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金相試樣的製備過程及注意事項
來源╃│▩•▩:技術文章    釋出時間╃│▩•▩:2022-08-18    瀏覽╃│▩•▩:410次
  一₪│·、取樣
  選擇合適的₪│·、有代表性的試樣是進行金相顯微分析的極其重要的一步╃☁,包括選擇取樣部位₪│·、檢驗面及確定擷取方法₪│·、試樣尺寸等₪│。
  1₪│·、取樣部位及檢驗面的選擇
  取樣的部位和檢驗面的選擇╃☁,應根據檢驗目的選取有代表性的部位₪│。例如╃│▩•▩:分析金屬的缺陷和破損原因時╃☁,應在發生缺陷和破損部位取樣╃☁,同時也應在完好的部位取樣╃☁,以便對比;
  檢測脫碳層₪│·、化學熱處理的滲層₪│·、淬火層₪│·、晶粒度等╃☁,應取橫向截面;研究帶狀組織及冷塑性變形工件的組織和夾雜物的變形情況時╃☁,則應擷取縱向截面₪│。
  2₪│·、試樣的擷取方法
  試樣的擷取方法可根據金屬材料的效能不同而異₪│。對於軟材料╃☁,可以用鋸₪│·、車₪│·、刨等方法;對於硬材料╃☁,可以用砂輪切片機切割或電火花切割等方法;對於硬而脆的材料╃☁,如白口鑄鐵╃☁,可以用錘擊方法;在大工件上取樣╃☁,可用氧氣切割等方法₪│。
  在用砂輪切割或電火花切割時╃☁,應採取冷卻措施╃☁,以減少由於受熱而引起的試樣組織變化₪│。試樣上由於擷取而引起的變形層或燒損層必須在後續工序中去掉₪│。
  3₪│·、試樣尺寸和形狀
  金相試樣的大小和形狀以便於握持₪│·、易於磨製為準╃☁,通常採用直徑ф15~20mm₪│·、高15~20mm的圓柱體或邊長15~20mm的立方體₪│。
  二₪│·、磨製
  分粗磨和細磨兩步₪│。試樣取下後╃☁,首先進行粗磨₪│。如是鋼鐵材料試樣可先用砂輪粗磨平╃☁,如是很軟的材料(如鋁₪│·、銅等有色金屬)可用銼刀銼平₪│。在砂輪上磨製時╃☁,應握緊試樣╃☁,使試樣受力均勻╃☁,壓力不要太大╃☁,並隨時用水冷卻╃☁,以防受熱引起金屬組織變化₪│。
  此外╃☁,在一般情況下╃☁,試樣的周界要用砂輪或銼刀磨成圓角╃☁,以免在磨光及當拋光時將砂紙和拋光織物劃破₪│。但是╃☁,對於需要觀察表層組織(如滲碳層╃☁,脫碳層)的試樣╃☁,則不能將邊緣磨圓╃☁,這種試樣最好進行鑲嵌₪│。
  三₪│·、拋光
  目的為去除金相磨面上因細磨而留下的磨痕╃☁,使之成為光滑₪│·、無痕的鏡面₪│。
  通常╃☁,金相試樣製備要經過以下幾個步驟╃│▩•▩:取樣₪│·、鑲嵌(有時可以省略)₪│·、磨光(粗磨和細磨)₪│·、拋光和腐蝕₪│。
  每項操作都必須細心謹慎╃☁,嚴格按操作要求實施╃☁,因為任何操作失誤都可能影響後續步驟╃☁,在情況下╃☁,還可能造成假組織╃☁,從而得出錯誤的結論₪│。金相試樣製備是與製備人員制樣經驗密切相關的技術╃☁,製備人員的水平決定了試樣的製備質量₪│。
  擴充套件資料╃│▩•▩:
  取樣是金相試樣製備的第一道工序╃☁,若取樣不當╃☁,則達不到檢驗目的╃☁,因此╃☁,所取試樣的大小₪│·、部位₪│·、磨面方向等應嚴格按照相應的標準規定執行₪│。金相試樣取樣的原則╃│▩•▩:選擇有代表性的金相試樣是金相研究的第一步╃☁,不重視取樣的重要性常常會影響試驗結果的成敗₪│。
  1₪│·、擷取試樣的部位╃☁,必須能表徵材料或部件的特點及檢驗的目的₪│。
  ①對機件破裂的原因進行金相分析時╃☁,試樣應在部件破裂部位擷取₪│。為了得到更多的資料╃☁,還需要在離開破裂源較遠的部位擷取參考試樣╃☁,進行對照研究₪│。
  ②對於工藝過程或熱處理不同的材料或部件╃☁,試樣的擷取部位也要相應地改變₪│。
  ③研究分析鑄件的金相組織╃☁,必須從鑄件的表層到中心同時觀察₪│。根據各部位組織的差異╃☁,從而瞭解鑄件的偏析程度₪│。小機件可直接擷取垂直於模壁的橫斷面╃☁,大機件應在垂直於模壁的橫斷面上╃☁,從表層到中心擷取幾個試樣₪│。
  ④軋製型材或鍛件取樣應考慮表層有無脫碳₪│·、折迭等缺陷╃☁,以及非金屬夾雜物的鑑定╃☁,所以要在橫向和縱向上擷取試樣₪│。
  橫向試樣主要研究表層缺陷及非金屬夾雜物的分佈╃☁,對於很長的型材應在兩端分別擷取試樣╃☁,以便比較夾雜物的偏析情況;縱向試樣主要研究夾雜物的形狀,鑑別夾雜物的型別╃☁,觀察晶粒粒長的程度╃☁,估計逆性形變過程中冷變形的程度₪│。
  ⑤經過各種熱處理的零件╃☁,顯微組織是比較均勻的╃☁,因而只在任一截面上擷取試樣即可╃☁,同時要考慮到表層情況╃☁,如脫碳₪│·、滲碳₪│·、表面鍍膜₪│·、氧化等₪│。
  2₪│·、確定試樣的金相磨面╃│▩•▩:研究結果或試驗報告上的金相照片應說明取樣的部位和磨面的方向₪│。
  ①橫截面主要研究內容╃│▩•▩:a.試樣外層邊緣到中心部位金相顯微組織的變化₪│。b.表層缺陷的檢驗╃☁,如₪│·、氧化₪│·、脫碳₪│·、過燒₪│·、折迭等₪│。c.表面處理結果觀察╃☁,如表面鍍膜₪│·、表面淬火₪│·、化學熱處理等₪│。d.非金屬夾雜物在截面上的分佈情況₪│。e.晶粒度的測定₪│。
  ②縱截面主要研究內容╃│▩•▩:a.非金屬夾雜物的數量₪│·、形狀₪│·、大小╃☁,夾雜物的情況與取樣部位關係非常大╃☁,因而必須注意取樣部位能代表整塊材料₪│。b.測定晶粒拉長的程度╃☁,瞭解材料冷變形的程度₪│。c.鑑定鋼的帶狀組織以及熱處理消除帶狀組織的效果₪│。
  3₪│·、金相試樣擷取截面方法╃│▩•▩:試樣的擷取必須採用合適的方法╃☁,避免因切割加工不當而引起顯微組織的變化₪│。
  引起組織變化的可能性有兩方面必須注意╃│▩•▩:
  ①逆性變形使金相組織發生變化₪│。如低碳鋼₪│·、有色金屬中晶粒受力壓縮拉長或扭曲╃☁,多晶鋅晶粒內部形變攣晶的出現╃☁,奧氏體類鋼晶粒內部滑移線的增加等都是容易發生的毛病₪│。
  ②材料因受熱引起的金相組織變化.如淬火馬氏體組織╃☁,往往因磨削熱影響╃☁,使馬氏體回火.產生回火馬氏體₪│。③根據材料的硬度不同╃☁,採用不同方法擷取試樣₪│。
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