《材料科学基础教学资料》材料金相操作实验2009.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * 精密切割机的优越性由于精密切割机的切割片比常用的砂轮片薄得多, 切割时对样品施加的载荷也小得多, 因此切割表面的变形损伤深度也要浅得多, 这样就为缩短试样制备时间、提高试样制备效率创造了有利条件 左图：15LC切割片上的磨料颗粒(暗视场)右图：切割后的表面形貌 左图：10LC切割片上的磨料颗粒(暗视场)右图：切割后的表面形貌 左图：5LC切割片上的磨料颗粒(暗视场)右图：切割后的表面形貌 试样制备的准备阶段镶 嵌Mounting 镶嵌的目的保持边缘平整便于使用半自动制样设备保护精细或易碎的样品便于手握操作便于试样的保管 两类镶嵌方法 1. 加压热镶嵌或简称热镶嵌 Hot Mounting 2. 浇注冷镶嵌或简称冷镶嵌 Cold Mounting 热镶嵌的优点 1. 硬度较高 2. 化学上耐腐蚀 3. 尺寸稳定 4. 试样边缘平整性好 5. 无毒 6. 价格低廉 热镶嵌压力机Hot Mounting Press SimpliMet 1000 型热镶嵌压力机 SimpliMet 3000 型热镶嵌压力机 Simplimet 3000 热镶嵌压力机 Simplimet 系列热镶嵌压力机使用的模具 SimpliMet系列热镶嵌压力机一次可同时镶嵌两块试样 镶嵌压力机模具构造示意图(红色粉末为镶嵌树脂棕褐色为试样) 热镶嵌压力机模具连同加热及冷却套筒构造示意图 热镶嵌材料的选用 酚醛树脂 (PhenoCure?) 价格最低 高收缩 不能保持边缘平整 不耐热腐蚀剂作用 环氧树脂 (EpoMet?) 优异的保持边缘平整特性 低收缩 耐热腐蚀剂和化学试剂作用 磨耗率与金属匹配 Mounting of Specimens 丙烯酸树脂 (TransOptic?) 透明 固化周期长 高收缩率 容易产生缺陷 不耐化学试剂作用 不耐热 镶嵌试样表面的不同平整度 a. 最佳情况 b. 试样突起, 表面产生圆角 c. 试样中的硬相突起, 相界面变宽 谢希文 42CrMo4 合金钢渗硼后用EpoMet 树脂热镶嵌 边缘保持良好 1000 X 冷镶嵌的优点 可同时浇注多块试样 工作周期短 试样不发生组织转变 无须设备投资 不产生变形（不加压） 可采用真空镶嵌技术填充孔隙 两类冷镶嵌树脂的配制 冷镶嵌树脂浇注步骤 冷镶嵌树脂的选用 丙烯酸树脂 最便宜 固化迅速 边缘保持特性不好 放热反应强烈 高收缩率 味道刺鼻 环氧树脂 低收缩率 透明 与试样附着好 抗腐蚀剂作用 固化缓慢至中等 在真空下可流入裂纹和孔隙 低粘度冷镶嵌环氧树脂EPOHEAT? 特性 混合后在固化期间的粘度接近水的粘度, 约为32 cps, 而EpoThin 的粘度则约为250cps, 从而具有渗入孔隙、裂纹和其它微小细节的优异特性 在55oC固化90 min, 加热固化有助于渗入多孔性材料,因为任何被阻挡住的气泡受热后会膨胀并升高到表面,从而使EpoHeat 可以渗入到剩余的孔隙内 在磨光或抛光时比任何其它环氧树脂系统更硬 产品为黄色, 但异常清澈 混合后4小时内不会胶化 使用寿命为1年 在压力下固化的丙烯酸树脂Varicleer 该丙烯酸树脂在压力下固化后成为透明, 对于镶嵌印刷电路板试样非常有利. 传统上唯一能获得透明的镶嵌树脂为环氧树脂 但是后者的固化时间特别长, 而VariKleer 的固化时间仅为6至8分钟. VariKleer 与固化剂的配比可以从2:1到1:1, 后者越多, 粘度越低. 冷镶嵌试样时的注意事项 试样必须清洗干净并干燥 不要使用过期的产品 按照规定的配比仔细将树脂与固化剂混合 混合后产生的热与环氧树脂的体积成正比 使用导热性好的模具可以减少放热反应产 生的热 大尺寸试样使固化时间增加 镶嵌介质应当与试样有良好的附着并不应产生固化收缩,否则会产生裂纹或缝隙 当环氧树脂与试样的硬度差别较大时, 制备时试样部分容易凸起并在边缘形成圆角 提高树脂硬度的填