45鋼鍍銅后激光合金化

45鋼鍍銅后激光合金化（呂禹）摘要英文摘要關鍵詞一緒論1T45鋼的性能45號鋼是優(yōu)質碳素結構鋼.它的強度是61.HRC是48-55,有良好的強度和韌性，即有良好的總和力學性能，同時又有良好的機械加工性能。.機械上用的比較多.用以制造蒸汽透平機.壓縮機.泵的運動零件，還可代替滲碳鋼制造齒輪.軸.活塞銷等零件（零件需經(jīng)高頻或火焰表面淬火），并可用作鑄件.。但45鋼有一很大的缺點就是易腐蝕，幾乎每年鋼鐵產量的，三分之一由于腐蝕而報廢。因此如何減輕腐蝕而又不影響它的機械性能便成為一項重要的工作。2電鍍技術1）概述電鍍是金屬的化學和電化學防護方法的發(fā)展。它是一種電化學過程，也是一種氧化還原過程。通過這種電化學過程，使金屬或非金屬工件的表面上再沉積一層金屬的方法就叫做電鍍。采用適當?shù)墓に嚳梢栽诮饘倩蚍墙饘俟ぜ谋砻嫔汐@得所需要的不同種類的鍍層，在國民經(jīng)濟的各個生產和科學發(fā)展領域里，如機械、無線電、儀表、交通、航空及船舶工業(yè)中，在日用品的生產和醫(yī)療器械等設備的制造中，金屬鍍層都有極為廣泛而應用。世界各國由于鋼鐵所造成的損失數(shù)據(jù)是相當驚人的，幾乎每年鋼鐵產量的，三分之一由于腐蝕而報廢，當然電鍍層不可能完全解決這個問題，但是良好的金屬鍍層還是能在這方面做出較大貢獻的。電鍍則是獲得金屬防護層的有效方法。電鍍方法所得到的金屬鍍層，結品細致緊密，結合力良好，它不但具有良好的防腐性能，而且滿足工業(yè)某些特殊用途。2）電鍍銅技術的國內外進展電鍍銅層因其具有良好的導電性、導熱性和機械延展性等優(yōu)點而被廣泛應用于電子信息產品領域，電鍍銅技術也因此滲透到了整個電子材料制造領域，從印制電路板（PCB）制造到IC封裝，再到大規(guī)模集成線路（芯片）的銅互連技術等電子領域都離不開它，因此電鍍銅技術已成為現(xiàn)代微電子制造中必不可少的關鍵電鍍技術之一。電子行業(yè)的電鍍銅技術含量很高，電鍍銅層的功能、質量和精度以及電鍍方法等方面與傳統(tǒng)的裝飾性防護性電鍍銅技術有所不同。中國的電子信息產業(yè)正在迅速崛起，有資料表明，中國的印制電路產值2003年已經(jīng)超過美國居世界第二位，成為名副其實的PCB生產大國，并且有望在2008年超過日本居世界第一，而以上海為中心的長三角地區(qū)的集成電路產業(yè)也在飛速發(fā)展，逐漸成為該地區(qū)的支柱性產業(yè)［1-3］。這些產業(yè)的發(fā)展必將推動電鍍銅技術的應用領域進一步擴大。為了滿足具有高科技含量電子產品制造的要求，出現(xiàn)了許多新的電鍍銅技術，如脈沖電鍍銅技術、水平直接電鍍銅技術、超聲波電鍍銅技術、激光誘導選擇電鍍銅技術等。3激光表面合金化1）激光技術激光英文全名為LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation（LASER）o于1960年面世，是一種因刺激產生輻射而強化的光。科學家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發(fā)的物質，使其原子的電子達到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當這些電子要回復到平靜的低能量狀態(tài)時，原子就會射出光子，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會撞擊其它原子，激發(fā)更多的原子產生光子，引發(fā)一連串的「連鎖反應」，并且都朝同一個方前進，形成強烈而且集中朝向某個方向的光就是激光。激光是一種單色光，具有高亮度，方向性強，相干性好的特性。激光技術包括激光器技術與激光應用技術。自第一臺激光器誕生后，激光器技術一直是激光技術的一個重要部分,至今已研制了上百種激光器。按工作物質可以將它們劃分為：固體激光器、氣體激光器、半導體激光器等。目前固體激光器領域最活躍的話題是二極管泵浦固體激光器，相應的半導體激光器中激光二極管成為了它的重要發(fā)展方向，氣體激光器中以CO2激光器的研究最成熟也發(fā)展最快。自誕生之初至今，激光技術與應用發(fā)展迅猛，已與多個學科相結合形成多個應用技術領域，比如光電技術，激光醫(yī)療與光子生物學，激光加工技術，激光檢測與計量技術，激光全息技術，激光光譜分析技術，非線性光學，超快激光學，激光化學，量子光學，激光雷達，激光制導，激光分離同位素，激光可控核聚變，激光武器等等。這些交叉技術與新的學科的出現(xiàn)，大大地推動了傳統(tǒng)產業(yè)和新興產業(yè)的發(fā)展。由于具有適應性強，加工質量好，精度高，效率高，效益好，加工方法多，無污染等優(yōu)點，激光技術被廣泛用于工業(yè)領域。目前全球業(yè)界公認的發(fā)展最快的、應用日趨廣泛的最重要的高新技術就是光電技術，他必將成為21世紀的支柱產業(yè)。而在光電技術中，其基礎技術之一就是激光技術。科學界預測，到2010年，以光電信息技術為主導的信息產業(yè)將形成5萬億美元的產業(yè)規(guī)模，到2010年至2015年，光電產業(yè)可能會取代傳統(tǒng)電子產業(yè)。光電技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命和進步。激光技術與產業(yè)的發(fā)展將支撐并推進高速、寬帶、海量的光通信以及網(wǎng)絡通信，并將引發(fā)一場照明技術革命，小巧、可靠、壽命長、節(jié)能半導體(LED)將主導市場，此外將推出品種繁多的光電子消費類產品(如VCD、DVD、數(shù)碼相機、新型彩電、掌上電腦電子產品、智能手機、手持音響播放設備、攝影、投影和成像、辦公自動化光電設備如激光打印、傳真和復印等）以及新型的信息顯示技術產品（如CRT、LCD及PDP、FED、OEL平板顯示器等）并進入人們的日常生活中。激光產品已成為現(xiàn)代武器的"眼睛"和"神經(jīng)"，光電子軍事裝備將改變21世紀戰(zhàn)爭的格局2）表面處理技術疲勞、腐蝕、摩擦和磨損而引起工程的破壞大多發(fā)生在表面，這是因為：1）表面的應力通常最高；2）表面暴露在環(huán)境中。工程上解決辦法是給材料提供不同于基體的表面性能目，前有兩種有效辦法。第一種是用滲碳、滲氮液體碳氮共滲、物理或化學沉積、表面涂敷、表面合金化等方法進行表面成分的調整；第二種是通過相變實現(xiàn)表面硬化，包括普通火焰加熱淬火和感應加熱淬火。目前像電子束和激光束這樣的能源已被用于剛和鑄鐵的表面硬化，提高其抗疲勞、耐磨損和耐腐蝕性能在切割、焊接、表面熱處理等各種材料加工過程中，像激光這類定向能源的因公比過去使用能源要廣泛得多。激光表面處理的目的是改變表面層的成分和纖維結構，從而提高表面性能，以適應基體材料的需要。用激光獲取表面合金化曾是一種新穎的方法?？刂萍す鈪?shù)可以獲得所需的并具有獨特顯微結構的表面合金，為了改變表面成分的激光改性技術可分激光表面合金化和激光熔敷兩類。3）激光表面合金化激光表面合金化就是利用激光照射使基體表層熔化并把供給表面（預敷或噴射）的合合金元素的物質熔化，混合均勻，以便在基體表面形成一個理想的合金層，從而改善表面性質的工藝.這一工藝具有巨大應用前景.人們已對不同的基體和合金元素的組合做了大量研究.激光表面合金化的主要目的是提高材料的物理性能、化學性能及耐磨性.阻礙激光表面合金化廣泛應用的障礙，除設備投資大、成本高外，就是在材料處理過程中表面易產生氣孔、裂紋以及表面平整度的下降.針對后者，研究者根據(jù)具體情況加強研究，已經(jīng)摸索出一些可行的辦法.實驗證明，激光表面合金化是提高低碳鋼耐腐蝕性能的一種可行的辦法。①優(yōu)點合金化時，試樣表層和涂層都溶化，被熔的基體材料與表面涂敷合金元素均勻擴散或化合，形成成分與原基體材料不同的新合金層。通常采用的滲碳、滲氮、滲銘等合金化方法，需要將工件整體放入擴散爐中經(jīng)長時間加熱，通過碳、銘、氮等元素的擴散和氣相沉積，來改變金屬表面的化學成分，這種方法周期長、變形大、消耗的合金元素多。相比之下，激光表面合金化具有效率高、能量消耗少、合金化元素消耗少、變形小等優(yōu)點。如：對汽車閥座嵌套的處理，若采用高溫合金基材，成本高，加工難，而對灰鐵基體工作部位，采用激光合金化解決了這一難題。先涂一層銘，用6.5kW的CO2激光器溶化形成。.75mm厚的抗回火含銘耐熱表面層，硬度達HRC55，能經(jīng)受540T耐磨要求。A3鋼板上進行NiCrSiB合金的激光合金化處理后，與超合金相當，具有耐高溫、抗磨損、耐腐蝕的新合金表面。曾經(jīng)對鋁合金表面進行過FeNiCr合金化處理，發(fā)現(xiàn)鋁合金表面出現(xiàn)Al9NiFe和電力機車技術A1FeNiSi硬化相，強化了鋁合金表面。激光表面合金化比他的競爭對于一一普通電弧表面硬化和等離子噴涂有些優(yōu)越性。在電弧表面硬化和離子噴涂中，輻射能量分散，因而不能通過空氣進行遠距離的傳播，與激光的高度集中型相比，他們的熱分布要分散得多。他們的功率密度可接近激光的水平。Q應用北京機床研究所張魁武等人，用復合合金粉末激光合金化處理的45鋼基無心磨床托板，在生產車間使用，比原來CrWMn鋼淬火的托板壽命提高3?4倍。重慶大學、北京工業(yè)大學等單位采用激光表面合金化工藝，用于電地沖棒、無縫鋼管穿孔頂頭及泥漿泵葉輪等零件的處理，都取得了很好的效果。北京機電研究所曾對拖拉機換向撥叉、螺母攻絲機料道、軸承擴孔模、沖材模、電廠排粉機葉片及鋁活塞等零件上的應用研究，都取得了很好的效果。撥叉，料道使用壽命提高10倍以上。沖材模、排粉機葉片使用壽命提高2?3倍。激光表面合金化用于鋁活塞環(huán)槽強化，經(jīng)裝車試驗，運行14.2萬km以后拆檢結果，頭道環(huán)槽的側隙僅為0.11mm，如果減去0.04?0.05mm的原始側隙，則環(huán)槽最大磨損量僅有0.07mm。所以激光表面合金化用于鋁合金的強化是十分有效的。Q國內外進展近一二十年來，許多國家和地區(qū)投入了大量的人力與物力進行了激光表面合金化的研究。在基材方面，除研究了多種黑色金屬外，還研究了Al合金、Ti合金、Cu合金、Ni基合金等。添加的合金元素有Ni、Cr、W、Ti、Co、Mn、Mo、B等。研究重點有如下四個方面。1）工藝研究。包括工藝方法、合金元素和工藝參數(shù)（激光光斑形狀與尺寸、功率、掃描速度）的選配等研究工作。2）理論分析。激光表面合金化的傳熱、傳熱數(shù)學模型計算。3）合會層的組織與性能研究。重點側重于耐磨性循研究。有的也進行了耐腐蝕及抗氧化的研究。4）應用研究。如在排氣閥門、閥座、高速鋼刀具及汽車活塞等零件上的應用。4本文主要研究內容為了獲得45鋼更高的硬度與耐磨性，提高它的防腐性能，本文用激光作為熱源對45鋼進行了熱處理——激光表面合金化（向激光熔池內添加合金元素的方法是在45鋼表面電鍍銅）。分別用400，600，800，1000，1200的金相砂紙粗磨，用拋光機拋光后制作了金相試樣，并對其觀察分析，研究不同激光參數(shù)對電鍍銅層45鋼基材組織與性能可能產生的影響，從而為以后金相試樣的制作提供簡便方法，鞏固電鍍技術的應用以及為激光表面合金化在改善基體性能上的應用提供理論依據(jù)。二實驗部分1電鍍1）電鍍理論電鍍過程及反應圖1是一個簡單的電鍍原理圖。將直流電流的正負極分別用導線連接到渡槽的陰、陽極上，當直流電通過兩電極及兩極間含金屬離子的電解液時，電鍍液中的陰、陽離子由于受到電場作用，發(fā)生有規(guī)則的移動，陰離子移向陽極，陽離子移向陰極，這種現(xiàn)象叫“電遷移”。此時，金屬離子在陰極上還原沉積成鍍層，而陽極氧化將金屬轉移為離子。圖1電鍍原理圖當然，離子的移動除電遷移外，還可以通過對流和擴散遷移。當陰，陽離子到達陽，陰極表面時，就會發(fā)生氧化還原反應：<1>陰極還原反應：Cu2++2e=Cu<2>陽極氧化反應：Cu-2e=Cu2+。實際上，陰極上還可能發(fā)生:2H++2e=H2（易引起氫脆，應避免）。當陽極發(fā)生鈍化時，陽極上也可能發(fā)生：OH-—4e=2H2O+O2以上就是電鍍的過程及反應。但實際上，在大部分電鍍過程中，并不是如上所說的那么簡單.因為一般的電鍍液并不只是簡單鹽的電解液，而是含有絡合物的電解液，在陰極上的還原反應并不只是簡單金屬離子的放電，而是絡離子化學還原。這需要一系列步驟才能達到。首先，電解液中重要的絡離子在電極表面上轉化成能在電極上直接放電的表面絡合物，即金屬離子周圍的配位體改組或配位數(shù)減少（因為配位數(shù)較高的離子有較高的活化能，所以在陰極上還原需克服較高的勢壘，而配位數(shù)較低的絡離子或水化離子有適中的活化能，所以容易發(fā)生放電還原反應），然后表面絡合物在電極上直接放電。所以電鍍全過程可以歸納為三個步驟：<1>金屬的水合離子或絡離子從溶液內部遷移到陰極表面。<2>金屬水合離子脫水或絡離子解離，金屬離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應生成金屬原子。<3>還原的原子進入晶格結點。2）電解液成分及工藝規(guī)范配方及各成分的作用（1）硫酸銅含量為每升175-250克，它供給銅離子的主鹽。（2）硫酸含量為每升45-70克，它可以提高電解液的導電性，防止硫酸銅的水解。操作規(guī)范（1）溫度15-35°C（2）陰極電流密度每平方分米1-2安常見故障及消除方法故障現(xiàn)象故障原因消除方法鍍層粗糙電解液中有懸浮物；流太大；硫酸或添加劑不足過濾電解液;降低電流；補充硫酸或添加劑分散能力差硫酸偏低；分散能力差補充硫酸；分析調整成分結合力不好鍍前處理不良；預鍍層質量差加強預處理；改善預鍍鍍層太軟溫度過高；硫酸太少降低溫度；補充硫酸2激光表面合金化1）激光表面合金化技術向激光熔池內添加合金元素的方法有預沉積和共沉積法。預沉積法包括在基體表面上電鍍、熱噴涂、真空蒸鍍、滲氮、滲硼、滲碳、粘涂疏松的粉末以及安放薄的金屬片或絲材等，所有這些都是在激光熔化前完成的。共沉積法是在基體上激光熔化的同時，往熔池內噴注合金粉末、或送入合金線材或棒料。2）激光表面合金化工藝參數(shù)激光合金化所用的激光，按其重要性遞減的順序為二氧化碳激光、摻釹釔鋁石榴石激光、摻釹玻璃激光和摻銘氧化鋁激光。脈沖型和連續(xù)性波都可以用。有時采用光電開關在很短的時間內獲得高峰值功率脈沖。在激光表面合金化處理過程中，高能激光束和預涂敷的樣品保持相對高速運動并發(fā)生作用。工件常數(shù)放置在x-y工作臺上，由計算機數(shù)控其速度。為了方便，激光束保持靜止而樣品高速移動?？刂茀?shù)是：激光功率光板尺寸⑴光槍輸出時的光束構型④產生預期光束形狀的光學積分器?發(fā)生振動光速的光學掃描器?激光掃描多道打疊⑦工件移動速率?預涂敷方法①預涂敷粉末粒度尺寸和流動速度(0預涂敷層厚度O預涂敷組成G基體預熱C3基體的表面狀況受控參數(shù)：①吸收系數(shù)⑵合金化熔池的成分梯度①合金化熔池深度和覆蓋速率①表面和接近表面層的顯微結構①硬度①殘余應力⑦熱影響區(qū)的大小①腐蝕特性①磨損特性(D疲勞特性①沖擊韌度G合金化區(qū)域的缺陷①>表面粗糙度和完整性3金像試樣的制備粗糙的試樣表面對入射光會產生漫反射，因而無法用顯微鏡觀察其內部組織，通常采用磨光和拋光的方法對其進行加工，得到光亮如鏡面的試樣表面。然后采用合適的浸蝕劑對其進行浸蝕，使試樣表面有選擇性地溶解掉某些部分（如晶界），從而呈現(xiàn)微小的凹凸不平（如圖2），這些凹凸不平在光學顯微鏡的景深范圍內可以顯示出試樣的組織形貌、大小和分布即金相組織。圖2金相組織的顯示金相試樣制備步驟1）取樣取樣時，應保證被觀察的截面由于截取而產生組織變化，因此對不同的材料要采用不同的截取方法：對于軟材料，可以用鋸、車、刨等加工方法；對于硬材料，可以用砂輪切片機切割或電火花切割等方法。對于硬而脆的材料，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，應采取冷卻措施，以免試樣因受熱而引起組織變化。本次試驗用鋸截取直徑25cm，厚8cm的半圓形試樣。2）鑲嵌一般情況下，如果試樣大小合適，則不需要鑲樣，但試樣尺寸過小或形狀極不規(guī)則者，如帶、絲、片、管，制備試樣十分困難，就必須把試樣鑲嵌起來。鑲嵌分冷鑲嵌和熱鑲嵌二種。目前一般多采用塑料鑲嵌。鑲嵌材料有熱凝性塑料（如膠木粉）、熱塑性塑料（如聚氯乙烯）、冷凝性塑料（環(huán)氧樹脂加固化劑）及醫(yī)用牙托粉加牙托水等。這些材料都各有其特點。膠木粉不透明，有各種顏色，而且比較硬，試樣不易倒角，但抗強酸強堿的耐腐蝕性能比較差。聚氯乙烯為半透明或透明的，抗酸堿的耐腐蝕性能好，但較軟。用這兩種材料鑲樣均需用專門的鑲樣機加壓加熱才能成型。金相試樣鑲樣機主要包括加壓設備、加熱設備及壓模三部分。對溫度及壓力極敏感的材料（如淬火馬氏體與易發(fā)生塑性變形的軟金屬），以及微裂紋的試樣，應采用冷鑲、洗滌后可在室溫下固化，將不會引起試樣組織的變化。環(huán)氧樹脂、牙托粉鑲嵌法對粉末金屬，陶瓷多孔性試樣特別適用。電解制樣時，可加入銅粉等金屬填料以產生導電性，還可加入耐磨填料如A12O3等來增加硬度及耐磨性，保持試樣的邊緣，填料一般在制樣前加入到壓鑲塑料中去。機械鑲嵌法，適用外形比較規(guī)則像圓柱體，薄板等.低熔點合金鑲嵌法，利用融溶的低溶點合金溶液澆鑄鑲嵌成合適的金相試樣。將欲鑲嵌的細小試樣放置在一塊平整的鐵板上，用合適的金屬圈或塑料圈套在試樣外面，將低熔點合金注入圈內待冷卻后即可。牙托粉加牙托水鑲嵌法，這種方法操作方便。室溫下將牙托粉加適量的牙托水調成糊狀（不能太?。瑢⒂偳兜募毿≡嚇臃胖迷谝粔K平整的玻璃上，用合適的金屬圈或塑料圈套在試樣外面，室溫下將牙托粉加適量的牙托水調成糊狀（不能太?。?，并迅速注入金屬圈或塑料圈內待30分鐘后即固化，目前這樣方法完全可取代低熔點合金鑲嵌法。3）磨制磨光分為粗磨與精磨粗磨粗磨的目的是為整平試樣，并磨成合適的形狀。金相試樣的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是應盡可能減少表層損傷。每一道磨光工序必須除去前一道工序造成的變形層（至少應使前一道工序產生的變形層減少到本道工序產生的變形層深度），而不是僅僅把前一道工序的磨痕除去；同時，該道工序本身應做到盡可能減少損傷，以便于進行下一道工序。最后一道磨光工序產生的變形層深度應非常淺，保證能在下一道拋光工序中除去。圖2-3為試樣經(jīng)過切割加工及四道磨光工序后，表面變形層厚度變化示意圖。圖中A、B、C均為變形層，越往里，變形量越小，D為未受損傷的組織。此過程要注意防止金屬過分發(fā)熱。精磨精磨的目的是消除粗磨時留下的較深的磨痕，為下一步拋光打好基礎。精磨通常是在砂紙上進行，砂紙分水砂紙和金相砂紙。通常水砂紙為SiC磨料不溶于水，金相砂紙的磨料有人造剛玉、碳化硅、氧化鐵等，性均極硬，呈多邊棱角，具有良好的切削性能，精磨時可用水作潤滑劑進行手工濕磨或機械濕磨，通常使用粒度為240、320、400、600四種水砂紙進行磨光后即可進行拋光，對于較軟金屬，應用更細的金相砂紙磨光后再拋光。圖3-5示出手工操作的砂紙濕磨設備的外形圖，砂紙朝外向下傾斜（從操作者方向看），粘貼在平板玻璃上磨制時，將試樣磨面平后在砂紙上，直線向前推退回時離開砂紙，這種反復進行，直到舊的磨痕全部消失，在整個磨面上得到方向一致均勻的新磨痕邊止，每換一道砂紙之前，必須先用水洗去樣品和手上的砂粒，并擦干，然后將試樣旋轉90°在次級砂紙上磨制。使用時流動的水不停地從砂紙表面流過，及時地把絕大部分磨屑和脫落的磨粒沖走。這樣在整個磨光操作過程中，磨粒的尖銳棱角始終與試樣的表面接觸，保持其良好的磨削作用。濕磨法的另一優(yōu)點是，水的冷卻作用可以減少磨光時在試樣表面產生的摩擦熱，避免顯微組織發(fā)生變化。整個磨光工序可以在同設備上完成。圖3不能更換砂紙圖圖3不能更換砂紙圖4可以更換砂紙手工磨光示意圖圖5磨制方法示意除此以外還可以采用機械磨制（圖2-5）將不同粒度的碳化硅砂紙分別置于邊緣略有突起放了一些水的電動轉盤上，則隨著轉盤轉動，砂紙下面的水被甩出，砂紙被吸附在轉盤上，即可進行機械濕磨，磨光效率能進一步提高。圖2-6示出轉盤式金相預磨機，使用時用水作潤滑劑和冷卻劑。配有微型計算機的自動磨光機，可以對磨光過程進行程序控制，整個磨光過程可以在數(shù)分鐘內完成。4）拋光拋光的目的是要盡快把磨光留下的細微磨痕成為光亮無痕的鏡面。并使拋光產生的變形層不影響顯微組織的觀察。拋光與磨光的機制基本相同，即嵌在拋光織物纖維上的每顆磨粒可以看成是一把刨刀，根據(jù)它的取向，有的可以切除金屬，有的則只能使表面產生劃痕。由于磨粒只能以彈性力與試樣作用（圖2-7），它所產生的切屑、劃痕及變形層都要比磨光時細小和淺得多。拋光操作的關鍵是要設法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時產生的損傷層，同時要使拋光產生的變形層不致影響最終觀察到的組織，即不會產生假象。這兩個要求是有矛盾的，前者要求使用較粗的磨料，但會使拋光變形層較深；后者要求使用最細的磨料，但拋光速率較低。解決這個矛盾的最好辦法是把拋光分為兩個階段來進行。首先是粗拋，目的是除去磨光的變形層，這一階段應具有最大的拋光速率，粗拋本身形成的變形層是次要的考慮，不過也應盡可能小。其次是精拋（又稱終拋），其目的是除去粗拋產生的變形層，使拋光損傷減到最小。以往，粗拋常用的磨料是粒度為10?20pm的a-Al2O3、Cr2O3或Fe2O3，加水配成懸浮液使用。目前，人造金剛石磨料已逐漸取代了氧化鋁等磨料，因其具有以下優(yōu)點：1）與氧化鋁等相比，粒度小得多的金剛石磨粒，拋光速率要大得多，例如4?8pm金剛石磨粒的拋光速率與10?20呻氧化鋁或碳化硅的拋光速率相近；2）表面變形層較淺；3）拋光質量最好。通常，使用金剛石膏狀磨料的拋光速率遠比懸浮液大。金剛石磨料的價格雖高，但拋光速率大，切削能力保持的時間也長，因此它的消耗量少，只要注意節(jié)約使用，并合理選擇拋光機的轉速（采用機械拋光時應為250?300r/min，自動拋光時應為150r/min），就可以充分發(fā)揮其優(yōu)越性。用金剛石研磨膏進行粗拋時，一般先使用粒度為3.5pm的磨料，然后再使用粒度為1pm的磨料，對于較軟的材料要使用粒度為0.5pm的磨料才可獲得最佳效果。盡管對于磨光及粗拋已經(jīng)有了比較成熟的原則，但是對于精拋，還要求操作者有較高的技巧。常用的精拋磨料為MgO及Y-A12O3,其中MgO的拋光效果最好，但拋光效率低