金相樣品的制備與顯微組織觀察.ppt

實(shí)驗(yàn)二,金相樣品的制備與顯微組織觀察,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解金相樣品的制備原理,2.掌握金相樣品的制備過(guò)程,3.掌握金相樣品制備設(shè)施的操作方法,金相樣品,磨光,取樣,二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)過(guò)程,1.取樣,取樣的部位及觀察面應(yīng)根據(jù)被檢驗(yàn)材料或零件的特點(diǎn)、加工工藝及檢測(cè)目的來(lái)確定（代表性）,鑄件：從表層到中心以及不同部位表面熱處理（表面淬火、滲碳）：表層組織零件失效原因分析：失效部位、完好部位,（1）取樣部位及檢驗(yàn)面的選擇原則,不同的材料要采用不同的截取方法（手鋸、車床、切片機(jī)等）保證試樣觀察面不發(fā)生組織變化（溫度、變形的作用）,（2）取樣方法,便于握持、易于磨制為準(zhǔn)。,（3）試樣尺寸,直徑1625mm、高1620mm的圓柱體邊長(zhǎng)為1625mm的立方體形狀特殊或尺寸細(xì)小的試樣，可進(jìn)行鑲嵌,機(jī)械鑲嵌：試樣放在鋼圈或小鋼夾中，然后用螺釘和墊塊加以固定,該法操作簡(jiǎn)便，適合鑲嵌形狀規(guī)則的試樣。,熱壓鑲嵌：將聚氯乙烯、聚苯乙烯或電木粉加熱至一定溫度，并施加一定壓力和保溫一定時(shí)間，使鑲嵌材料與試樣緊固地粘合在一起,熱壓鑲嵌需要用鑲嵌機(jī)來(lái)完成。,熱塑性塑料,熱固性塑料,澆注鑲嵌（冷鑲嵌法）：按一定配比的澆注料攪拌均勻，注入事先準(zhǔn)備好的澆注模內(nèi)，模內(nèi)先將試樣安置妥當(dāng)，約23h后即可凝固脫模,常用配方：環(huán)氧樹(shù)脂90g、乙二胺10g，還可以加入少量增塑劑（磷苯二甲酸二丁脂）。對(duì)于不允許加熱的試樣、較軟或熔點(diǎn)低的金屬，形狀復(fù)雜的試樣、多孔性試樣等采用。,2.磨光,粗磨：截取的試樣表面凹凸不平，首先用4060目的砂輪進(jìn)行初次整平（或用鋼銼銼平）,粗磨時(shí)要防止樣品過(guò)熱，引起組織變化，常用水冷卻為防止在細(xì)磨中刮壞砂紙，應(yīng)將樣品的棱角倒掉（表面熱處理試樣除外）,細(xì)磨：在粒度不同的水砂紙和金相砂紙上按由粗到細(xì)的順序進(jìn)行,砂紙平鋪后一手按砂紙，一手輕壓試樣于砂紙上并向前推進(jìn)，用力要均勻，方向要一致防止來(lái)回磨和左右磨，以便觀察上一道砂紙的磨痕是否完全被磨掉。直至試樣磨面僅留一個(gè)方向上的均勻磨痕為止，再更換更細(xì)一號(hào)砂紙每換一號(hào)砂紙，樣品掉轉(zhuǎn)90，也就是與上一號(hào)砂紙的磨痕方向相垂直,磨軟材料時(shí)可在砂紙上涂一層潤(rùn)滑油，如機(jī)油、煤油、甘油、肥皂水等，以免砂粒嵌入樣品表面。,試樣磨光用砂紙,干砂紙（也叫金相砂紙，粘結(jié)劑溶解于水）,通常采用240、320、400、600、800（1000）號(hào)砂紙。,水砂紙（采用塑料或者非水溶性粘結(jié)劑）,目數(shù)粒度對(duì)照表,試樣經(jīng)過(guò)切削磨光后變形層厚度變化示意圖A-嚴(yán)重變形層；B-變形大的層；C-變形微小層；D-無(wú)變形的原始組織,3.拋光,拋光是磨光的繼續(xù)，使磨光表面更加光亮平滑，獲得像鏡面一樣光亮的觀察面,機(jī)械拋光電解拋光化學(xué)拋光,（1）機(jī)械拋光,在拋光機(jī)上進(jìn)行的，分為粗拋光和細(xì)拋光樣品經(jīng)砂紙磨制后要用水沖洗干凈，防止砂?；蚪饘傩紟霋伖獗P(pán)中,在拋光盤(pán)上放置帆布或呢子，在帆布或呢子上撒拋光劑（2%的Al2O3或Cr2O3的水懸濁液）拋光機(jī)由一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)拋光盤(pán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)試樣磨面均勻平整地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤(pán)上,隨著拋光盤(pán)不停地旋轉(zhuǎn)，拋光液中的Al2O3或Cr2O3起砂粒磨削樣品的作用，水起冷卻作用樣品不停地被磨削直到原來(lái)砂紙的磨痕全部被拋掉為止粗拋光完成后進(jìn)行細(xì)拋光，拋光劑為水，過(guò)程同粗拋光，直到樣品表面像鏡面一樣光亮為止,拋光用織物（帆布、尼綸或呢絨）作用,儲(chǔ)存潤(rùn)滑劑，保證拋光順利進(jìn)行纖維或者絨毛與磨面的摩擦，使磨面平滑光亮纖維間隙儲(chǔ)存拋光微粉,微粉部分露出表面，產(chǎn)生磨削作用，且阻止微粉由于離心力飛出。,機(jī)械拋光注意事項(xiàng),頭要抬起來(lái)，身子站直，手握穩(wěn)試樣，用力不可過(guò)大，防止拋光過(guò)程中試樣飛出發(fā)生意外拋光時(shí)要不斷向拋光盤(pán)上添加拋光劑和潤(rùn)滑液織物潤(rùn)濕度一般以試樣表面潤(rùn)濕膜從拋光盤(pán)上拿開(kāi)25秒能干燥為適宜,（2）電解拋光（陽(yáng)極拋光、電拋光）,對(duì)于軟金屬和容易發(fā)生加工硬化的合金，特別是有易剝落的夾雜物的合金，應(yīng)采用電解拋光,將試樣放入電解槽中做陽(yáng)極，以不銹鋼或鋁板等做陰極接通陽(yáng)極與陰極間的電源，使樣品表面凸起部分被溶解而達(dá)到拋光目的,電解拋光原理（薄膜理論）,由于表面凹凸不平，在電解液流動(dòng)作用下，形成厚薄不均勻的粘性薄膜薄膜厚度不同，電阻不同，相應(yīng)電流不同膜薄的部位（突起）電流密度大，金屬溶解速度快,電解拋光特點(diǎn),速度快，表面光潔不產(chǎn)生附加的表面變形，易消除表面變形擾動(dòng)層適應(yīng)性好（不同形狀、大小、多面或非平面）但工藝規(guī)范不易控制,不適用于偏析嚴(yán)重的材料，不適于夾雜物檢驗(yàn)的金相試樣。,（3）化學(xué)拋光,試樣放入拋光液中，擺動(dòng)幾秒到幾分鐘后，即可得到無(wú)變形的拋光面目前尚無(wú)確定的理論，一般認(rèn)為和電解拋光類似特點(diǎn)：,設(shè)備、操作簡(jiǎn)單拋光表面易出現(xiàn)不平坦，高倍檢驗(yàn)受限制，一般與機(jī)械拋光相結(jié)合使用主要用于鋼鐵材料,4.浸蝕（金相組織的顯示）,化學(xué)腐蝕（酸、堿、鹽和酒精、水）,化學(xué)溶解（純金屬或單相合金）：晶界、不同位向的晶粒電化學(xué)溶解（兩相或者多相合金）：電極電位不同，較負(fù)的相為陽(yáng)極，易溶解,浸蝕順序,拋光后的樣品表面，用水和酒精洗滌干凈采用浸入法或擦拭法對(duì)樣品拋光面進(jìn)行浸蝕當(dāng)拋光面呈淺灰白色，快速用水沖洗，再用酒精漂洗后經(jīng)吸水紙吸干,樣品成分、外界溫度及浸蝕劑配比不同，浸蝕時(shí)間最短的僅需幾秒鐘，長(zhǎng)的需1