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金相顯微鏡的樣品制備是一個(gè)復(fù)雜而精細(xì)的過程,主要包括取樣、鑲嵌、磨制、拋光和浸蝕等步驟。以下是對(duì)這些步驟的詳細(xì)介紹:
一、取樣
取樣原則:根據(jù)研究目的,選取具有代表性的部位進(jìn)行取樣。例如,在研究金屬及合金的顯微組織時(shí),應(yīng)從材料或零件在使用中*重要的部位截??;在分析失效原因時(shí),應(yīng)在失效的地方與完整的部位分別截取試樣。
取樣方法:根據(jù)材料的性質(zhì)選擇合適的取樣方法。軟材料可用鋸、車、刨等方法切取;硬材料可用水冷砂輪切片機(jī)、電火花切割等方法切?。挥捕嗟牟牧希ㄈ绨卓阼T鐵)也可用錘擊法獲取。取樣時(shí)應(yīng)避免使試樣觀察面的金相組織發(fā)生變化。
二、鑲嵌
鑲嵌目的:對(duì)于尺寸過小或形狀不規(guī)則的試樣,以及需要保護(hù)試樣邊緣的場(chǎng)合,可以進(jìn)行鑲嵌處理。
鑲嵌方法:鑲嵌分為冷鑲嵌和熱鑲嵌。冷鑲嵌指在室溫下使鑲嵌料固化,適用于不宜受壓的軟材料及組織結(jié)構(gòu)對(duì)溫度變化敏感或熔點(diǎn)較低的材料。熱鑲嵌則是把試樣和鑲嵌料一起放入鋼模內(nèi)加熱加壓,冷卻后脫模。常用的鑲嵌料有酚-甲醛樹脂、酚-糠醛樹脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
三、磨制
磨制目的:獲得平整光潔的表面,為拋光做準(zhǔn)備。
磨制步驟:
粗磨:使用砂輪機(jī)或粗砂紙對(duì)試樣進(jìn)行初步磨平,注意保持磨面平整并避免過熱。
細(xì)磨:在細(xì)砂紙上進(jìn)行逐步磨光,直至磨痕均勻且細(xì)小。細(xì)磨過程中應(yīng)不斷更換更細(xì)的砂紙,并每次改變磨制方向(一般轉(zhuǎn)90°),以觀察并消除上次的磨痕。
四、拋光
拋光目的:去除磨痕,獲得光亮而無瑕疵的鏡面。
拋光方法:拋光通常在拋光機(jī)上進(jìn)行,使用拋光布和拋光液。拋光液由極細(xì)的拋光粉末(如Al2O3、Cr2O3、MgO等)加水形成的懸浮液。拋光時(shí)應(yīng)使試樣磨面均勻地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上,并沿盤的邊緣到中心不斷作徑向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
五、浸蝕
浸蝕目的:使試樣表面有選擇性地溶解掉某些部分(如晶界),從而呈現(xiàn)微小的凹凸不平,這些凹凸不平在光學(xué)顯微鏡的景深范圍內(nèi)可以顯示出試樣的組織形貌、大小和分布。
浸蝕方法:選擇合適的浸蝕劑(如4%硝酸酒精溶液)對(duì)試樣進(jìn)行浸蝕,浸蝕時(shí)間根據(jù)試樣的材料和浸蝕劑的性質(zhì)而定。浸蝕完畢后應(yīng)立即用清水沖洗,然后用酒精沖洗,并用吹風(fēng)機(jī)吹干。
六、注意事項(xiàng)
在整個(gè)制備過程中,應(yīng)避免試樣因過熱而發(fā)生金相組織的變化。
磨制和拋光時(shí)應(yīng)保持磨面平整,避免產(chǎn)生弧形或劃痕。
浸蝕時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制浸蝕時(shí)間和浸蝕劑的濃度,以獲得更好的顯示效果。
通過以上步驟的精心制備,可以獲得適合在金相顯微鏡下觀察的樣品。這些樣品能夠清晰地顯示出金屬材料的微觀組織結(jié)構(gòu),為材料的研究和分析提供有力的支持。
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【責(zé)任編輯】超級(jí)管理員
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