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        金相顯微鏡廠家:金相試樣的平整與磨光

        時間:2021-12-06 來源:本站 點擊:44次

        試樣的平整

        用手鋸或錘擊所得的試樣表面很粗糙,切割后的試樣由于機械力的作用表層存在較深 的變形層,還有由夾具夾持的試樣,這些試樣都需要用砂輪機進行打磨平整后才能得到一 個平整的表面,平整又稱為粗磨。在粗磨時由于砂輪機的轉速極快,易產生很大的熱量, 并且接觸壓力越大產生的熱量也越大,變形也越大,故操作時應注意下列問題:

        (1) 手持試樣前后用力均勻,接觸壓力不可過大,以防過量發熱及機械變形。

        (2) 平整時不斷用冷卻液冷卻試樣,以保證試樣的組織不因受熱而發生變化。

        (3) 凡不作表面層金相檢驗的,試樣必須倒角,以免在以后的工序中劃傷砂紙和拋光 織物,甚至劃傷手指。

        (4) 軟材料要用鏗刀鏗平,不能在砂輪機上平整,以免產生較大的粗磨痕與大的變 形層。

        (5) 平整完畢后,必須將手和試樣清洗干凈,防止粗大沙粒帶入下道工序,造成較深 的磨痕。

        2.3.2試樣的磨光

        2. 3. 2. 1 磨光的目的

        磨光又稱為細磨,細磨的目的是消除粗磨留下來的深而粗的磨痕和變形層,也*是使試樣表面的變形損傷逐漸減少到零,即達到無損傷,為拋光做好準備。磨光是在某種基底 (例如砂紙的紙基)上的磨料顆粒以高應力劃過試樣表面,以產生磨屑的形式去除材料, 在試樣表面留下磨痕并形成具有一定深度的變形損傷層。因此,在實際操作過程中,只要 使變形損傷減少到不會影響觀察到試樣的真實組織*可以了。

        2. 3. 2. 2 磨光材料

        磨光通常在砂紙上進行,砂紙分為干砂紙(金相砂紙)和水砂紙兩種。金相砂紙通常 用于手工磨光,水砂紙用于機械磨光,即在磨光過程中需要用水、汽油、柴油的潤滑冷卻 劑冷卻。無論是金相砂紙還是水砂紙都是由紙基、黏結劑、磨料組合而成。磨料主要為 SiC、ALO3等,按照磨料顆粒的粗細尺寸來編號,粗細是按單位面積內磨料的顆粒度來定義 的,常用的砂紙編號為:No. 180、No. 280、No. 320. No. 400、No. 500. No. 600、No. 700、 No. 800、No. 900、No. 1000、No. 1200、No. 1500、No. 2000 等,號數越大砂紙越細。磨光過程 中,應注意砂紙及磨光器材的選用和操作方法,合理制定磨光工藝,盡量將變形層減至 *小。


        還有一種新型磨光材料為研磨盤,它一般是使用酚醛樹脂將金剛石微粉黏結于研磨 盤。根據金剛石的粗、細選用。這種研磨盤具有很 強的磨削力,高效并能獲得很好的磨光效果,適用 于硬質、脆性材料及復合材料的研磨。與普通的碳 化硅水砂紙相比,這種研磨盤由于使用了金剛石磨 料,材料去除速率大大提高,且能保持較長時間較 高的材料去除速率,因此,從制樣開始*可以使用 粒度較細的磨料,已獲得較低的殘余損傷。這種新 型的金剛石磨盤價格較貴,但耐用,壽命較長。如

        Buehler公司生產的HERCULES型磨光片,如圖 圖2-13 HERCULES型磨光片

        2-13所示?;w為不銹鋼片,上面黏結有金屬填料 和襯墊,其直徑約為12mm,襯墊只占制備表面的一部分,使表面應力得到控制并獲得適 度的材料去除速率,同時也能有效地清除磨屑并使變形量減小到*低。

        2. 3.3試樣的磨光方法

        試樣的磨光可分為手工磨光與機械磨光兩類。

        2. 3. 3. 1 手工磨光

        手工磨光是將金相砂紙放在玻璃板上,一手按緊砂紙,另一手持試樣,使試樣和砂 紙相接觸,并用手給予一定的壓力向前推,同時保持壓力均衡,砂紙由粗到細的磨制。 圖2-14是手工磨光操作示意圖,圖2-15是試樣磨面在磨光過程中的變化。磨制時應 注意:

        (1) 進行粗磨后,凡不作表面層金相檢驗的,棱邊應倒成小圓弧,以免在以后工序中 將砂紙或拋光織物撕裂。在拋光時還有可能被拋光織物鉤住往外飛岀,造成事故。

        (2) 磨制時用砂紙從粗到細逐次磨。在更換砂紙時,不宜跳號太多(一般鋼鐵材料 用No. 150(200)、No. 400、No. 600、No. 800、No. 1000五個編號的砂紙磨光即可),因為每號砂紙的切削能力是保證在短時內將前一道砂紙的磨痕全部磨掉來分級的。跳號過多, 不僅會增加磨削,而且前面砂紙留下來的表面變形層和擾亂層也難以消除,達不到消除劃 痕的目的。

        (3) 試樣的磨制方向應和上道工序的磨痕垂直,當前磨制的劃痕已經將上道砂紙留下 的劃痕完全覆蓋,再換下一道砂紙,每換一道砂紙,試樣換90。,使新的磨痕方向與舊磨 痕垂直,易于觀察磨痕的逐漸消除的情況。當新的磨痕蓋過舊的磨痕,而且磨痕是一個方 向時,可更換下一號砂紙。

        (4) 磨制時對試樣的壓力要均勻適中,壓力小磨削效率慢,壓力過大則會增加磨粒與 磨面之間的滾動,產生過深的劃痕,不宜消除,而且又會發熱并造成試樣表面有變形層。

        (5) 試樣和手要洗干凈,以免將粗沙粒帶到下道工序中,在磨制軟試樣時,應加煤油 作潤滑劑。

        (6) 砂紙一旦變鈍,磨削作用降低,不宜繼續使用,否則磨粒與磨面間會增加表面刮層,

        取決于材料的性質、試樣表面的粗糙度等因素,同時對砂紙的特性也要有所了解。

        圖2-16為碳化硅砂紙磨光速率及損傷層深度與砂紙粒度的 關系。由圖可知,磨粒大到一定尺寸(50~80am)后,磨光速率相差不多,但損傷深度卻隨磨粒尺寸增大而增加。因此,開始磨光時,并非砂紙愈粗愈好,通??梢詮腘o. 220 或No. 280用起,然后依次用No. 400、No. 600、No. 800、No. 1000磨制后,隨后即可進行 拋光,整個過程更換砂紙4~5次即可。對于較軟的材料還應該用更細的砂紙磨制。

        碳鋼經砂輪和金相砂紙打磨后磨面逐漸被磨光的情況,見圖2-17 (金相顯微鏡下進 行100x觀察)。從圖可知,砂輪打磨后的劃痕不僅粗而且深(見圖2-17a),經No. 280砂 紙打磨后劃痕已明顯變細變淺(見圖2-17b),經No. 600砂紙打磨后劃痕密度減少,平坦 的面增加(見圖2-17c),當打磨到No. 1000砂紙時,不僅劃痕變細、變淺,而且數量減 少,平坦的面明顯增加(見圖2-17d),此時即可進行拋光操作。



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