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常规金相试样如何切取? 日期:2017.09.14

常规金相试样的切取方法:

  取样是金相试样制备的第一道工序,若取样不当,则达不到检验目的,因此,所取试样的部位、数量、磨面方向等应严格按照相应的标准规定执行。

  (一)取样部位和磨面方向的选择:

取样部位必须与检验目的和要求相一致,使所切取的试样具有代表性。必要时应在检验报告单中绘图说明取样部位、数量和磨面方向。例如,检验裂纹产生的原因时,应在裂纹部位取样,而旦还应在远离裂纹处取样,以资比较,检验铸件时;应在垂直于模壁的横断面上取样,对于大型铸件,还应从表面至中心的横断面上取3~5个试样,磨制横断面,由表面到中心逐个进行观察、比较。轧制型材金相试样的切取方位,

  1、纵断面主要用于(1)检验非金属夹杂物的数量、大小和形状;(2)检验晶粒的变形程度,(3)检验钢材的带状组织,以及通过热处理对带状组织的消除程度。

  2、横断面主要用于:(1)检验从表面到中心的金相组织变化情况,(2)检验表层各种缺陷,如氧化,脱碳,过烧、折叠等,(3)检验表面热处理结果,如表面淬火的淬硬层,化学热处理的渗碳层,氮化层,碳氮共渗层以及表面镀铬,镀铜层等:(4)检验非金属夹杂物在整个断面上的分布,(5)测定晶粒度等。

  3、一般说来,在进行非金属夹杂物评定时,应磨制纵横两个面,在观察铸件组织,表层缺陷以及测定渗层厚度、镀层厚度,晶粒度等均需磨制横断面,在进行破断(失效)综合分析时,往往需要切取几个试样,同时磨制纵横两个面进行观察分析。

 (二)取样方法:

  1、金相试样一般为ф12×12mm或ф18×20mm的圆柱体或12×12×12mm的立方体。若太小则操作不便,若太大则磨制平面过大,增长磨制时间且不易磨平。由于被检验材料或零件的形状各异,也有用不规则外形的试样。非检验表面缺陷、渗层、镀层的试样,应将棱边倒圆,防止在磨制中划破砂纸和抛光织物,避免在抛光时试样飞出造成事故。反之,检验表层组织的试样,严禁倒角并应保证磨面平整。

  2、切取试样时根据被检验材料的软硬程度采取不同的方法。一般硬度较低的材料,如低碳钢、中碳钢、灰口铸铁、有色金属等均可用锯、车、刨,铣等机械加工,硬度较高的材料,如白口铸铁、硬质合金等脆性材料,以及经淬火后的零件,可用锤击法,:从击碎的碎片中选出大小适当者作为试样。韧性较高的材料可用切割机切割。对于大断面零件或高锰钢零件等也可采用氧乙炔焰气割,但须预留大于20mm的余量,以便在试样磨制中.将气割的热影响区除掉。

  3、目前广泛使用的国产Q-2型金相切割机,它是由电动机、薄片砂轮、试样夹具和冷却装置等组成。薄片砂轮尺寸为∮250×2×32mm,以氧化铝或碳化硅为磨料,用树脂胶合而成,安装在电动机主轴上,转速为2800r/min,切割时喷水冷却。一般软砂轮用于切割硬材料,硬的砂轮用于切割较软的材料。

  4、不论采用何种方式取样,都须防止因温度升高而引起组织变化或因受力而产生塑性变形。如淬火马氏体因温度升高而转变为回火马氏体;裂纹处因受热而使其扩展,某些锌、锡等低熔点金属,因受热而使其再结晶,低碳钢,奥氏体类钢和某些有色金属等,因受力而引起塑性变形,使滑移线增多或出现形变孪晶,诸如此类都使试样原来的组织发生变化,从而导致错误的检验结论。因此在取样中务必注意冷却和润滑,特别是采用氧乙炔气割的试样,一定要磨去热影响区。

 (三)试样的热处理

经取样而获得的金相试样,有的可直接进行磨制,有的尚需热处理后才能进行磨制,如检验钢的非金属夹杂物,碳化物不均匀度等项目的试样,需经热处理,其处理规程按相应标准中规定执行。

  1、非金属夹杂物试样的热处理:检验非金属夹杂物的试样,一般都经淬火处理,使其硬度增高便于磨制,抛光。

  2、碳化物不均匀度试样的热处理:检验碳化物不均匀度的试样,须经淬火和高温回火,浸蚀后使基体呈黑色而碳化物呈白亮色,利于鉴别。