金相试样制备与观测技术导论.pdf

金相试样制备与 观测技术导论 主要内容  试样制备概述  试样的选取  试样制备的主要步骤  切割  镶嵌 (可选步骤)  研磨  抛光  腐蚀 (可选步骤)  试样制备方法  汽车应用材料的试样制备  试样观测技术 试样制备概述—— 目的 试样制备的目的是为了展示材料的真实显微组织并使其得以准确观 察、鉴定、记录和测量，因此恰当的试样制备是必不可少的。 通常，当我们遇到试样的真实显微组织无法观察、鉴定、记录和测 量的情况时，大多可追溯到前期不恰当的试样制备过程或无效的试样制 备顺序。试样只有在经历恰当的制备过程并展示真实的显微组织结构后， 观察、评定、测量和记录的工作才能变的相对轻松容易。 经验证明，要在显微镜下得到理想的组织图像并不是一件很容易的 事情，而是一个巨大的挑战。尽管如此，恰当的试样制备方法仍得不到 人们的足够重视。事实上，试样的制备质量是决定实验成功与否的关键 因素，就象那句经典的计算机谚语所描述的：“如果输入的是垃圾，那 么输出的也一定是垃圾。” 试样制备概述—— 作用 下面以焊接试样的金相制作与观测为例简述一下试样制备的作用。  分析接头形貌 图1 （a）所示为高强钢电阻点焊接头经过切割断面、镶嵌、研磨、 抛光以及腐蚀这一整套完整的金相制备程序后，在光学显微镜下所显示 出来的接头形貌，通过对该接头形貌的观查和特征尺寸的测量可以用来 分析不同焊接工艺下接头的质量，如图1 （b）所示。 （a） 高强钢电阻点焊接 （b） 接头特征尺寸的测量 头断面形貌 图1 高强钢电阻点焊接头观测 试样制备概述—— 作用  分析接头形貌 图2所示为不同缝焊工艺下的接头断面金相图，通过该图可以准确的 区别不同的工艺类型并且从金相的角度分析不同焊接工艺的优劣。 （a） 激光电弧复合焊 （b） 激光焊 （c） 电弧焊 激光焊输出功率：3kW ，电弧焊电流：100A ，焊接速度：1m/min 图2 不同缝焊工艺下的断面形貌 试样制备概述—— 作用  分析接头组织 熔焊接头通过制备金相试样，可以观察分析其不同区域的接头组织， 如图3所示为熔焊接头热影响区的组织分布。 图3 焊接热影响区的组织分布 试样制备概述—— 作用  分析接头内部缺陷 对于焊接试样来说，金相制备的另一个作用是可以方便观察焊接时 新界面产生的裂纹，如图4所示。 图4 焊接接头内部裂纹 试样制备概述——要求  试样制备程序和制备的试样应具有如下的特性以揭示真实的显 微组织：  试样因切割、研磨、抛光引起的损伤必须去除，或损伤为浅表可通过腐 蚀剂去除  粗大的研磨划痕必须去除，非常细小的抛光划痕对日常使用而言可接受  拔出、凹坑、硬颗粒的裂纹、堆积及其它的制备外来干扰必须避免  试样表面高度变化必须降到最小，否则高倍率下部分图象将不能聚焦  对有镀层或涂层的试样，如果要检查、测量或照相则必须保持表面平整  在制备步骤之间及制备后，试样必须有效清洗  腐蚀剂的选择应通用或有针对性的选择以揭示相关的相或感兴趣的组织 结构，或者在两相或多相之间获得理想的对比或呈现不同的色彩，具体可依 据检查目的得到理想对比度的清晰的相或晶界 主要内容  试样制备概述  试样的选取  试样制备的主要步