一金相显微镜的使用及金相试样的制备

金相试样的制备一、试验目的1、了解金相试样的制备过程，学会钢铁材料金相试样的制备方法；2、初步学会用金相显微镜视察分析金属材料的显微组织。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备（二）金相试样的制备（参考标准为GB/T13298—91《金属显微组织检验方法》）1、试样的选取（取样）

试样截取的方向、部位、数量应依据金属制造方法，检验的目的，技术条件或双方协议的规定进行。垂直于锻轧方向的横截面可以探讨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、脱碳层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。平行于锻轧方向的纵截面可以探讨非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面状况等。比如：零件失效分析的试样，应当依据失效的缘由，分别在材料失效部位和完好部位取样，以便于对比分析。对铸件，必需从表面到心部，从上部到下部视察其组织差异，以了解偏析状况，以及缩孔疏松及冷却速度对组织的影响。取样部位确定好意后，应依据材料确定截取方法，对于软材料，可以用手锯、车、刨等加工方法；对于硬材料，可以用砂轮切割机切割或电火花切割等方法；对于硬而脆的材料，可以用锤击方法。试样的大小依以便于握持、易于磨制为准。通常试样大小以磨面面积小于400㎜2，高度15～20mm为宜。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备2、试样镶嵌在制备金相试样时，对于形态特殊或尺寸细小不易握持的试样，要进行镶嵌或机械夹持，如带、丝、片、管等。镶嵌的方法很多，如低熔点合金法，塑料镶嵌法，机械夹持法，快速镶嵌法等。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。胶木粉不透亮，有各种颜色，而且比较硬，试样不易倒角，但抗强酸强碱的耐腐蚀性能比较差。聚氯乙烯为半透亮或透亮的，抗酸碱的耐腐蚀性能好，但较软。用这两种材料镶样均需用特地的镶样机加压加热才能成型。机械夹持法：主要是用于表层检验的试样，如焊接接头熔深熔宽的测量，夹具材料可选用低、中碳钢，其硬度略高于试样以免磨制时产生倒角。这种方法简洁易行，夹具可多次运用，成本较低。用此法时，须留意使试样与钢圈或钢夹紧密接触，钢圈或钢夹的硬度应接近于试样的硬度，为避开浸蚀剂从试样的空隙中溢出，可将试样浸在熔融的石蜡中使空隙被充溢。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备3、试样磨制（1）粗磨：粗磨即磨平，主要目的是获得平整的磨面和规则的外形，其次是试样的倒棱，以免细磨和抛光时划烂砂纸或抛光布，但对于须要视察表层组织(如渗碳层、脱碳层)的试样，则不能倒棱。一般黑色金属要用砂轮打平，对于很软的材料(如铝、铜、镁等有色金属)可用锉刀锉平。磨砂轮时应利用砂轮的侧面，并使试样沿砂轮径向缓慢往复移动，施加压力要匀整，且试样要不断用水冷却，以防止试样因受热升温而产生组织变更，手持试样的姿态从头到尾不能变更。这样既可以保证使试样磨平，还可以防止砂轮侧面磨出凹槽，使试样无法磨平。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备（2）细磨：细磨是为了消退粗磨留下的磨痕，为抛光作准备，分为手工细磨和机械细磨两种方法。手工细磨是将砂纸平铺在玻璃板上（或平的瓷砖上），左手伸开压住砂纸，右手握住试样使磨面朝下，且整个磨面必需和砂纸接触，然后轻轻向前推行进行磨削，提起使样返回，再重复上述操作。操作路途如图1-5所示。假如是耐水砂纸，按400、600、800、1000、1200、1500的依次，干砂纸为1、2、3、4、5、6号的依次。每磨一道砂纸，试样的划痕匀整且方向一样，磨下一道砂纸时，试样、手、砂纸和玻璃必需用水冲洗干净，磨削方向与上一道砂纸所磨划痕方向垂直。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备4、抛光：抛光的目的是消退试样细磨时所留下的微小磨痕，获得光亮无痕的镜面。抛光的方法主要有机械抛光、电解抛光和化学抛光等，其中应用最多的是机械抛光法。机械抛光主要是抛光微粉与试样磨面之间的磨削和滚压以及抛光织物和试样磨面之间的摩擦作用。抛光时先将抛光织物用水浸湿，然后平整地装在抛光机的抛光盘上（粗抛为帆布，精抛为金丝绒或呢子布）。所后将配好的抛光液（AL2O3或Cr2O3水溶液）倒在抛光盘上（以在试样上形成的水膜5～10秒钟干为宜），打开电源，手握试样试磨面朝下，轻轻地放在抛光盘的2/3半径处，使细磨的划痕方向与抛光盘的旋转方向垂直，且沿与抛光回旋转方向相反旋转，直至磨面光亮无痕为止。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备5、腐蚀：抛光后的试样磨面是平整光亮的镜面，置于金相显微镜下视察时，除能看到试样中的缺陷和非金属夹杂物外，一般看不到试样的显微组织，必需经过适当的化学浸蚀后才能显示出组织。常用的腐蚀方法有化学腐蚀法、电解腐蚀法、金相组织特殊显示法等。化学腐蚀的方法是将已抛光好的试样用水冲洗干净或用酒精擦掉表面残留的脏物，在试样磨面用滴管滴一些酒精，用电吹风吹干，然后将试样磨面浸入腐蚀剂中（浸蚀）或用棉球蘸取腐蚀剂在试样磨面上擦拭（擦蚀）或用滴管干脆将腐蚀剂滴在磨面上（滴蚀），待磨面发暗时，立刻用水冲洗干净，再用滴管滴一些酒精，用电吹风吹干，即可放在显微镜下视察。试样腐蚀的深浅程度要依据试样的材料、组织和分析的目的来确定，同时还应与所须要的显微镜的放大倍数有关，高倍视察时腐蚀稍浅一些，而低倍视察则应腐蚀较深一些。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备四、试验步骤1、每班按3人一组，每组领取一套砂纸，按如图1-6所示沿虚线裁开，每人领取一个试样；2、先将砂纸平铺在玻璃板上，左手伸开按住砂纸，右手将试样拿平，渐渐往前推，然后提起拿回来，再渐渐往前推，直到试样表面划痕方向一样且匀整时再换下一道砂纸；3、将磨好的试样用水冲洗干净，再在抛光机上轻轻抛光，直到表面没有划痕为止；4、将抛光好的试样用水冲洗干净，再用有酒精的脱脂棉擦洗，用吹风机吹干，最终用硝酸酒精浸蚀，清洗吹干后准备视察。5、磨好的试样磨面朝下放在载物台中心，先用低倍再用高倍细致视察。6、对磨好试样的组织进行分析，画出组织示意图。7、每组可选组织较好的样品，进行照相。试验一金相显微镜的运用及

金相试样的制备五、试验要求1、明确试验目的；2、简述金相显微镜的基本原理和主要结构；3、叙述金相显微镜的运用方法及留意事项；4、简述金相试样的制备过程，并分析在实际中遇到的问题，提出改进措施；5、画出所制的金相试样的组织示意图，并贴上组织照片，同时注明材料名称、放大倍数、腐蚀