤
1、每人领取一块试样,先在砂轮机上粗磨,再依次用金相砂纸细磨;
2、用水清洗试样并进行机械抛光,直到试样成镜面;
3、对抛光后的试样用流水冲洗,滴些酒精,立即用吹风吹干;
4、用沾有 4%硝酸酒精的脱脂棉擦拭抛光面,直至浅灰色,然后用水冲洗,滴上酒精迅速
5、吹干;
6、在显微镜下观察组织。
四、实验设备及材料
1、砂轮机、抛光机、吹风机、金相显微镜;
2、试样、金相砂纸、研磨膏、侵蚀剂、酒精、脱脂棉。
五、实验报告要求
1、简述制备试样的目的、过程、技术要点等,就如何制备高质量金相试样谈谈个人体会;
2、绘出组织示意图,并注明材料、组织、放大倍数、侵蚀剂。
六、实验注意事项
1、用砂轮粗磨时不可将试样压的太紧,避免试样飞出伤人。为避免组织发生变化,应不断用水冷却:
2、砂纸磨制试样时,身体要端正、试样要拿平、用力要均匀,否则达不到要求;砂纸的砂粒磨钝后不宜继续使用,否则砂粒对试样表面产生滚压,增加表面变形:
3、抛光前必须将手和试样清洗干净。
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