实验指导实验二金相显微试样的制备.ppt

* * 实验指导实验二金相显微试样的制备 第一页，共二十二页，2022年，8月28日 一、实验目的 1、学习金相试样的制备过程 2、了解金相显微组织的显示方法 第二页，共二十二页，2022年，8月28日 二、概 述 金相显微分析是研究金属和合金组织的主要方法之一，在生产实际中，为了探索金属材料的性能，经常需要进行金相组织的检查和分析。金相显微分析就是利用显微镜的光学理论借助试样表面对光线的反射特点来进行的。为了对金相显微组织进行鉴别和研究，需要将所分析之金属材料制备成一定尺寸的试样，并经磨制抛光与腐蚀等工序，最后通过金相显微镜来观察和分析金属的显微组织状态及分布情况。 金相样品制备的质量好坏，直接影响到组织观察的结果。如果样品制备不符合特定的要求，就有可能由于出现假象而产生错误的判断，致使整个分析得不到正确的结论。因此，为了得到合乎理想的金相显微试样，需要经过一系列的制备过程。 第三页，共二十二页，2022年，8月28日 三、金相试样的制备方法 金相显微试样的制备过程包括有如下工序：取样、镶样、磨制、抛光、浸蚀等。面就各道工序加以简要说明： 1、取样 取样是进行金相显微分析中很重要的一个步骤，显微试样的选取应根据研究的目的，取其具有代表性的部位，例如：在检验和分析失效零件的损坏原因时(废品分析)除了在损坏部位取样外，还需要在距破坏处较远的部位截取试样，以便比较；在研究铸件组织时，由于偏析现象的存在，必须从表面层到中心，同时取样进行观察；对于轧制和锻造材料则应同时截取横向(垂直于轧制方向)及纵向(平行于轧制方向)的金相试样，以便于分析比较表层缺陷及非金属夹杂物的分布情况；对于一般经热处理后的零件，由于金相组织比较均匀，试样截取可在任一截面进行。 确定好部位后就可把试样截下，试样的尺寸通常采用直径为2～15mm、高度（或边长）为12—15mm的圆柱体或方形试样，如图2—1所示。 第四页，共二十二页，2022年，8月28日 金相试样的制备过程主要步骤有： 磨制 抛光 浸蚀 镶嵌 取样 磨制 抛光 浸蚀 观察 砂纸磨 抛光剂 抛光机 浸蚀剂 吹风机 酒精清洗 水清洗 水清洗 吹干 显微镜 第五页，共二十二页，2022年，8月28日 试样的截取方法视材料的性质不同而异；软的金属可用手锯或锯床切割；对硬而脆的材料(如白口铸铁)则可用锤击打下；对极硬的材料（如淬火钢）则可采用砂轮切片机或电脉冲加工等切割。但是不论采用哪种方法，在切取过程中均不宜使试样的温度过于升高，以免引起金属组织的变化，影响分析结果。 第六页，共二十二页，2022年，8月28日 2、锒嵌 对尺寸过于细小的金属丝、片及管等，用手来磨制，显然很困难，需要使用试样夹或利用样品锒嵌机把试样锒嵌在低熔点合金或塑料(如胶木粉，聚乙烯聚合树脂等)中，如图2—2所示。 第七页，共二十二页，2022年，8月28日 3、磨制 试样的磨制一般分为粗磨与细磨 （1）粗磨 粗磨的目的是为了获得一个平整的表面，同时为了去掉截取时有组织变化的部分(如氧一乙炔割取的试样的热影响区部分)。钢铁材料试样的粗磨通常在砂轮机上进行。但在磨制时应注意：试样对砂轮的压力不宜过大，否则会在试样表面形成很深的磨痕，从而增加了细磨和抛光的困难；要随时用水冷却试样，以免受热的影响而起组织的变化；试样边缘的棱如没有保存的必要，可先行磨圆(倒角)，以免在细磨及抛光时撕破砂纸或抛光布，甚至造成试样从抛光机上飞出伤人。当试样表面平整后，粗磨就告完成，然后将试样用水冲洗擦干。 （2）细磨 经粗磨的试样表面虽较平整但仍还存在有较深的磨痕，如图2—3所示。因此，细磨的目的就是消除这些磨痕，以获得一个更为平整而光滑的磨面，并为下一步抛光作准备。 细磨是在一套粗细程度不同的金相砂纸上由粗到细依次序进行的。 砂纸号数：180、 280、320、0、0l、02、03、04、05 粒度粗细：粗—细 第八页，共二十二页，2022年，8月28日 究竟选那几号砂纸，磨到那号为止视钢料和要求的情况而定。对于一般碳钢样品选用从280至02号砂纸。 第九页，共二十二页，2022年，8月28日 细磨可按图2—4所示的方式进行。将砂纸平铺在玻璃板上，一手将试样磨面轻压在砂纸上，并向前推移进行磨削，直直到磨面上仅留有一个方向的均匀的磨痕为止。在磨面上加的压力应力求均匀，磨面与砂纸必须完全接触，这样才能使整个磨而平均地进行磨削。为了保证磨面平整而不产生曲面，磨削应单方向进行，向前推动时进行