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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☁₪:1516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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