钢铁试样制备及金相显微组织分析

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实验一铁碳合金金相组织观察

实验一铁碳合金金相组织观察

实验⼀铁碳合⾦⾦相组织观察实验⼀铁碳合⾦⾦相组织观察⼀、实验⽬的1.认识铁碳合⾦的平衡组织。

2.了解含碳量对铁碳合⾦平衡组织的影响规律。

.⼆、概述1.⼯业纯铁(C<0.02%),显微组织是单相铁素体,如图11.1。

2.碳钢随含碳量不同可分为:亚共析钢(含C<0.8%);共析钢(含C:0.8%),过共析钢(0.8%<含C<2.06%)。

共析钢的显微组织是⽚状铁素体和渗碳体的机械混合物,由于试⽚浸蚀后表⾯具有珍珠的光泽,故称为珠光体,其显微组织如图11.2图11.1 图11. 2材料:⼯业纯铁材料:T8(0.8%C)处理⽅法:退⽕热处理⽅法;退⽕腐蚀剂:4%HNO3,酒精溶液腐蚀剂:4%HNO3,酒精溶液显微组织:铁素体(⽩亮块是晶显微组织:珠光体,(⽩亮基体粒,⿊线是晶粒边界) 是铁素体,细夹条是渗碳体)放⼤倍数:100×放⼤倍数;400×图中的⽩亮基体是铁素体,细夹条是渗碳体,⿊线是铁素体和渗碳体的相界⾯。

如放⼤倍数低或⽚层过薄时,则看不到⽚层结构,⽽呈暗⿊⾊块状物。

亚共析钢的显微组织是由铁素体与珠光体组成。

铁素体是碳在⼀Fe中的固溶体,其组织是⽩亮⾊。

在亚共析钢中,随含碳量的增加铁素体量逐渐减少,如图11.3⾄共析成分时铁素体量接近于零,⽽形状亦由颗粒状逐渐变成⽹状分布于珠光体周围。

珠光体的量则随含碳量的增加逐渐增多,⾄共析成分时全部为珠光体组织。

过共析钢的显微组织由珠光体和⽹状渗碳体(⼆次渗碳体)组成。

渗碳体是碳和铁的化合物(Fe3C含碳量为6.67%)。

在过共析钢中,随含碳量的增加渗碳体的量增多,如图11.4。

图11. 3 图11. 4材料:20钢(0.2%C) 材料:T12钢(1.2%C)热处理⽅法:退⽕热处理⽅法:退⽕腐蚀剂:4%HNO3,酒精溶液腐蚀剂:4%HNO3酒精溶液显微组织:珠光体(暗⿊⾊块状) 显微组织:珠光体(暗⿊⾊基体) +铁素体(⽩有块,细+渗碳体(⽩亮细⽹)⿊线是铁素体晶界) 放⼤倍数:200×放⼤倍数:100×从T 12钢的显微组织中看出,⽤硝酸酒精溶液浸蚀后渗碳体是⽩亮的,⽽且是⽹状分布。

金相制备实验

金相制备实验

金相制备实验一、实验目的1.掌握金属显微试样的制备及金相显微组织显示方法。

2.掌握铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征。

3.掌握利用显微镜进行显微组织分析、观察的方法。

二、实验原理(一)金相试样的制备方法:图1-1金相显微试样的制备过程金相显微试样的制备过程包括有如下工序:取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等,下面就各道工序加以简要说明:1.取样由于金相组织比较均匀,试样截取可在任一截面进行,确定好部位后就可把试样截下,试样的尺寸通常采用直径为Φ12~15mm,高度(或边长)为12~ 15mm的圆柱体或方形试样,如图1-2所示。

试样的截取方法视材料的性质不同而异,软的金属可用手锯或锯床切割;对硬而脆的材料(如白口铸铁)则可用锤击打下;对极硬的材料(如淬火钢)则可采用砂轮切片机或电脉冲加工等切割。

但是,不论采用哪种方法,在切取过程中均不宜使试样的温度过于升高,以免引起金属组织的变化,影响分析结果。

图1-2 金相试样的尺寸2.镶嵌对于尺寸过于细小的金属丝、片及管等,用手来磨制,显然很困难,需要使用试样夹或利用样品镶嵌机把试样镶嵌在低熔点合金或塑料(如胶木粉,聚乙烯聚合树脂等)中。

3.磨制试样的磨制一般分为粗磨与细磨。

(1)粗磨粗磨的目的是为了获得一个平整的表面,钢铁材料试样的粗磨通常在砂轮机上进行。

但在磨制时应注意:试样对砂轮的压力不宜过大,否则会在试样表面形成很深的磨痕,从而增加了细磨和抛光的困难;要随时用水冷却试样,以免受热的影响而引起组织的变化;试样边缘的棱角如没有保存的必要,可先行磨圆(倒角),以免在细磨及抛光时撕破砂纸或抛光市,甚至造成试样从抛光机上飞出伤人。

当试样表面平整后,粗磨就告完成,然后将试样用水冲洗擦干。

(2)细磨经粗磨后的试样表面虽较平整但仍还存在有较深的磨痕。

因此,细磨的目的就是消除这些磨痕,以获得一个更为平整而光滑的磨面,并为下一步抛光做准备。

细磨是在一套粗细程度不同的金相砂纸上由粗到细依次顺序进行的。

钢铁金相分析

钢铁金相分析

高温高压环境下金相分析的安全性
分析过程中需要注意实验操作的安全性,防止高温高压环境对实验人员和设备造成伤害或损坏。
金相与物理性能结合
01
将金相分析与其他物理性能测试方法相结合,如硬度、韧性、耐磨性等,全面评估材料的综合性能。
金相分析与其他分析方法的融合
金相与化学分析结合
02
运用化学分析方法,确定材料中的化学成分和元素含量,为金相分析提供更全面的背景信息。
其金相组织通常由奥氏体、铁素体和碳化物组成,其中奥氏体为基体,铁素体和碳化物为强化相。
不锈钢的金相图谱分析可用于研究其耐腐蚀性能、高温性能和低温性能等。同时,还可以通过不锈钢的金相图谱分析对其热处理工艺进行优化,以获得更好的综合性能。
不锈钢的金相图谱分析
THANKS
谢谢您的观看
贝氏体组织
03
钢铁金相分析试验方法
1
样品制备
2
3
将待分析的钢铁样品进行切割,以暴露出所需观察的部位。
样品切割
使用磨削机和抛光机将样品表面磨平并进行抛光,以便观察清晰的金相组织。
磨削与抛光
使用蚀刻剂将样品表面轻微蚀刻,以凸显出组织结构。
蚀刻处理
03
观察组织
通过显微镜观察样品的金相组织,注意各种组织的形态、大小、分布等情况。
形成条件
珠光体组织的形成通常是在中等温度下进行的,同时需要碳原子有足够的扩散时间。在高温下形成的珠光体组织称为高温珠光体,而在低温下形成的珠光体组织称为低温珠光体。
珠光体组织
马氏体是一种高强度、高硬度的组织,但塑性和韧性较差。在金相显微镜下,马氏体组织呈现出白色或灰色,有时呈现出针状或板状。
组织特点
xx年xx月xx日

试验内容及步骤

试验内容及步骤

2、用金相显微镜观察组织
• 金相显微镜是观察金属磨面金相组织的光 学仪器,是利用物镜、目镜将金属磨面放 大一定倍数(40-1000倍),观察金属内部 组织的装置。其种类和型式很多,常见的 有台式、立式和卧式三类。图1为4XB型台 式金相显微镜结构简图,它主要由光学系 统、机械系统和照明系统三部分组成,有 的还附有摄像装置。
2、用金相显微镜观察组织
图1 4XB型台式金相显微镜结构简图
Байду номын сангаас 四、实验内容及步骤
• 1、每人制备一块金相试样。 • 2、在试样浸蚀之前,先在金相显微镜下观 察抛光后的磨面状况,再进行浸蚀。 • 3、轻腐蚀和重腐蚀对显微组织观察的影响。
五、实验报告内容及要求
• • • • 1、实验目的。 2、实验设备及材料。 3、简述金相试样的制备过程。 4、绘制自己制备试样的金相显微组织图, 并标注其组织组成物的名称。 • 5、讨论如何制备高质量的金相试样。
1、试样制备
• 2)磨光 • 切好或镶好的试样在砂轮机上磨平,尖角要 倒圆。先用砂布粗磨,之后用金相砂纸逐级 细磨,均得先用粗号砂纸,后用细号砂纸, 依次进行磨制。 • 磨制试样时,每换一号砂纸,磨面磨削的方 向应与前号砂纸磨削方向垂直,便于观察原 来磨痕的消除情况。这项规定必须严格遵守。 如果总是沿着一个方向磨,或是漫无方向地 磨,就很难保证在使用更细一号砂纸时能完 全去除前一号砂纸遗留的磨痕。且给试样施 加的压力要适当。
• 4)浸蚀 • 为了显示试样的显微组织,必须对试样表面 进行腐蚀。金相试样浸蚀的方法有化学浸蚀 法、电解浸蚀法和热染法等。常用的是化学 浸蚀法,钢铁材料常用的浸蚀剂为3%-4%的 硝酸酒精溶液,或4%的苦味酸酒精溶液。 • 浸蚀主要是依靠浸蚀剂对金属的溶解或电化 学腐蚀过程,使金属试样表面的晶粒与晶界 及各组成相之间呈现轻微的凸凹不平,在显 微镜下就可以清楚地观察到试样表面的显微 组织及形貌。

实验一 铁碳合金平衡组织的显微分析

实验一 铁碳合金平衡组织的显微分析

实验一、铁碳合金平衡组织的显微分析(金相试样的制备)一实验目的:1. 掌握一般金相显微样品的制备过程和基本方法。

2. 熟悉碳钢平衡组织的显微形貌特征及识别方法。

二实验原理:金相试样加工工艺和对各种金相试样的检测,对了解金属的质量、性质是非常重要的。

金相试样的表面加工的手段方法也是各有不同。

但就我们国内金属试样的加工水平来讲,还是停留在比较原始的阶段,就工艺而言,大多数还是手工操作。

工艺流程大致是这样:砂轮片研磨(找平),降幂颗粒的砂纸研磨(3-4次),抛光腐蚀后上镜检测。

金相试样制备步骤:1、取样:从具有代表性的部位处截取直径12~15mm,高12~15mm的圆柱体或边长为12~15mm的方形试样。

例如,检验表面脱碳层的厚度应取横向截面、观察纵裂纹就要取纵向截面。

截取时应保证试样表面的显微组织不发生变化。

用手锯、机床截取、线切割等,但必须注意的是在取样过程中要防止试样受热或变形而引起的组织变化,破坏了其组织的真实性。

为防止受热可在截取过程中用冷却液冷却试样。

金相试样的尺寸要便于手握持和易于磨制,常用的试样尺寸为:Φ12×10或12×12×10,如果不是观察表面组织,可以倒角便于磨制。

根据需要,例如观察表面渗碳层的厚度,为防止在磨制过程中发生倒角,应采用镶嵌法,把试样镶嵌在热塑性塑料或热固性塑料中。

2、镶嵌:比较小或形状不规则的试样,可以镶嵌在低熔点合金或塑料中,以便于磨制和抛光。

3、磨制:截取好或镶好的试样首先在砂轮机上进行粗磨,尽量磨平,同时试样的棱角要倒圆;然后用2#、11/2#、1#等粗砂布和w28、w20、w14、w10、w7、w5金相砂纸按顺序逐级进行磨制,这样砂布或砂纸上的磨粒与试样表面产生的磨痕随着磨粒的减小而变小,直至磨平。

磨制时,当试样表面只有与磨制方向一致的磨痕时,才能更换较细粒度的砂纸(见图2、图3),每次更换砂纸磨制时,试样磨制方向应转90°,这样才能看出上次较粗的磨痕是否磨去。

金相试样的制备及显微组织观察

金相试样的制备及显微组织观察

金相试样的制备及显微组织观察
金相试样的制备及显微组织观察是一种常用的金属材料性质研究方法。

下面是金相试样的制备及显微组织观察的基本步骤:
1. 试样的制备:
a. 选择要研究的金属材料,通常需要将大块材料裁剪成适当的尺寸,以便于后续加工。

b. 用砂纸或砂轮对试样进行打磨,以去除表面的氧化层或污染物。

c. 用酸洗或腐蚀剂对试样进行清洁,以去除表面的氧化物和污染物。

2. 试样的加工:
a. 利用车床、磨床或剪切机等设备将试样加工成所需要的形状和尺寸,通常需要将试样切割成小片。

b. 如果试样太硬或太大,可以借助切割机、电火花加工等方法进行切割。

3. 试样的打磨与光洁处理:
a. 用相应的砂纸、砂轮或抛光机对试样进行打磨,以去除加工留下的划痕或凸起的表面。

b. 利用抛光机或其他设备对试样进行抛光,使其表面平整、光滑。

4. 试样的腐蚀处理:
a. 将试样放入相应的腐蚀液中进行腐蚀处理,以便于观察該金属材料的显微组织特点。

b. 选择合适的腐蚀液和腐蚀时间,以获得清晰、有代表性的显微组织。

5. 显微组织观察:
a. 用光学显微镜观察试样的显微组织,通常使用透射光学显微镜、透射电子显微镜或扫描电子显微镜等设备进行观察。

b. 观察试样的晶粒结构、晶界、相分布、孪晶等显微组织特征,并进行记录和分析。

实验四 金属试样的制备与金相显微镜的使用

实验四 金属试样的制备与金相显微镜的使用
试样表面比较粗糙时,由于对入射光产生漫反射,无法用显微镜观察其内部组织。因此要对试样表面进行加工,通常采用磨光和抛光的方法,从而得到光亮如镜的试样表面。这个表面在显微镜下只能看到白亮的一片而看不到其组织细节,因此必须采用合适的浸蚀剂对试样的表面进行浸蚀,使试样表面有选择性地溶解掉某些部分(如晶界),从而呈现微小的凹凸不平,如图4-1所示,这些凹凸不平在光学显微镜的景深范围内可以显示出试样内组织的形貌、组成物的大小和分布。
⑵ 细磨的砂纸从粗到细有许多号,先从最粗的80#砂纸开始磨制,砂纸开始磨制,再经过140#、280#、320#、400#、600#、800#、1000#、1200#终止。当前一号磨好后,必须将试样磨面、手及玻璃板擦净,再进行下一道砂纸的磨制。并且每当换一号砂纸时,磨光方向都要转90°,如图4-4所示。这样才能看出上次磨痕是否磨去。
(a)、(b)机械镶嵌;(c)低熔点合金镶嵌;(d)塑料镶嵌
图4-3 金相试样的镶嵌方法
细磨光:目的是获得平整光滑的磨面。细磨光的操作方法如下:
⑴ 将砂纸放在玻璃板上,左手按住砂纸,右手紧握试样,并使磨面朝下,均匀用力向前推行磨制。在回程时,应提起试样不与砂纸接触,以保证磨面平整而不产生弧度。
H2O99.5ml 用棉花沾上试剂擦拭
10~20s 或显示铝合金的一般显微组织 浓混合
酸溶液 HF(浓)10ml
HCl(浓)15ml
HNO3(浓)25 ml
H2O50 ml 此液作粗视浸蚀用;若用作显微组织,则可用水按9:1冲淡后作为浸蚀剂用 是显示轴承合金粗视组织和显微组织的最佳浸蚀剂 四、实验内容
酒精溶液 盐酸10ml
硝酸3ml
酒精100ml 浸蚀2~10min 显示高速钢淬火及回火后钢的奥氏体晶粒,显示回火马氏体组织 王水溶液 盐酸(相对密度1.19)3份

金相分析操作规程

金相分析操作规程

金相分析操作规程金相分析,又称显微组织分析,是通过金相显微镜对金属材料的组织结构进行观察和研究的一种方法。

金相分析操作规程是进行金相分析前后必须遵守的一系列步骤和要求,下面将详细介绍金相分析操作规程。

一、试样制备1.根据金相测试要求,选择合适的材料,准备试样。

试样应首先进行打磨处理,以去除试样表面的氧化层和粗糙度。

2.试样打磨时要求先用粗砂纸进行粗磨,再用细砂纸进行细磨。

打磨时应均匀施力,不能有明显的划痕和凹陷,保持试样表面平整。

3.打磨完毕后,用酒精或丙酮等溶剂清洗试样表面,以去除油污和打磨残渣。

4.洗净试样后,用酸性溶液腐蚀试样,去除试样表面的氧化层和残留物。

腐蚀时间根据试样材料和要求来定,通常为数秒至数分钟。

5.最后,用清水冲洗试样,确保试样表面完全清洁,再用酒精吹干。

二、金相显微镜准备1.打开金相显微镜电源,确保电源正常。

2.调节显微镜光源,使其亮度适中。

3.安装合适的放大倍率的物镜,根据试样的要求选择恰当的放大倍率。

三、金相显微镜观察1.将待观察的试样放置在显微镜载物台上,调节焦距,使试样图像清晰可见。

2.使用不同放大倍率的物镜,对试样进行观察。

从低倍率到高倍率逐渐观察,以便全面了解试样的组织结构。

3.观察试样时,可以通过显微镜配有的望远镜、读数盘等装置,对试样的尺寸、颗粒大小等进行精确测量。

四、图像记录和分析1.使用金相显微镜配备的相机或数字影像系统,记录试样的图像。

2.对试样的组织结构、颗粒分布等进行分析和评估。

可以使用图像处理软件进行计算和测量。

五、实验结果的整理和报告1.对观察和分析得到的实验结果进行整理和归纳。

2.撰写金相分析报告,包括试样的基本信息、观察方法和结果、分析和评价等内容。

3.报告应包括合适数量和质量的图像和数据,以便于进一步分析和研究。

六、设备和试剂的清理1.关闭金相显微镜电源,清理显微镜镜头和载物台等部件。

2.将使用过的试样和试剂妥善处理,按照相关规定进行分类和处置。

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实验一金相显微试样的制备一.实验目的1.了解金相试样的制备过程2.掌握钢铁金相试样的制备过程及方法二.概述金相显微试样的制备可分为以下五个过程:(一) 取样1.试样制备:1.1试样选择1.1.1试样截取的方向、部位、数量应根据金属制造的方法、检验目的、技术条件、相关标准的规定或双方达成协议的规定进行。

1.1.2需研究金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物网、表层缺陷深度、氧化层深度、脱碳层深度、腐蚀层深度时,应垂直于锻轧方向取横截面截取试样。

1.1.3 需研究非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况时,应平行于锻轧方向取纵截面截取试样。

1.1.4 需研究焊接接头从表层到中心及各焊层的组织、显微组织状态、晶粒度级别等情况时,应垂直于焊缝的纵截面截取试样,并应符合相关标准、规程的规定。

注:显微试样的选取应根据研究的目的,取其具有代表性的部位。

例如○1在检验和分析失效零件的损坏原因时,除了在损坏部位取样外,还需要在距破坏处较远的部位截取试样以便比较。

○2在研究金属铸件组织时,由于存在偏析现象,必须从表面层到中心同时取样进行观察;○3对于轧制和锻造材料则应同时截取横向(垂直于轧制方向)及纵向(平行于轧制方向)的金相试样,以便于分析比较表层缺陷及非金属夹杂物的分布情况;○4对于一般热处理后的零件,由于金相组织比较均匀,试样的截取可在任一截面进行。

1.2试样截取1.2.1试样可用手锯、砂轮切割机、锯、刨、铣等截取,必要时也可用气割法、等离子切割等方法截取。

1.2.2 不论用哪种方法取样,均应避免截取方法对组织的影响,如变形、过热等。

根据不同方法应在切割边去除这些影响,对过热的影响,可在截取时采取水冷等措施避免。

1.2.3确定好部位后就可把试样截下,试样的尺寸通常采用直径φ12~15mm,高12~15mm的圆柱体或边长12~15mm的方形试样。

注:试样的截取方法视材料的性质不同而异,软的金属可用手锯或锯床切割,硬而脆的材料(如白口铸铁)则可用锤击打下,对极硬的材料(如淬火钢)则可用砂轮片切割或电脉冲加工。

不论采用那种方法,在切取过程中均不宜使试样的温度过于升高,以免引起金属组织的变化,影响分析结果。

(二) 镶嵌当试样的尺寸太小(如金属丝、薄片等)时,直接用手来磨制抓持很困难,需要使用试样夹或利用试样镶嵌机,把试样镶嵌在低熔点合金或塑料(如胶木粉、电木粉,牙托粉等)中。

如果试样过于细薄、过软、易碎、须检验试样边缘组织、或者为了便于研磨,可对试样进行镶嵌。

但镶嵌后不得改变试样的原始组织。

试样的镶嵌方法根据试样特点及镶嵌的目的选择和执行。

(三) 磨制试样的磨制一般分粗磨和细磨两道工序。

粗磨的目的是为了在试样上获得一个平整的表面。

1. 磨平截取或者选择好的试样,先经砂轮或角向磨光机磨平,为下一道砂纸的磨制做好准备。

磨平过程中,须用水冷却试样,使金属组织不因受热而发生变化。

2.磨光试样的磨光可采用手工或机械磨样机进行,一般磨到500#水砂纸或01#金相砂纸即可进行宏观检验,对于微观金相试样则还需要进行抛光。

2.1 手工磨光经过磨平的试样,洗净、吹干后,砂纸平铺于平滑的玻璃、金属或其他板上,或者卷在平滑的长条型物体上,使试样与砂纸面完全接触,用手工依次由粗到细在各号砂纸上磨制。

每更换一次砂纸,试样或磨制方向须转90°角与旧磨痕成垂直方向。

手工磨制时还须注意:a. 以均匀的压力向前推进,回程时将试样提起,切忌将试样在砂纸上来回研磨。

b. 每更换一次砂纸,均须磨至旧磨痕完全消失,新磨痕均匀一致为止。

c. 每次更换砂纸时,须用水将试样清洗干净,以免将粗砂粒带到细砂纸上。

d. 试样磨制时用力不可太大,每次磨制时间不可太长以避免试样过热。

2.2 机械磨样机磨光将不同号数的砂纸由粗到细分别置于机械磨样机上依次磨制。

钢铁材料试样的粗磨通常在砂轮机上进行,但在磨制时应注意:试样对砂轮的压力不宜过大,否则会在试样的表面形成很深的磨痕,增加精磨和抛光的困难;要随时用水冷却试样,以免受热引起组织变化;试样的边缘的棱角若无特殊要求,可磨圆以免在细磨和抛光时撕破砂纸或抛光布,甚至造成试样从抛光机上飞出伤人。

将粗磨后的试样用水冲洗并擦干后就开始进行细磨。

细磨的目的是为了将粗磨后试样表面的磨痕消除,以得到平整而光滑的磨面。

细磨是在一套粗细不同的专用金相砂纸上,由粗到细依次顺序进行的。

将金相砂纸放在厚玻璃板上,手指紧握试样,磨面紧帖砂纸向前推进,回程时提起试样,直到试样磨面出现方向一致的均匀条纹,然后用水清洗并擦干,更换下一号砂纸,并将试样旋转90°,使磨制方向与上一次的磨痕垂直,直到把上一号砂纸所产生的磨痕全部消除为止。

(四) 抛光细磨后的试样还需要进一步抛光,抛光的目的是为了去除细磨时留下的细微磨痕而获得光亮的镜面。

金相试样的抛光方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种。

机械抛光是在专门的机械抛光机上进行的。

抛光机是由电动机带动一抛光圆盘以300~500转/分的速度旋转,抛光盘上覆有抛光布(以细帆布、呢绒等材料制成),抛光时在抛光盘上不断滴注抛光液。

抛光液通常采用Al2O3、MgO或Cr2O3等粉末(粒度约为0.3~1μm)在水中的悬浮液。

操作时将试样磨面均匀地压在旋转的抛光盘上,并沿盘的边缘到中心不断作径向往复运动。

抛光时间一般为3~5分钟。

抛光结束后,试样表面应看不出任何磨痕而呈现光亮的镜面。

电解抛光是利用阳极腐蚀法使试样表面变得平滑光亮的一种方法。

将试样浸入电解液中作为阳极,用铝片或不锈钢片作为阴极,使试样与阴极之间保持一定的距离(20~30mm),接通直流电源。

当电流密度足够时,试样表面由于电化学作用而发生选择性溶解,从而获得光滑平整的表面。

这种方法速度快,只产生纯化学的溶解作用而无机械力的影响,因此可避免在机械抛光时可能引起的表面金属层的塑性变形,从而能更确切地显示真实的金相组织。

但电解抛光工艺规程不易控制。

化学抛光的实质与电解抛光类似,只是没有外加电流。

化学抛光是将专门配制的化学溶液涂在试样表面,依靠化学腐蚀作用发生选择性溶解,从而得到光滑平整的表面。

1.机械抛光1.1 粗抛光将经过磨光后的试样,将利用装有尼纶、尼绒或者细帆布的抛光机或其他抛光设备,配合使用氧化铝、氧化镁、氧化铬、氧化铁、金刚砂等磨料进行抛光。

抛光时间2min~5min,抛光后用水洗净并吹干。

1.2细抛光经过粗抛光后的试样利用装有尼龙绸、天鹅绒或其他纤维细匀的丝绒的抛光机或其他抛光设备,配合使用不同粒度的细抛光粉或细金刚砂软膏进行精抛光。

此过程中应注意:a. 用力要轻,须从盘的中心至边缘来回抛光,并不时滴加少许磨粉悬浮。

b. 绒布的湿度以将试样从盘上取下观察时,表面水膜能在2~3s内完全蒸发消失为宜。

c. 试样抛光到磨痕完全除去,表面象镜面为止。

d. 抛光后的试样用水洗净吹干,使表面不致有水迹或污物残留。

e. 试样抛光时,若发现较粗磨痕不易去除,或试样抛光后在显微镜下观察,发现有凹坑等影响试验结果的缺陷时,试样应重新磨制。

2. 电解抛光利用电化学反应时的阳极溶解原理,以试样作为阳极,碳棒或其他材料为阴极,根据样品材料选用相应的抛光液、电压、电流、温度和时间,通过电化学反应而得到光亮表面。

常用电解抛光液及使用条件见表1。

表1 常用金相电解抛光液3. 化学抛光利用化学试剂对试样表面进行不均匀溶解,从而得到光亮表面。

该方法只能使试样表面光滑,不能达到表面平整的要求。

常用金相化学抛光液见表2。

表2 常用金相化学抛光液(五) 侵蚀经抛光后的试样若直接在金相显微镜下观察,只能看到一片亮光,除非某些非金属夹杂物(MnS及石墨等)外,无法辨别出各种组成物及其形态特征。

必须使用侵蚀剂对试样表面进行侵蚀,才能清楚地显示出显微组织的真实情况。

钢铁材料最常用的侵蚀剂为3~4%的硝酸酒精溶液或4%苦味酸酒精溶液。

其它材料可查有关[侵蚀剂手册]。

最常用的金相组织显示方法是化学侵蚀法。

其主要原理是利用侵蚀剂对试样表面的化学溶解作用或电化学作用来显示组织。

○1对于纯金属或单相合金来说,侵蚀是一个纯化学溶解过程。

由于晶界上原子排列混乱切具有较高能量,故晶界侵蚀速度较快容易被侵蚀出现凹沟,同时由于每个晶粒的原子排列位向不同,表面溶解的速度也不一样,因此被侵蚀后会出现轻微的凹凸不平,在垂直光线的照射下将显示出明暗不同的晶粒。

○2对于两相以上的合金而言,侵蚀是一个电化学腐蚀过程。

由于各种组成相具有不同的电极电位,因而在侵蚀剂中会形成微电池,电极电位较低的相作为阴极被侵蚀而形成凹坑,电极电位较高的相作为阳极未被侵蚀而保持原表面。

当光线照射到凸凹不平的试样表面时,由于各处对光线的反射程度不同,在显微镜下就能看到各种不同的组织和组成相。

[侵蚀方法]是将试样的磨面浸入侵蚀剂中,或用棉签沾上侵蚀剂擦洗试样表面。

侵蚀时间要适当,一般试样磨面发暗时就可停止。

如果侵蚀不足可重复侵蚀。

侵蚀完毕立即用清水冲洗,接着用无水酒精冲洗,最后用吹风机吹干。

对于一些组织细微复杂的材料,必要时还可利用一些有机化合物将不同组织着上不同的色彩以便于区分,具体可查看相关彩色金相侵蚀剂手册。

1.宏观检验浸蚀宏观检验用肉眼或10倍以下的放大镜观察被检件,宏观金相检验常用酸浸试验。

1.1 酸浸试验可用热酸浸蚀或冷酸浸蚀。

1.2 根据被检件的化学成分及检验目的,确定浸蚀液的成分,浸蚀温度和浸蚀时间,以能准确显示缺陷为准。

1.3 酸浸液应盛于耐酸器皿(如烧杯)中,酸浸试验宜在通风处进行。

1.4 试样放入酸浸液时,被建面应不与器皿或其它试样接触,并应完全浸入酸浸液中,以保证浸蚀均匀。

浸蚀夜可连续使用,但其成分必须能保证试验结果可靠。

1.7 浸蚀完毕后,即可用耐酸钳,戴耐酸手套将试样从浸蚀液中取出,并立即在流动水中冲洗,同时用毛刷将试样表面上的腐蚀产物洗刷掉。

但要注意不可粘污、划伤或用手摸被检面。

刷洗后还可采用2%NaOH或3-5%Na2CO3溶液冲洗,然后吹干。

1.8 试样酸浸后,如发现浸蚀不够时,可继续浸蚀至达到要求为止;如发现浸蚀过深时,须将试样被检面重新进行磨平磨光后再按上述方法重新浸蚀。

1.9 酸浸后的试样应及时检查或拍照,并作好记录。

若需暂时放置,则应置于干燥器中保存。

1.10 检查时如发现折叠、裂纹、气孔和未焊透等缺陷,可绘制简图对其进行记录,拍照时应注明放大倍数并测定缺陷的尺寸与位置,以便评定被检件质量。

2. 微观检验浸蚀2.1 试样按照要求进行研磨并经显微镜检查合格后,即可进行浸蚀,浸蚀时间视金属材料的性质、浸蚀液的浓度、温度,检验目的及显微检验的放大倍数而定,以能在显微镜下清晰显示金属组织为宜。

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