b）试样的截取方法
•
• • • • 取样时，应该保证不使被观察的截面由于截取而产 生组织变化，因此对不同的材料要采用不同的截取方 法。 对于软材料，可以用锯、车、刨等加工方法； 对于硬材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割、 线切割等方法； 对于硬而脆的材料，如白口铸铁，可以用锤击方法； 在大工件上取样，可用氧气切割等方法。
四、试验内容 • 金相试样切割机的操作步骤及注意事项 • 金相试样镶嵌机的操作步骤及注意事项
五、思考题 • 取样部位及检验面如何选择 • 试样的截取方法列举三种并说明什么情 况下使用 • 为防止在磨抛的过程中发生试样划破砂 纸或抛光布的情况，该如何对试样预处 理 • 列举三种镶嵌料及特点
一、金相试样的取样和镶样
金相试样截取部位选取之后，就需要选择磨面： • 横截面：试样从中心到边缘组织分布的渐变情况， 像表面渗层、硬化层、镀层等表面处理的深度及其 组织，表面缺陷以及非金属夹杂物在横截面上的分 布情况。 • 纵截面：非金属夹杂物在纵截面上的分布情况、大 小、数量及形状，金属的变形程度，如有无带状组 织的存在 • 有时会选择两个互相垂直的磨面，研究立体形貌
• 在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以 减少由于受热而引起的试样组织变化。试样上由于截 取而引起的变形层或烧损层必须在后续工序中去掉。
c）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16~25mm、 高16~20mm的圆柱体或边长为 16～ 25mm的立方体。 • 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。
4）盖上防护罩，带上手套，开启电源
注意：有一个搁置切割台的卡口，切割机 开启后将卡口抬起，切割部位方能进给。
5）开启水源，手握手柄，利用切割台自重 向前进刀，速度控制较为匀速，直到手上 无阻力表示切割完毕。
• 6）关闭电源，关闭水管，打开防护 罩，松开螺丝后拿出试样，清理切割 机，盖上防护罩。
• •
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用光学显微镜观察和研究金属等材料 内部组织，一般要分三个阶段来进行： 1) 制备所截取试样的表面； 2) 采用适当的腐蚀操作显示表面的组 织； 3) 用显微镜观察和研究试样表面的组 织。 这三个阶段是一个有机的整体，无论 哪一个阶段操作不当，都会影响最终 效果，因此不应忽视任何一个阶段。
二、操作步骤
• 1、金相试样切割机
常用的薄片水冷砂轮切割机，砂轮片的厚度 在1-2mm，由颗粒状碳化硅或者氧化铝与树脂、 橡胶粘合而成。
1）检查切割机是否异常，检查砂轮片是否 完好，表面没有裂纹
2）松开锁紧丝杆，将试样放入后紧固螺丝
3）调整水管口对准工件切割位置
水管是通冷却水的 开启切割机前先试 水管是否畅通，是 否对准切割位置
注意事项
• 试样取下后一般先用砂轮磨平，对于很软的 材料(如铝、铜等有色金属)可用锉刀锉平 • 在一般情况下，试样的周界要用砂轮或锉刀 磨成圆角，以免在磨光及抛光时将砂纸和抛 光织物划破。 • 对于需要观察表层组织(如渗碳层、脱碳层) 的试样，则不能将边缘磨圆，这种试样最好 进行镶嵌。
2、镶嵌
• 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。 • 可以采用机械镶嵌法．即用夹具夹持 试样。
注意事项： • 严禁使用已有裂纹的砂轮片 • 不能在没有冷却水或冷却不充分的情 况下工作。 • 及时清理积聚切屑，使排水管道畅通
2、镶嵌机
常见XQ-2B 镶嵌机。 包括 • 加压 • 压模 • 加热装置
• 顶压螺杆
•套筒• 升降Biblioteka 轮• 上模和下模温控仪
计时器旋钮
保压指示灯
电源 开关
• 1）将上下模取出擦净。
一、概述
• 金相显微分析是研究金属和合金组织的主要方法之一， 在生产实际中，为了探索金属材料的性能，经常需要 进行金相组织的检查和分析。金相显微分析是利用显 微镜的光学理论借助于试样表面对光线的反射特点来 进行的。为了对金相显微组织进行鉴别和研究，需要 将所分析的金属材料制备成一定尺寸的试样，并经磨 制抛光与腐蚀等工序，最后通过金相显微镜来观察和 分析金属的显微组织状态及分布情况。 • 金相试样制备的质量好坏，直接影响到组织观察的结 果。如果样品制备不符合特定要求，就有可能由于出 现假象而产生错误的判断，致使整个分析得不到正确 的结论。 • 因此，为了得到合乎理想的金相显微组织试样，需要 经过一系列的制备过程。
目前一般多采用塑料镶嵌。 • 镶嵌材料有热固性塑料(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。这些材料都各有其特点。 • 胶木粉不透明，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。 • 聚氯乙烯为半透明或透明的，抗酸碱的耐腐蚀 性能好，但较软。 用这两种材料镶样均需用专门的镶样机，对 加热温度和压力都有一定要求，并会引起淬火 马氏体回火、软金属发生塑性变形。 • 环氧树脂镶样，浇注后可在室温下固化，因而 不会引起试样组织发生变化，但这种材料比较 软。
金相显微试样的制备
一、金相试样的取样和镶样
实验五 金相试样的取样和镶样
一、试验目的 • 了解金相显微试样的制备原理，熟悉金相显 微试样的制备过程 • 熟悉金相试样的主要切割方法 • 掌握金相试样的镶嵌方法 二、试验仪器和药品 金相试样切割机、镶嵌机、镶嵌料 三、试验原理 • 显微分析的重要性 • 用光学显微镜观察和研究金属等材料内部组 织的三个阶段 • 在什么情况下需要镶样
• 1）将上下模取出擦净。 • 2）先将准备好的试样磨面朝下放入下 模
• 3）转动手轮降低下模，根据套筒大小 和高度放入适量镶嵌料，放入上模。
• 4）固紧顶压螺杆，旋转八角顶丝， 顶到上模
5）开启电源，选择135度，将定 时器旋至10min处
6）转动加压手轮到压力指示灯亮
• 7）在加热过程中由于镶嵌料软化，压力 会减小，压力灯如果熄灭需要继续转动 手轮到灯亮。 • 8）时间到以后冷却至少5分钟 • 9）逆时针摇动手轮去除压力，旋转八角 顶丝使其离开上模，旋转手轮升起上模， 打开上盖板，取出镶好的样品 • 注意：升起压模过程中会发生上模跳出 的现象，旋转八角顶丝时不要打开上盖 板，防止上模蹦出造成危险。
1) 制备所截取试样的表面
• 主要制备过程包括
取样 - 镶嵌（不一定有）- 磨制 - 抛光
本次实验内容： 金相试样的取样和镶样
1、取样
• 选择合适的、有代表性的试样是进行金 相显微分析极其重要的一步。
取样部位
金相试样的选择
取样方法 试样尺寸
a）取样部位
• 取样部位及检验面的选择取决于被分析材料或零件 的特点、加工工艺过程及热处理过程，应选择有代 表性的部位。 • 生产中常规检验所用试样的取样部位、形状、尺寸 都有明确的规定(详见有关标准)。 • 检验和分析零件失效的原因时，应该根据失效的原 因，除了在材料失效的部位取样外，还需要在距离 破坏处较远的部位截取试样，以便于对比分析； • 在研究铸件组织时，由于偏析现象的存在，必须从 表面层到中心，同事取样进行观察； • 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； • 对于一般经热处理后的零件，由于金相组织比较均 匀，试样截取可再任一截面进行。