金相显微试样的制备
金相试样的制备步骤
金相试样的制备步骤一、金相试样的概述金相试样是用于金相显微镜观察和分析材料组织结构的样品。
其制备过程涉及到样品的采集、切割、研磨、腐蚀、清洗等多个步骤。
下面将详细介绍金相试样的制备步骤。
二、样品采集需要选择合适的样品进行金相试样的制备。
样品可以是金属材料、合金、陶瓷、复合材料等。
确保样品的尺寸足够大，以便进行后续的切割和研磨操作。
三、样品切割将采集到的样品切割成适当大小的块状，以便后续的研磨和腐蚀处理。
切割时要注意选择合适的切割工具和切割方式，以避免对样品结构产生损伤。
四、样品研磨将切割好的样品通过研磨工艺进行表面的光洁度处理。
首先使用粗砂纸或磨料对样品进行粗磨，去除表面的粗糙部分。
然后逐渐使用细砂纸或研磨剂进行细磨，直至得到光洁度较高的样品表面。
五、样品腐蚀经过研磨处理后的样品表面可能存在氧化层或其他污染物，需要通过腐蚀处理来去除这些表面层。
常用的腐蚀剂有酸性腐蚀剂和碱性腐蚀剂。
选择合适的腐蚀剂，根据材料的特性和分析需求，进行适当的腐蚀处理。
六、样品清洗腐蚀处理后的样品需要进行彻底的清洗，以去除腐蚀剂和其他残留物。
清洗时可以使用去离子水或其他合适的清洗剂，将样品浸泡清洗一段时间，然后用纯净水冲洗干净。
确保样品表面干净无杂质。
七、样品干燥将清洗后的样品进行干燥处理，以便后续的金相显微镜观察和分析。
可以使用烘箱、吹风机或自然风干等方式进行样品的干燥。
注意控制干燥温度，避免对样品产生热应力。
八、样品封装对于一些容易氧化或易受湿气影响的样品，可以进行封装处理，以保护样品的表面状态。
常用的封装材料有环氧树脂、石蜡等。
将样品浸泡在封装材料中，待封装材料凝固后，即可得到封装的金相试样。
九、金相试样的观察和分析经过以上步骤制备的金相试样，可以进行金相显微镜的观察和分析。
金相显微镜是一种能够放大样品细微结构的显微镜，通过观察样品的显微组织结构，可以了解材料的晶粒结构、相含量、缺陷等信息。
总结：金相试样的制备过程包括样品采集、切割、研磨、腐蚀、清洗、干燥和封装等多个步骤。
实验金相试样的制备
实验金相试样的制备一、实验目的1.熟悉金相显微试样的制备过程2.了解掌握金相显微试样的制备方法二、概述在利用金相显微镜作金相显微分析时，必须首先制备金相试样，我们在显微镜中所观察到的显微组织，是靠光线从试样观察面上的反射来实现的。
若试样观察面上的反射光能进入物镜。
我们就可以从目镜中观察到反射的象，否则就观察不到。
图2-1 光线在不同表面上的反射情况由图2-1所示可见，未经制备的试样的表面相当于无数多个与镜筒不垂直的平滑表面，这是不能成象的。
因此，我们要先把试样观察面制备成光滑平面。
但是光滑平面在显微镜下只看到光亮一片，而不能看到显微组织结构特征，故还须用一定的浸蚀剂浸蚀试样观察面，使某些耐浸蚀弱的区域不同程度地受到浸蚀而呈现微观察的凸凹不平。
这些区域的反射光线被散射而呈暗色。
由于明暗相衬，在显微观察中就能表示试试样磨面组织结构的特征了。
金相试样的制备包括试样的切取、镶嵌、磨制抛光、锓蚀等五个步骤。
1. 取样试样应根据分析目的和要求在有代表的位置上截取。
一般地说，取横截面主要观察：1、试样边缘到中心部位显微组织的变化。
2、表层缺陷的检验、氧化、过滤、折叠等。
3、表面处理结果的研究，如表面淬火、硬化层、化学热处理层、镀层等。
4、晶粒度测定等。
通过纵截面可观察：1、非金属夹杂；2、测定晶粒变形程度；3、鉴定带状组织及通过热处理消除带状组织的效果等。
试样一般可用手工切割、机床切割、切片机切割等方法截取(试样大小为φ12×12mm圆柱体或12×12×12mm的立方体)。
不论采用哪种方法，在切取过程中均不宜使试样的温度过高，以免引起金属组织的变化，影响分析结果。
2. 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、聚乙烯及聚合树脂等)中，如图2-2所示。
图2-2 试样的镶嵌（见实验室挂图）3. 磨制试样的磨制一般分粗磨和细磨两道工序。
金相试样的制备
腐蚀边抛光可提高抛光效能。
3、电解抛光
电解抛光是在一定的电解液中进行的，最简单 的电解抛光装置如图所示。
试样作阳极，选用耐蚀金属材料为阴极（如不 锈钢、铂、铅等）。在接通直流电源后，阳极表面 产生选择性溶解，逐渐使阳极表面的磨痕消去。通 常认为，电解抛光时在阳极表面与电解液之间将形 成一层具有较大电阻率的薄膜层。样品的表面高低 不平，致使这层薄膜的厚度不均匀。表面凸出部分 的薄膜厚度比凹下去的部分要薄些，因此凸出部分 的电流密度大，此处阳极溶解快，凸出部位渐趋平 坦。
金相显微试样的制备
➢ 实验目的
1）了解金相显微试样制备原理，熟悉金相显微试样的制备过 程。
2）初步掌握金相显微试样的制备方法。
➢ 实验设备及材料
1）金相显微镜、砂轮机、镶嵌机、预磨机、抛光机、吹风 机。 2）待制备的金相试样。 3）不同粗细的金相砂纸一套、抛光剂、浸蚀剂、无水酒 精、玻璃板、脱脂棉，竹夹子等。
检测脱碳层、化学热处理的渗层、淬火层、晶粒度等，应取横向截面。
夹在具接应 通选直择流与电试源在样后化硬，度阳学、极化表抛学面光性产能生时近选似择，的性影材溶料解响。，逐抛渐使光阳质极表量面的的磨可痕消控去。参数有：抛光液的组分、浓度、 试常样用作 的阳砂温极纸，号度选数，用有耐2以0蚀0、金及4属00抛材、料6光0为0阴、时极80间（0号如等几不种锈，，钢号需、小铂根者、磨铅据粒等较）具粗。，体号情大者况较细制。定合适的工艺规程。
化学抛光蒸一般馏总水不太的理想化，学若和抛机械光抛剂光结，合，对利碳用化钢学抛、光剂一边般腐蚀低边抛合光金可提钢高抛的光退效能火。 、淬火组织进行化
金相显微试样的制备
金相显微试样的制备一、绪论二、金相试样制备步骤三、镶样四、磨光五、抛光六、金相试样的腐蚀绪论：显微分析是研究金属内部组织的最重要的方法。
在金相学的发展历史中，绝大部分研究工作是借助于光学显微镜完成的。
试样制备工作包括许多技巧，需要有长期的实践经验才能较好地掌握；同时它也比较费时和单调，往往使人感到厌烦。
金相显微镜的使用之所以比生物显微镜晚二百年，其原因就是由于长期没有解决好试样制备问题。
由于研究材料各异，金相显微制样的方法是多种多样，其程序通常可分为取样、镶样、磨光、机械抛光(或电解概抛光、化学抛光)、腐蚀等几个主要工序，无论哪一个工序操作不当，都会影响最终效果，不适当的操作可能形成“伪组织”导致错误的分析。
[center][/center]一．金相试样制备步骤：1．1．1 取样1．纵向取样纵向取样是指沿着钢材的锻轧方向进行取样。
主要检验内容为：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、热处理的全面情况等。
2．横向取样横向取样是只垂直于钢材锻扎方向取样。
主要检验内容为：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、表面化学热处理及镀层厚度等。
3．缺陷或失效分析取样截取缺陷分析的试样，应包括零件的缺陷部分在内。
取样时应注意不能使缺陷在磨制时被损伤甚至消失。
[/center]1．1．2试样尺寸金相试样的大小以便于握持、易于磨制为准。
通常显微试样为直径15mm、高15~20mm的圆柱体或边长为15~25mm 的立方体。
[/center]1．1．3试样的切割试样可用手锯、砂轮切割机、剪切、锯、刨、车、铣等截取。
硬而脆的金属可以用锤击法取样。
不论用哪种方法切割，均应注意不能使试样由于变形或过热导致组织发生变化。
对于使用高温切割的试样，必须除去热影响部分。
二. 镶样对于形状特殊或尺寸细小不易握持的试样，要进行镶嵌或机械夹持[center][/center]一般情况下，如果试样大小合适，则不需要镶样，但试样尺寸过小或形状极不规则者，如带、丝、片、管，制备试样十分困难，就必须把试样镶嵌起来。
简述金相试样制备的基本过程
简述金相试样制备的基本过程金相试样制备是金相分析实验的一项重要工作，它是通过一系列的步骤将金属试样制备成适合金相观察的样品。
金相试样制备的基本过程如下：1. 试样的选择：根据分析的需要，选择合适的金属材料作为试样。
试样的形状和尺寸应符合实验要求，通常为圆柱形或方形。
2. 试样的切割：采用金相切割机或者手动切割工具，将试样从大块材料中切割出所需尺寸的样品。
切割过程中要注意避免产生过多的热量，以免影响试样的组织结构。
3. 试样的研磨：通过一系列的研磨步骤，将试样的表面研磨平整。
首先使用粗砂纸或砂轮对试样进行粗磨，去除试样表面的粗糙度和氧化层。
然后使用细砂纸或砂轮进行细磨，使试样表面光滑均匀。
4. 试样的抛光：通过抛光过程，进一步提高试样的表面质量。
抛光一般采用金相抛光机，通过旋转的抛光盘和涂抹研磨剂的方式，对试样进行抛光处理。
抛光的时间和压力要控制好，以避免过度抛光导致试样表面的形貌发生改变。
5. 试样的清洗：将抛光后的试样放入超声波清洗器中，用溶剂清洗试样表面的污垢和抛光剂残留。
清洗过程中要注意避免试样受到机械冲击，以免损坏试样。
6. 试样的腐蚀：某些金属材料需要进行腐蚀处理，以去除试样表面的氧化层和其他不良组织。
腐蚀一般采用酸性溶液，如酸性硝酸或酸性硫酸溶液。
腐蚀时间要根据试样的材料和要求进行控制，过长的腐蚀时间可能会导致试样的形貌和组织结构发生变化。
7. 试样的洗净：将腐蚀后的试样放入清水中进行反复洗净，以去除腐蚀液的残留物。
洗净过程中要避免试样受到机械冲击，以免试样变形或损坏。
8. 试样的干燥：将洗净后的试样放入烘箱或用吹风机进行干燥，以去除试样表面的水分。
干燥过程中要控制好温度和时间，以避免试样的热膨胀和变形。
9. 试样的打磨：对于需要进行金相观察的试样，还需要进行一定程度的打磨处理，以获得更好的观察效果。
打磨一般采用细砂纸和研磨液，通过手工或机械的方式对试样进行打磨，使试样表面更加光滑。
金相显微镜的使用及金相试样的制备实验
实验一金相显微镜的使用及金相试样的制备一．实验目的1．学习了解金相显微镜的使用。
2．学习了解金相试样的制备。
二．概述利用金相显微镜，在试样上观察金属组织的方法称为显微分析，所能观察到的金属组织称为显微组织。
显微分析是研究金属材料的一种重要方法。
通过这种方法可以观察、研究金属材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物等在组织中的数量和分布情况等问题。
金相显微镜可以用于研究材料的组织结构与化学成分之间的关系；确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织；判别材料质量的优劣等。
1．金相显微镜的构造及使用正常人眼看物体时，最适宜的距离大约在250mm左右（称为明视距离），这时能分辨0.15~0.30mm距离，放大镜一般只能放大25倍，若要提高放大倍数以观察更细小的物体，就必须利用显微镜。
光学金相显微镜放大倍数为几十倍到2000倍，它的放大原理如图1.1所示。
图1.1 显微镜成像原理图对着被观察物体的透镜叫做物镜；对着人眼的透镜叫做目镜。
当观察物体AB放在物镜的举例焦点F1略远一点的地方时，则在透镜另一侧形成道理放大实像A1B1，A1B1处于目镜A B，虚像成像在人焦点F2之内。
人眼通过目镜观察实像A1B1时，将得到道理放大虚像''11眼明视距离处。
物镜的放大倍数目镜的放大倍数显微镜总的放大倍数即显微镜放大倍数等于物镜和目镜单独放大倍数的乘积。
本次实验使用XJP-100型金相显微镜，如图1.2所示。
它的构造可分为三部分：光学系统、机械系统和照明系统。
（1）光学系统：主要是目镜组和物镜组。
目镜：放大倍数有5⨯、10⨯、12.5⨯物镜：放大倍数有10⨯、40⨯、100⨯（2）机械系统：主要是底座、载物台、物镜转换器和调焦装置。
底座：支持整个显微镜体。
载物台：放置试样用。
武警转换器：用于更换不同倍数的物镜。
调焦装置：调节焦距用，一般显微镜分粗调和微调。
（3）照明系统：照明系统由光源、聚光透镜、孔径光栏、视场光栏和棱镜等组成。
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。
简述制备金相试样的过程
简述制备金相试样的过程摘要：一、金相试样的制备意义二、金相试样的制备步骤1.取样2.镶嵌3.磨光4.抛光5.腐蚀6.清洗7.观察正文：一、金相试样的制备意义金相试样制备是为了获得清晰的显微组织图像，以便对材料的内部结构进行分析。
这种分析对于了解材料的性能、制定合适的加工工艺和评估材料质量具有重要意义。
在金属学、材料科学和工程领域，金相试样的制备和观察已经成为必不可少的实验手段。
二、金相试样的制备步骤1.取样：首先从材料中切取一定尺寸的试样。
一般情况下，试样的大小为10mm×10mm×10mm。
对于硬质、难加工的材料，可以采用线切割或激光切割方式获取试样。
2.镶嵌：将取好的试样固定在镶嵌剂中，以保证在后续的磨光和抛光过程中试样不会损坏。
镶嵌剂可以选择环氧树脂或其他适合的材料。
3.磨光：将镶嵌好的试样进行初步磨光，逐步去除表面的划痕和瑕疵。
通常采用粗磨、中磨和细磨三个阶段，每个阶段都需要使用相应粒度的砂纸或金刚石膏进行磨光。
4.抛光：在磨光的基础上，使用抛光剂进一步去除磨痕，使试样表面光滑。
抛光过程中，可以使用抛光机或手动抛光。
抛光剂可以选择液体抛光剂或固体抛光剂，具体选用取决于试样材质。
5.腐蚀：为了使金相组织更加清晰，需要对试样进行腐蚀。
腐蚀过程中，要注意控制腐蚀液的浓度、温度和腐蚀时间。
常用的腐蚀剂有硝酸、氢氟酸等。
6.清洗：腐蚀后，需将试样表面残留的腐蚀液清洗干净，以免对金相组织观察产生影响。
7.观察：将清洗干净的试样放入金相显微镜下观察，记录并分析试样的显微组织结构。
观察时，可以选择不同的放大倍数和光源，以获得更全面的组织信息。
通过以上七个步骤，就可以顺利完成金相试样的制备。
在实际操作中，制备过程还需根据材料性质和观察需求进行适当调整。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.3.2
细磨的目的是消除粗磨时留下的较深的磨痕，为下一个工序——抛光做准备。常规的细磨有手工磨光和机械磨光两种方法。手工磨光是用手握持试样，在金相砂纸上单方向推移磨制，拉回时提起试样，使之脱离砂纸。细磨时可以用水作为润滑剂。我国金相砂纸按粗细分为01号、02号、03号、04号、05号等几种(表2-2)。细磨时，依次从粗到细研磨，即从01号磨至05号；每次换下一道砂纸之前，必须先用水洗去样品和手上的砂粒，以免把粗砂粒带到下一级的细砂纸上去。同时要将试样的磨制方向调转90°，即本道磨制方向与上一道磨痕方向垂直，以便观察上一道磨痕是否全部消除。
5~3.5
1400（M3.5或W3.5）
1600（M3或W3）
1800（M2.5或W2.5）
2000（M2或W2）
2500（M1.5或W1.5）
3000（M1或W1）
3500（M0.5或W0.5）
07
08
09
010
——
——
——
3.5~3.0
3.0~2.5
实验二
一．实验目的
（1）初步掌握金相试样的制备原理。
（2）学习金相试样的制备过程。
（3）了解目前常用的金相显微组织显示方法。
（4）了解目前制备金相试样的先进技术。
二．实验原理
在生产与科研中，金相显微分析是研究材料内部组织的重要手段。其原理为，通过金相显微镜，利用材料表面不同凹凸面对光线反射程度的差别来显示显微组织状态。因此，为了清楚显示出组织细节，要求磨面无变形层，曳尾和划痕等，还要保护好试样的边缘。制样程序通常包括取样、镶样、磨光、抛光、腐蚀等几道工序。为了避免出现“伪组织”而导致错误的判断，需要掌握正确的制样方法。
15
13
室温，24
120℃，10
150℃，4~6
固化温度较高，收缩小，适用于镶嵌形状复杂的小孔和裂纹的试样
3
6101环氧树脂
磷苯二甲酸二丁脂
间苯二胺
氧化铝或碳化硅粉（40μm）
100
15
15
适量
室温，24
80℃，6~8
高硬度试样或氮化层试样
采用塑料作镶嵌材料时，一般在金相试样镶嵌机上进行镶样。金相试样镶嵌机主要包括加压设备、加热设备及压模三部分（图2-5）。使用时将试样放在下模上，选择较平整的一面向下，在套筒空隙间加入塑料，然后将上模放入压模（套模）内，通电加热至额定温度后再加压，待数分钟后除去压力，冷却后取出试样。
对于不同性质的材料，试样截取的方法各有所异（图2-1），但应遵循一个共同的原则，即应保证被观察的截面不产生组织变化。对软材料，可以用锯、车、刨等方法。对硬而脆的材料，可用锤击的方法；对极硬的材料，可用砂轮切片机或电火花机和线切割机；在大工件上取样，可用氧气切割等等。
试样切取方法
图2-1试样的切取方法
为加快磨制速度，减轻劳动强度，可在转盘上贴有水砂纸的预磨机上进行机械磨光。水砂纸按粗细有200号、300号、400号—900号等。磨制时由200号开始，逐次磨到900号砂纸，磨制时要不断加水冷却。每换一道砂纸，必须用水将试样冲洗干净，并将磨制方向调换90°。
表2-2金相砂纸的规格
磨料微粉粒度号*
砂纸代号
试样的尺寸以便于握持、易于磨制为准，一般为直径Ф12—15×15mm的圆柱体，或高度（或边长）15×15×15mm的正方体，如图2-2所示。对形状特殊或尺寸细小的试样，应进行镶嵌或机械夹持。
3.2
镶样的方法有很多，如低熔点合金镶嵌、电木粉或塑料镶嵌和机械夹持等，如
图2-3和图2-4所示。目前一般是采用塑料镶嵌。先前材料有热固性塑料（如胶木粉）、热塑性塑料（如聚氯乙烯）、冷凝性塑料（环氧树脂加固化剂）等（表2-1）。
3.3.1
粗磨的目的是为了整平试样，并磨成合适的外形。粗磨一般在砂轮机上进行。对很软的材料，可用锉刀锉平。使用砂轮机粗磨时，必须注意接触压力不可过大，若压力过大，可能使砂轮碎裂造成人身和设备事故，同时极易使磨面温度升高引起组织变化，并且使磨痕加深，金属扰乱层增厚，给细磨抛光带来困难。粗磨时需冷却试样，防止受热而引起组织变化。粗磨后需将试样和双手清洗干净，以防将粗砂粒带到细磨用的砂纸上，造成难以消除的深磨痕。
尺寸范围μm
磨料微粉粒度号
砂纸代号
尺寸范围μm
280
320（M40或W40）
400（M28或W28）
500（M20或W20）
600（M14或W14）
800（M10或W10）
1000（M7或W7）
1200（M5或W5）
1
0
01
02
03
04
05
06
~40
40~28
28~20
20~14
14~10
10~7
7~5
a)外形示意图 b)镶嵌示意图
1 旋钮 2 上摸 3 套摸 4 加热器 5 试样 6 下摸 7 加压机构
图2-5XQ 2型镶样机
3.3
磨制是为了得到平整的磨面，为抛光作准备。一般分为粗磨和细磨两步。图2-6表示切取试样后形成的粗糙表面，经粗磨﹑细磨﹑抛光后磨痕逐渐消除，得到平整光滑磨面的示意图。
图2-6试样表面磨痕变化示意图
三．金属试样的制备
3.1
显微试样的选取应根据研究、检测目的，取其最具有代表性的部位。此外，还应考虑被测材料或零件的特点、工艺过程及热处理过程。例如：对于铸件，由于存在偏析现象，应从表面层到中心等典型区域分别取样，以便分析缺陷及非金属夹杂物由表及里的分布情况；对轧制和锻造材料，应同时截取横向及纵向检验面，以便分析材料在沿加工方向和垂直加工方向截面上显微组织的差别；而对热处理后的显微组织，一般采用横向截面。
图2-2金相试样的尺寸图2-3金相试样的镶嵌方法
图2-4常用镶嵌方法与材料
表2-1常用环氧树脂镶嵌料配方
序号
原料名称
用量/g固化时间/h用途来自1618环氧树脂
磷苯二甲酸二丁脂
二乙醇胺（或乙二胺）
100
15
10
室温，24
60℃，4~6
较软及中等硬度的金属材料
2
618环氧树脂
磷苯二甲酸二丁脂
二乙醇胺
100