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金相抛光常见的方法 日期:2018.08.20
    金相试样研磨之后需要进行抛光,以将试样上研磨过程产生的磨痕及变形层去掉,使其成为光滑镜面。目前抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。最常用的抛光方式为机械抛光。下面简单为大家介绍机械抛光、电解抛光、化学抛光各自的特点。

一、机械抛光
    在专门的抛光机上进行抛光。机械抛光主要分为两个步骤:粗抛和精抛。

粗抛:目的是除去磨光的变形层。
以往粗抛常用的磨料是粒度为10-20μm的α-Al2O3、Cr2O3或Fe2O3,加水配成悬浮液使用。目前,人造金刚石磨料已逐渐取代了氧化铝等磨料,因其具有以下优点:
1)与氧化铝等相比,粒度小得多的金刚石磨粒,抛光速率要大得多,例如4~8μm金刚石磨粒的抛光速率与10~20μm氧化铝或碳化硅的抛光速率相近;
2)表面变形层较浅;
3)抛光质量最好。

精抛:又称终抛,目的是除去粗抛产生的变形层,使抛光损伤减少到最低。
常用的精抛磨料为MgO及γ-Al2O3,其中MgO的抛光效果最好,但抛光效率低,且不易掌握;γ-Al2O3的抛光速率高,且易于掌握。

二、电解抛光
    利用阳极腐蚀法使试样表面变得平滑光亮的抛光方法。电解抛光用不锈钢作为阴极,被抛光的试样作为阳极,容器中盛放电解液,当接通电流后,试样的金属离子在溶液中发生溶解,在一定电解的条件下,试样表面微凸部分的溶解比凹陷处来得快,从而逐渐使试样表面有粗糙变平坦光亮。

优缺点:
1:与机械抛光相比,电解抛光纯系电化学的溶解过程,没有机械力的作用,不引起金属的表面变形。
2:对于硬度低的单相合金以及一般机械抛光难于做到的铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、不锈钢等宜采用此法。
3:电解抛光对试样磨光程度要求低(一般用800号水砂纸磨平即可),速度快,效率高。
4:电解抛光对于材料化学成分的不均匀性,显微偏析特别敏感,非金属夹杂物处会被剧烈地腐蚀,因此不适用于偏析严重的金属材料及作夹杂物检验的金相试样。

注意事项:电解抛光必须选择合适的电压,控制好电流密度,过低和过高电压都不能达到正常抛光的目的。

三、化学抛光
    利用化学溶解作用得到光滑的抛光表面。将试样浸在化学抛光液中,进行适当的搅动或用棉花擦试,一段时间之后即可得到光亮的表面。化学抛光兼有化学腐蚀的作用,能显示
金相组织,抛光后可直接在显微镜下观察。
化学抛光操作简单,成本低廉,不需要特别的仪器设备,对原来试样表面的光洁度要求也不高。
化学抛光液的成分随抛光材料的不同而不同。一般为混合酸液。常用的酸类有:正磷酸、铬酸、硫酸、醋酸、硝酸及氢酸;为了增加金属表面的活性以利于化学抛光的进行,还加入一定量的过氧化氢。化学抛光液经使用后,溶液内金属离子增多,抛光作用减弱,需经常更换。