通常情況下,金相試樣的制備包括了取樣、鑲嵌、標(biāo)號(hào)、磨光、顯示等幾個(gè)步驟。但不是每個(gè)金相試樣的制備都必須經(jīng)歷上述步驟。如果所選取的試樣形狀、大小合適,便于握持磨制,則不必進(jìn)行鑲嵌;如果檢驗(yàn)僅是材料中非金屬夾雜物或鑄鐵中的石墨,則不必進(jìn)行浸蝕??傊瑧?yīng)根據(jù)具體目的來(lái)確定制樣步驟。
1. 取樣
取樣是金相試樣制備的第一道工序,若取樣不當(dāng),則達(dá)不到檢驗(yàn)?zāi)康模虼?,所取試樣的部位、?shù)量、磨面方向等應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。
取樣中還要注意三個(gè)方面的選擇。其一,取樣部位和磨面方向的選擇。取樣部位須要和檢驗(yàn)?zāi)康囊笠粯?,這樣才能使切取的試樣具有代表性。必要時(shí),應(yīng)在檢驗(yàn)報(bào)告單中添加圖文標(biāo)明取樣部位、數(shù)量和磨面方向。其二,取樣方法,由于備件材料的形狀各異,也有用不規(guī)則外形的試樣。若表面不規(guī)則,應(yīng)將棱邊倒圓,防止在磨制時(shí),試樣劃破砂紙和拋光織物,造成被織物掛飛,造成事故。反之,檢驗(yàn)表面的試樣,嚴(yán)禁倒角并保證磨面平整。切取試樣時(shí)根據(jù)被檢驗(yàn)材料的軟硬程度可采取鋸、車(chē)、刨、銑、線切割等不同方法。其三,試樣的熱處理,經(jīng)取樣而獲得的金相試樣,有的可直接進(jìn)行磨制,有的則需要熱處理后才能進(jìn)行磨制,如檢驗(yàn)鋼的本質(zhì)晶粒度,非金屬夾雜物,碳化物不均勻度等項(xiàng)目的試樣,需經(jīng)熱處理,其處理方法按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定執(zhí)行。
2. 鑲嵌
當(dāng)金相檢驗(yàn)的材料尺寸過(guò)小或形狀不規(guī)則時(shí),由于不便于握持,可采用鑲嵌的方法,得到尺寸適當(dāng),外形規(guī)則的試樣。當(dāng)檢驗(yàn)試樣的表層組織時(shí),為防止在磨制中產(chǎn)生倒角,也可采用鑲嵌。一般取樣后用銼刀或砂輪將磨面修平,便可進(jìn)行鑲嵌。常用的鑲嵌方法有機(jī)械夾持法,塑料鑲嵌法和低熔點(diǎn)合金鑲嵌法等。
3. 磨光
金相試樣經(jīng)過(guò)取樣、鑲嵌后,還需進(jìn)行磨光、拋光等工序,才能獲得表面平整光滑的磨面。試樣切取后形成的粗糙表面,經(jīng)過(guò)粗磨、細(xì)磨、拋光工序后,磨痕逐漸消除,從而得到平整光滑的磨面。
4. 拋光
拋光后的試樣表面呈現(xiàn)出平滑光亮、無(wú)痕鏡面狀態(tài),置于金相顯微鏡下觀察時(shí),除了可以見(jiàn)到非金屬夾雜物、孔洞、裂紋、石墨和鉛青銅的鉛質(zhì)點(diǎn)以及極硬相在拋光時(shí)的浮凸外,只能看到一片光亮,看不到顯微組織。只有采用適當(dāng)?shù)娘@示方法,才能顯示出組織。 顯示組織的方法很多,可分為化學(xué)顯示、電解顯示和其它顯示方法。其中化學(xué)顯示法具有顯示全面,操作簡(jiǎn)便,迅速、經(jīng)濟(jì)、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。在生產(chǎn)和科研中得到了廣泛應(yīng)用。
最后,上述金相試樣的制備,均需切取試樣,但某些大型機(jī)件、構(gòu)件以及曲面、不銹鋼管道內(nèi)壁、斷口、放射性材料等,不允許破壞取樣檢驗(yàn),則可采用膠膜復(fù)型法,復(fù)制成薄膜樣品,可在金相顯微鏡或生物顯微鏡下觀察。
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