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材料检测-金相制样及分析方法

来源:www.hitrz.com?????发布日期:2017-08-16 17:07:03???作者:材料检测?????

?金相分析在材料研究领域占有十分重要的地位,是研究材料内部组织的主要手段之一。采用定量金相学原理,由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌,从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。

?制样及分析过程:样品切割、镶嵌样品、机械制样、检验样品、金相分析
一、样品切割
方法:金相最适合的切割方法是湿式切割轮切割法。
优点:所造成的损伤与所用的时间相比是最小的
切割片的选择:主要依据材料的硬度和韧性进行选择。
陶瓷和烧结碳化物:金刚石切割片
钢铁材料:氧化铝(Al2O3)切割片和CBN切割片
有色金属:碳化硅(SiC)切割片
二、镶嵌样品
金相样品镶嵌(以下简称镶样),是指在试样尺寸较小或者形状不规则导致研磨抛光苦难而进行的镶嵌或夹持来使试样抛磨方便,提高工作效率及实验的准确性的工艺方法。
镶样一般分为冷镶和热镶
冷镶应用:对温度及压力极敏感的材料,以及微裂纹的试样,应采用冷镶的方式,将不会引起试样组织的变化。
冷镶材料:一般包括环氧树脂、丙烯酸树脂、聚脂树脂
环氧树脂:收缩率低,固化时间长;边缘保护好,用于真空浸渍,适用于多孔性材料;
丙烯酸树脂:黄色或白色,固化时间短,适用于大批量形状不规则的试样镶样;对有裂纹或孔隙的试样有较好的渗透性;特别适用于印刷电路板封装;
聚酯树脂:黄色、透明、固化时间较长;适用于大批量无孔隙的试样制样,适用期长;
真空浸渍:多孔材料(如陶瓷或热喷涂层)需要进行真空浸渍。树脂可强化这些脆弱的材料,可以最大程度地减少制备缺陷(如拔出、裂纹或未打开的孔隙)。只有环氧树脂可用于真空浸渍,因为它们具有低粘度和低蒸汽压特性。可将荧光染料与环氧树脂混合使用,以便于在荧光灯下找出一切填充过的孔隙。
热镶应用:适用于低温及压力不大的情况下不发生变形的样品。
镶材料:目前一般多采用塑料作为镶嵌材料。镶嵌材料有热凝性塑料(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)及医用牙托粉加牙托水等。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。
三、机械制样
机械制样可分两种操作:研磨和抛光
1.研磨
研磨的最终目的是获得极小损伤的平表面,而这些微小的损伤在随后的抛光过程中用很短的时间就可以消除掉。
研磨分为粗磨和细磨两个过程。
粗磨 粗磨的过程是将所有样品的表面成为相似的表面,使用较为粗大的、固定的研磨颗粒可迅速地研磨掉物质。
精磨 精磨会使样品有些微变形,但这些变形在抛光过程中就会消除掉。
2.抛光
抛光如同研磨一样,也必须去掉前面工序带来的损伤。可分为金刚石抛光和氧化物抛光两个过程。
金刚石抛光 只有将金刚石作为研磨料进行抛光,才能以最快速度获得最好的研磨平面。这是因为金刚石很硬,它几乎可以切任何材料和相。
氧化物抛光 对于特别软、韧性的样品,须采用氧化物抛光法。
抛光在抛光布上完成。金刚石抛光时还须用到润滑剂。
四、检验样品
抛光后检测部位变得光亮,观察组织时,需先对样品检测部位进行侵蚀,完毕后用酒精冲淋并用吹风机吹干。
五、金相分析
打开金相显微镜和电脑测试软件,进行金相观察分析。

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