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必收藏!材料分析检测知识大汇总(一)
2016-06-06 10:46:47 作者:本网整理 来源:网络

  金相试样操作方法和试验规程

 

  1.试样制备:


  1.1 试样截取的方向,垂直于径向,长度不超过8mm。


  1.2 试样可用手锯或切割机床等切取,不论用何种方法取样均应注意试样的温度条件,必要时用水冷却,以避免正式试样因过热而改变其组织。


  2.试样的研磨


  2.1 准备好的试样,先在粗砂轮上磨平,候磨痕均匀一致后,即移至细砂轮上续磨,磨时须用水冷却试样,使金属的组织不因受热而发生变化。


  2.2 经砂轮磨好、洗净、吹干后的试样,随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制,可采用在预磨机上进行磨制,从粗砂纸到细砂纸、再换一次砂纸,试样须转90°角与旧磨良成垂直方向。


  2.3 经预磨后的试样,先在抛光机上进行粗抛光(抛光织物为细绒布、抛光液为W2.5 金刚石抛光膏),然后进行精抛光(抛光织物为锦丝绒,抛光液为W1.5 金刚石抛光膏)抛光到试样上的磨痕完全除去而表面像镜面时为止,即粗糙度为Ra0.04以下。


  3. 试样的浸蚀


  3.1 精抛后的试样,便可浸入盛于玻璃皿之浸蚀剂中进行浸蚀。浸蚀时,试样可不时地轻微移动,但抛光面不得与皿底接触。


  3.2 浸蚀剂一般采用4%硝酸酒精溶液。


  3.3 浸蚀时间视金属的性质、检验目的及显微检验的放大倍数而定,以能在显微镜下清晰显出金属组织为宜。


  3.4 试样浸蚀完毕后,须迅速用水洗净,表面两用,酒精洗净,然后用吹风机吹干。


  4. 金相显微组织检验


  4.1 金相显微镜操作按仪器说明书规定进行。


  4.2 金相检验包括浸蚀前的检验和浸蚀后的检验,浸蚀前主要检验钢件的夹杂物和铸件的石墨形态、浸蚀后的检验为试样的显微组织。按有关金相标准进行检验。


  5. 使用金相显微镜注意事项:


  5.1 取用镜头时,应避免手指接触透镜的表面,镜头平时应放在干燥器中妥善有效。


  5.2 物镜与试样表面接近时,调节时勿使物镜头与试样接触。


  5.3 显微镜不使用时需用防尘罩盖起。


  金相显微镜操作规程


  金相显微镜属于精密光学仪器,为了保证金相显微镜系统正常的发挥功能,特制定本规程。


  金相显微镜由专人使用,专人负责日常维护、保养。任何人未经许可,不得调试该设备。


  金相显微镜系统的操作步骤及日常维护、保养注意事项如下:


  一、显微镜部分


  1、去掉防尘罩,打开电源。


  2、将试样置于载物台垫片,调整粗/微调旋钮进行调焦,直到观察到的图像清晰为止。


  3、调整载物台位置,找到关心的视场,进行金相分析。


  二、计算机及图像分析系统


  将金相显微镜上的观察/照相切换旋钮调至PHOT位置,金相显微镜里观察到的信息便转换到视频接口和摄像头,打开计算机,启动图象分析软件,即可观察到来自金相显微镜的实时的图像,找到关心的视场后将其采集、处理。


  三、日常维护、保养及注意事项


  为保证系统的使用寿命及可靠性,注意以下事项:


  1.试验室应具备三防条件:防震(远离震源)、 防潮(使用空调、干燥器)、防尘(地面铺上地板);电源:220V±10%,50HZ;温度:0°C—40°C。


  2.调焦时注意不要使物镜碰到试样,以免划伤物镜。


  3.当载物台垫片圆孔中心的位置远离物镜中心位置时不要切换物镜,以免划伤物镜。


  4.亮度调整切忌忽大忽小,也不要过亮,影响灯泡的使用寿命,同时也有损视力。


  5.所有(功能)切换,动作要轻,要到位。


  6.关机时要将亮度调到最小。


  7.非专业人员不要调整照明系统(灯丝位置灯),以免影响成像质量。


  8.更换卤素灯时要注意高温,以免灼伤;注意不要用手直接接触卤素灯的玻璃体。


  9.关机不使用时,将物镜通过调焦机构调整到最低状态。


  10.关机不使用时,不要立即该盖防尘罩,待冷却后再盖,注意防火。


  11.不经常使用的光学部件放置于干燥皿内。


  12.非专业人员不要尝试擦物镜及其它光学部件。目镜可以用脱脂棉签蘸1:1比例(无水酒精:乙醚)混合液体甩干后擦拭,不要用其他液体,以免损伤目镜。


  金相是怎么抛光的?抛光常见方法简介

 

  金相试样研磨之后需要进行抛光,以将试样上研磨过程产生的磨痕及变形层去掉,使其成为光滑镜面。目前抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。最常用的抛光方式为机械抛光。下面简单为大家介绍机械抛光、电解抛光、化学抛光各自的特点。


  一、机械抛光:在专门的抛光机上进行抛光。机械抛光主要分为两个步骤:粗抛和精抛。


  粗抛:目的是除去磨光的变形层。


  以往粗抛常用的磨料是粒度为10-20μm的α-Al2O3、Cr2O3或Fe2O3,加水配成悬浮液使用。目前,人造金刚石磨料已逐渐取代了氧化铝等磨料,因其具有以下优点:


  1)与氧化铝等相比,粒度小得多的金刚石磨粒,抛光速率要大得多,例如4~8μm金刚石磨粒的抛光速率与10~20μm氧化铝或碳化硅的抛光速率相近;


  2)表面变形层较浅;


  3)抛光质量最好。


  精抛:又称终抛,目的是除去粗抛产生的变形层,使抛光损伤减少到最低。常用的精抛磨料为MgO及γ-Al2O3,其中MgO的抛光效果最好,但抛光效率低,且不易掌握;γ-Al2O3的抛光速率高,且易于掌握。

 

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  二、电解抛光:利用阳极腐蚀法使试样表面变得平滑光亮的抛光方法。


  电解抛光用不锈钢作为阴极,被抛光的试样作为阳极,容器中盛放电解液,当接通电流后,试样的金属离子在溶液中发生溶解,在一定电解的条件下,试样表面微凸部分的溶解比凹陷处来得快,从而逐渐使试样表面有粗糙变平坦光亮。


  优缺点:


  1:与机械抛光相比,电解抛光纯系电化学的溶解过程,没有机械力的作用,不引起金属的表面变形。


  2:对于硬度低的单相合金以及一般机械抛光难于做到的铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、不锈钢等宜采用此法。


  3:电解抛光对试样磨光程度要求低(一般用800号水砂纸磨平即可),速度快,效率高。


  4:电解抛光对于材料化学成分的不均匀性,显微偏析特别敏感,非金属夹杂物处会被剧烈地腐蚀,因此不适用于偏析严重的金属材料及作夹杂物检验的金相试样。


  注意事项:电解抛光必须选择合适的电压,控制好电流密度,过低和过高电压都不能达到正常抛光的目的。


  三、化学抛光:利用化学溶解作用得到光滑的抛光表面。


  将试样浸在化学抛光液中,进行适当的搅动或用棉花擦试,一段时间之后即可得到光亮的表面。化学抛光兼有化学腐蚀的作用,能显示金相组织,抛光后可直接在显微镜下观察。


  化学抛光操作简单,成本低廉,不需要特别的仪器设备,对原来试样表面的光洁度要求也不高。


  化学抛光液的成分随抛光材料的不同而不同。一般为混合酸液。常用的酸类有:正磷酸、铬酸、硫酸、醋酸、硝酸及氢酸;为了增加金属表面的活性以利于化学抛光的进行,还加入一定量的过氧化氢。化学抛光液经使用后,溶液内金属离子增多,抛光作用减弱,需经常更换。


  化学抛光原理及方法介绍

 

  化学抛光是一种将金相样品浸入调配的化学抛光液中,借化学药剂的溶解作用而得到的抛光表面的抛光方法。化学抛光是常见的金相样品抛光方法之一,这种方法操作简便,不需任何仪器设备,只需要选择适当的化学抛光液和掌握最佳的抛光规范,就能快速得到较理想的光洁而无变形层的表面。


  1.基本原理


  金属试样表面各组成相的电化学电位不同,形成了许多微电势,在化学溶液中会产生不均匀溶解。在溶解过程中试样面表层会产生一层氧化膜,试样表面凸出部分由于 粘膜薄,金属的溶解扩展速度较慢,抛光后的表面光滑,但形成有小的起伏波形,不能达到十分理想的要求。在低和中等放大倍数下利用显微镜观察时,这种小的起 伏一般在物镜垂直鉴别能力之内,仍能观察到十分清晰的组织。


  2.化学抛光溶液


  化学抛光液的成分随抛光材料的不同而不同。一般为混合酸液。化学抛光溶液由氧化剂和粘滞剂组成。氧化剂起抛光作用,它们是酸类和过氧化氢。常用的酸类有:正磷酸、铬酸、硫酸、醋酸、硝酸、氢氟酸等等。粘滞剂用于控制溶液中的扩散和对流速度,使化学抛光过程均匀进行。


  3.化学抛光操作步骤


  1:试样准备:试样经精磨光后清洗。


  2:配置化学抛光溶液。化学抛光溶液应在烧杯中调配,根据试样材料选择化学抛光液配方,配溶液时应用蒸馏水,药品用化学纯试剂。某些不易溶于水的药品需要加热 溶液才能溶解。过氧化氢和氢氟酸腐蚀性很强,调配时需注意安全。化学抛光溶液经使用之后,溶液内金属离子增多,抛光作用减弱,如果发现作用缓慢,气泡减 少,应更换新药液。


  3:试样用竹夹或者木夹夹住浸入抛光液中,一边搅动并适时取出观察至达到抛光要求后取出。


  4:化学抛光结束之后,试样应立即清洗、吹干。


  4.化学抛光的优缺点:


  1 优点: 操作简便、快速,无需专用仪器。抛光后试样表面无变形层,可抛光经镶嵌后的试样,也可同时抛光试样的纵、横断面。化学抛光时兼有化学侵蚀作用,因此多数情况下能同时显示组织,抛光结束之后可以观察组织,不需再做侵蚀显示。


  2 缺点:抛光液容易失效,溶液消耗快。抛光结果不是太佳,试样的棱角易受蚀损,抛光面易出现微小波纹起伏,高倍观察时受到影响。


  怎么侵蚀不锈钢、耐热钢?常见方法一览

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