金相培訓(xùn)教材

--金相試樣的制備與設(shè)備

2013.12.10

金相分析—是運用放大鏡和顯微鏡，根據(jù)對金屬材料的宏觀及微觀組織進行觀察研究的方法，生產(chǎn)實際中常常稱為金相檢驗。宏觀組織是用10倍以下的放大鏡或者人眼睛直接觀察到的金屬材料內(nèi)部所具有的各組成物的直觀形貌，微觀組織主要是指在光學(xué)顯微鏡下所觀察到得金屬材料內(nèi)部具有的各組成物的直觀形貌。金相分析的含義

金相試樣的制備1金相試樣的制備金相試樣制備是通過切割、研磨、拋光等步驟使金屬材料成為具備金相觀察所要求的過程。金相試樣截取的方向、部位及數(shù)量應(yīng)根據(jù)金屬制造的方法、檢驗的目的、技術(shù)條件或雙方協(xié)議的規(guī)定選擇有代表性的部位進行截取。金相試樣的制備、研磨和侵蝕參照GB/T13298—1991《金屬顯微組織檢驗方法》的有關(guān)規(guī)定進行。一、制備目標試樣必須具有代表性；所有結(jié)構(gòu)要素必須予以保留；平整、無劃痕、無變形、無異物；可再現(xiàn)性；經(jīng)濟高效。二、制備主要程序取樣鑲嵌磨制拋光侵蝕76取樣

縱向取樣，沿著鋼材的鍛軋方向進行取樣。主要檢驗內(nèi)容：非金屬夾雜物的變形程度、晶粒畸變程度、塑性變形程度等。橫向取樣，在垂直于鋼材鍛軋方向取樣。主要檢驗內(nèi)容：金屬材料從表層到中心的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級別、碳化物網(wǎng)、表層缺陷深度、氧化層深度、脫碳層深度及熱處理鍍層厚度等。

缺陷或失效分析取樣，應(yīng)包括零件的缺陷部分在內(nèi)。例如，包括零件斷裂時的斷口或取裂紋的橫截面，取樣時應(yīng)注意不能使缺陷處在磨制時被損傷或者消失。1.取樣原則：代表性、適宜性。2.取樣部位取樣注意事項試樣尺寸以磨面面積小于400平方毫米，高度以15—20mm為宜。試樣可以用手鋸、砂輪切割機、電火花切割機、車、銑、鋸等方式。脆而硬的金屬可以用錘擊法取樣。不論使用何種方法切割，均應(yīng)該注意不能使試樣由于變形或受熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。對于使用高溫切割的試樣，必須除去熱影響部分。注意：不能使試樣由于變形或過熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。2鑲嵌

在金相試樣制備過程中，有許多試樣直接磨拋有困難，需要進行鑲嵌。通常進行鑲嵌的試樣有：形狀不規(guī)則的試樣、線材及板材，細小工件；表面處理及滲層、鍍層等。機械鑲嵌法：將試樣放在鋼圈或小鋼板中，然后用螺釘和墊塊加以固定。樹脂鑲嵌法：利用樹脂來鑲嵌細小的金相試樣。熱壓鑲嵌法澆注鑲嵌法磨光

金相試樣經(jīng)切割或鑲嵌后，需進行研磨才能得到光亮的磨面。研磨的過程包括粗磨和細磨。粗磨，粗磨一般在砂輪上進行，磨料粒度的粗細對試樣表面粗糙度和磨削效率有一定的影響。粗磨時，應(yīng)注意用水冷卻，防止組織變化。細磨，一般采用金相砂紙，磨料為碳化硅和氧化鋁。依次用不同規(guī)格的砂紙進行磨光，每更換一道砂紙，試樣應(yīng)轉(zhuǎn)動90°，并使前一道的磨痕徹底去除。磨光時需要用水冷卻，避免磨面過熱。粗磨：主要用立式砂輪機或金相試樣磨平機。細磨：手工與機械兩種方法利用水砂和金相砂紙水砂：粗磨:120#、140#、180#、200#、240#、280#、320#等。精磨:400#、500#、600#、800#、1000#、1200#等。超精磨:1600#、1800#、2000#、2500#、3000#等。金相砂紙（干和干濕兩用）:粗磨:120#、140#、180#、200#、240#、280#、320#等。精磨:400#、500#、600#、800#、1000#、1200#等超精磨:1600#、1800#、2000#、2500#、3000#等。按磨料可分碳化硅、氧化鋁。2拋光

拋光的目的是在于去除金相磨面上由細磨所留下的細微磨痕及表面變形層，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面。機械拋光，是靠拋光粉的磨削和滾壓作用，把金相試樣拋成光滑的鏡面。拋光時，拋光粉嵌入拋光織物的間隙內(nèi)，起著相當于磨光砂紙的切削作用。電解拋光，是采用電化學(xué)溶解作用，使試樣達到拋光的目的。拋光時先接通電源，然后夾住試樣放置在電解液中，此時正確調(diào)整至額定拋光電流，并給予電解液充分的攪拌與冷卻，拋光完畢后切斷電源并放入水中沖洗、吹干。機械拋光：拋光機、拋光劑、拋光織物。拋光劑：金剛石、氧化鉻、氧化鋁等；有0.25，0.5，1，3，7，9微米等。拋光織物：帆布、絲絨、絲綢等。注意點：用力均勻，先重后輕，先期試樣垂直，后期試樣轉(zhuǎn)動。電解拋光：采用電化學(xué)溶解作用，使試樣拋光。√適用于硬度較低的金屬或單相合金，極易加工變形合金如奧氏體不銹鋼，高錳鋼等。×不適用于：鑄鐵、夾雜物檢驗、偏析嚴重的金屬材料。侵蝕在某些合金中，由于各組成物的硬度差別較大，或由各相本身色澤顯著不同，拋光狀態(tài)下能在顯微鏡中分辨出組織，常用的金屬組織侵蝕法有化學(xué)侵蝕和電解侵蝕。化學(xué)侵蝕，是利用化學(xué)試劑的溶液，借助于化學(xué)或電化學(xué)作用顯示金屬的組織。

電解侵蝕，與電解拋光原理相同，由于各相之間與晶粒之間的析出電位不一致，在微弱電流的作用下各相的侵蝕深淺不同，因而能顯示各相的組織。2.5、侵蝕侵蝕劑名稱成分適用范圍硝酸酒精溶液硝酸1-5mL,酒精100mL淬火馬氏體、珠光體、鑄鐵等苦味酸酒精溶液苦味酸4g，酒精100mL珠光體、馬氏體、貝氏體、滲碳體等鹽酸、苦味酸酒精溶液鹽酸5mL，苦味酸1g，酒精100mL回火馬氏體及奧氏體晶粒鹽酸硝酸溶液鹽酸10mL，硝酸3mL，酒精100mL高速鋼回火后晶粒、氮化層、碳氮化層氯化高鐵、鹽酸水溶液氯化高鐵5g，鹽酸50mL，水100mL奧氏體不銹鋼，奧氏體-鐵素體奧氏體氯化鐵鹽酸水溶液氯化高鐵5g，鹽酸15mL，水100mL純銅、黃銅及其它銅合金氫氧化納水溶液氫氧化納1g，水100mL鋁及鋁合金

常用化學(xué)侵蝕劑電解侵蝕：適用于極高化學(xué)穩(wěn)定性的合金，如不銹鋼、耐熱鋼等。電解液成分規(guī)范適用范圍電流密度（A/cm2）時間/s陰極鐵氰化鉀10g，水90mL0.2-0.340-80不銹鋼高速鋼草酸10g，水100mL0.1-0.340-60鉑耐熱鋼、不銹鋼CrO310g，水90mL0.2-0.330-70不銹鋼高合金鋼、高速鋼常用電解侵蝕劑：

金相檢驗設(shè)備簡述2金相顯微鏡金相顯微鏡是由兩塊透鏡（物鏡和目鏡）組成，并借助物鏡、目鏡兩次放大，使物體得到較高的倍數(shù)。放大率與物鏡和目鏡的焦距乘積成反比。金相顯微鏡放大原理金相顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)物鏡目鏡照明系統(tǒng)光欄濾色片++++金相顯微鏡1.物鏡：顯微鏡成象質(zhì)量主要決定于物鏡的優(yōu)劣，因此它是顯微鏡中的最重要的光學(xué)零件。2.物鏡的分辨率：是指將試樣上細微組織構(gòu)成清晰可分的能力。3.象差：一般實用光束均要有一定寬度，而且物體的發(fā)光點也不可能全部都用在光軸上，對不同波長的光折射率也不相同。因此，實際的光學(xué)系統(tǒng)與近軸光學(xué)系統(tǒng)所得圖像有所偏差。4.目鏡：是將物鏡放大的中間象再次放大。5.放大倍數(shù)=物鏡放大倍數(shù)×目鏡放大倍數(shù)。6.觀察：為了保證在聚焦過程中物鏡不觸及試樣的操作次序是先調(diào)節(jié)粗動螺絲使物鏡接近試樣，再通過目鏡觀察試樣時用微動螺絲進行調(diào)節(jié)。金相顯微鏡的操作1.操作者必須充分了解儀器設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理，使用方法，嚴守操作規(guī)程；2.操作時雙手要干凈，試樣的觀察面應(yīng)用酒精沖洗并吹干；3.操作顯微鏡時，對鏡頭要輕拿輕放，不用的鏡頭應(yīng)隨時放入盒中，不能用手觸摸鏡頭；4.調(diào)整焦距時，應(yīng)先輕輕轉(zhuǎn)動粗調(diào)，使物鏡和觀察面盡量靠近，并從目鏡對焦，然后輕輕轉(zhuǎn)動微調(diào)，直到調(diào)節(jié)成像清晰為止。在調(diào)節(jié)中必須避免物鏡和試樣磨面碰撞，損壞鏡頭；5.顯微鏡使用完畢后，應(yīng)及時將物鏡、目鏡卸下，放入盒中，最后切斷電源。金相顯微鏡的維護1.金相顯微鏡的工作地點必須干燥、少塵、少震動，不應(yīng)放在陰暗潮濕的地方，也不應(yīng)受陽光暴曬；2.不宜靠近揮發(fā)性、腐蝕性等化學(xué)藥品，以免造成腐蝕環(huán)境；3.在顯微鏡工作時，樣品上的殘留液體、油污必須去凈，如不慎玷污鏡頭，應(yīng)立即用棉花擦凈。油鏡頭用畢應(yīng)立即用二甲苯細心的揩凈；4.物鏡、目鏡一般應(yīng)放在干燥皿中，如果有灰塵用吹灰球洗凈，然后用擦鏡紙擦干凈；5.陰暗潮濕的空氣對顯微鏡危害很大，會造成部件生銹、發(fā)霉，以致報廢；6.機械部分不要隨意拆卸，經(jīng)常加潤滑油，以保證正常運轉(zhuǎn)。金相切割機使用方法1.右手將手柄抬起，左手將支撐板脫開支撐點，這時右手握住手柄使試樣漸漸接近砂輪片，進行切割；2.切割時，冷卻液必須對準試樣的切割位置，并同時保持均勻進給。冷卻液的大小也應(yīng)調(diào)節(jié)至切割要求，以免溢出機外；3.切割完畢將鋸架抬起到一定的高度，支撐板便自動將鋸架支撐在一定位置，此時方可取下試樣。金相切割機維護與保養(yǎng)1.嚴禁使用已有裂紋或破損的砂輪片進行切割。2.不宜在沒有冷卻液或冷卻液不充分的情況下切割。3.切割機應(yīng)每天做好清潔保養(yǎng)工作，各轉(zhuǎn)動處在操作前應(yīng)注入潤滑油。4.機體內(nèi)積屑及垃圾應(yīng)經(jīng)常清除，使排水暢通。金相鑲嵌機使用方法1.接通電源開關(guān)；2.將需鑲嵌的試樣放置在下模，放入電玉粉或膠木粉，合上防護蓋板，旋緊八角旋鈕，使下模上升到壓力指示燈亮，恒溫一定時間，使試樣成形；3.松開八角旋鈕及蓋板，頂出試樣，并在十分安全的情況下取出試樣；4.如需調(diào)整設(shè)定溫度時，可根據(jù)需要按鍵進行調(diào)整設(shè)定溫度值，其他參數(shù)均不需要調(diào)整。金相鑲嵌機維護與保養(yǎng)1.每次使用完畢，及時做好清潔保養(yǎng)工作，嚴禁使用帶有腐蝕性的液體進行清洗，清潔后的鋼模套內(nèi)腔和上下模應(yīng)涂上油脂，防止銹蝕。2.對絲杠、花鍵套等轉(zhuǎn)動、移動部位必須定期加油潤滑，連續(xù)使用3～5次，以免在操作時產(chǎn)生卡死和超負荷現(xiàn)象，損壞機件。金相預(yù)磨機使用方法1.調(diào)節(jié)水旋鈕，讓水不停地流入磨盤；2.磨盤注入適量水后，放入砂紙；3.接通開關(guān)磨盤旋轉(zhuǎn)后，進行磨光工作；4.放入不同型號的砂紙，由粗至細連續(xù)進行磨光；5.使用的砂紙以水砂紙最為適宜。金相預(yù)磨機維護與保養(yǎng)1.不允許使用已破損的砂紙，以免影響磨光時的安全。2.及時清除底座中的沉積物以利于排水，不使用時應(yīng)及時蓋好塑料蓋。3.長期使用后應(yīng)及時更換軸承的潤滑油。金相拋光機使用方法1.取下蓋、罩和套圈，做好清潔工作；2.將拋光織物粘貼在拋光盤上，并在粘貼前先在盤上涂少量的機油，為保證使用安全，一般呢絨類織物采用粘貼法；3.將罩緊壓在盤內(nèi)，并在織物表面滴上適量的拋光液或拋光膏與水，接通電源開關(guān)，進行拋光工作；4.在不使用時及時蓋上塑料蓋，以免灰塵或其他雜物落入拋光織物上影響拋光效果。金相拋光機維護與保養(yǎng)1.在使用時不允許對試樣加過大的壓力，以免電動機過載而導(dǎo)致電動機損壞。2.拋光織物應(yīng)緊貼在拋光盤上，不允許使用已破損的織物，以免在拋光時試樣有飛出去的危險。3.在不使用時應(yīng)及時清理排污通道的沉積物做好清潔保養(yǎng)工作。4.長期使用后，應(yīng)及時更換電動機潤滑油。9、青少年是一個美好而又是一去不可再得的時期，是將來一切光明和幸福的開端。。4月-254月-25Thursday,April10,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。00:14:3800:14:3800:144/10/202512:14:38AM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。4月-2500:14:3800:14Apr-2510-Apr-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。00:14:3800:14:3800:14Thursday,April10,202513、志不立，天下無可成之事。4月-254月-2500:14:3800:14:38April10,202514、古之立大事者，不惟有超世之才，