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金相显微镜的标准制样方法主要包括以下步骤:
一、取样
目的:选取具有代表性的部位进行显微分析。
方法:
根据研究目的和分析要求,在材料或零件上选取合适的部位进行取样。
试样尺寸通常采用直径为12~15mm(也有说法为Ф15~20mm),高度(或边长)为12~15mm(也有说法为高12~18mm,边长15~20mm)的圆柱体或立方体。
截取方法视材料性质而定,软材料可用手锯或锯床切割,硬而脆的材料可用锤击,极硬的材料可采用砂轮切片机或电脉冲加工切割。
在取样过程中,要避免使试样温度过高,以免引起金属组织的变化。
二、镶嵌
目的:便于磨制和抛光,特别是当试样尺寸过小或形状不规则时。
方法:
常用的镶嵌方法有机械夹持法和塑料镶嵌法。
机械夹持法适用于硬度相近的材料,夹具应选择与试样硬度、化学性能近似的材料。
塑料镶嵌法使用热塑性塑料(如聚氯乙烯)、热凝性塑料(如胶木粉)、冷凝性塑料(如环氧树脂+固化剂)等作为填料,在专用设备上进行镶嵌。
三、磨制
目的:获得平整光洁的表面,为抛光做准备。
方法:
磨制分为粗磨和细磨。
粗磨在砂轮上进行,磨痕均匀一致后转移到细砂轮上研磨,磨制过程中要不断用水冷却。
细磨在由粗到细的各号砂纸上进行,可手工磨也可机械磨。手工磨时,砂纸铺在玻璃板上,试样单向推磨;机械磨时,砂纸紧固在转盘上,试样在转盘上磨制。
四、抛光
目的:去除细磨后遗留在磨面上的细磨微痕,得到光滑的镜面。
方法:
常用的抛光方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光。
机械抛光在抛光机上进行,抛光织物铺平并固定在抛光盘上,抛光液通常采用Al2O3、MgO、Cr2O3等细粉末在水中的悬浮液。抛光时,试样磨面均匀地压在旋转抛光盘上,并沿盘的边缘到中心不断作径向往复运动。
电解抛光在电解液中进行,试样作阳极,接通直流电源后,阳极表面产生选择性溶解,逐渐使阳极表面的磨痕消去。
化学抛光依靠化学试剂对样品的选择性溶解作用将磨痕去除。
五、浸蚀
目的:显示金属组织的真实情况,便于观察和分析。
方法:
常用的浸蚀方法有浸蚀法、滴蚀法和摖蚀法。
浸蚀剂通常采用4~8%硝酸酒精溶液,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。
浸蚀结束后,立即用水和酒精洗净试样,再用吹风机吹干。
按照上述步骤制备好的金相试样,就可以在金相显微镜下进行观察和分析了。需要注意的是,在整个制样过程中,都要保持试样的清洁和干燥,避免污染和损坏。同时,操作时要小心谨慎,确保安全。
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