材料分析技术金相分析技术2011.ppt

文档介绍：材料分析技术金相分析技术2011
(ii)　棱镜反射照明。这种照明是利用三棱镜作为折光元件，光源经棱镜全反射后，通过物镜光束便斜射到试样表面。这种照明方式与平面镜相比较光线损失极少，镜筒内的炫光较低，图象高密度大、衬度好。但这种照明方因，分别在材料失效部位和完好部位取样，以便于对比分析。
2、对铸件，必须从表面到心部，从上部到下部观察其组织差异，以了解偏析情况，以及缩孔疏松及冷却速度对组织的影响。
3、对锻轧及冷变形加工的工件，应采用纵向检查面，以观察组织和夹杂物的变形情况
4、热处理后的显微组织则应采用横向截面。
二、试样的截取
　　
取样时，应保证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：
1、对于软材料，可以用锯、车、刨等加工方法；
2、对于硬材料，可以用砂轮切片机切割或电火花切割等方法。
3、对于硬而脆的材料，可以用锤击方法。
4、在大工件上取样，可用氧气切割等方法。
5、在用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，以免试样因受热而引起组织变化。
三、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15mm、高15~20mm的圆柱体或边长为15~25mm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。
　　1、试样取下后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。
2、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，施加压力要均匀。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。
3、在磨制过程中，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化。
4、在一般情况下，试样的周界要砂轮或锉刀磨成45°角，以免在磨光及抛光时将砂纸和抛光织物划破。
5、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。
镶　　样
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。镶嵌分冷镶嵌和热镶嵌二种。
热镶：
　　目前一般多采用塑料镶嵌。镶嵌材料有热凝性塑料(如胶木粉)、热塑性塑料(如聚***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***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加压加热才能成型。金相试样镶样机主要包括加压设备、加热设备及压模三部分。
金相试样镶样机
冷镶
　　对温度及压力极敏感的材料(如淬火马氏体与易发生塑性变形的软金属)，以及微裂纹的试样，应采用冷镶、洗涤后可在室温下固化，将不会引起试样组织的变化。
镶嵌方法
环氧树脂、牙托粉镶嵌法对粉末金属，陶瓷多孔性试样特别适用。电解制样时，可加入铜粉等金属填料以产生导电性，还可加入耐磨填料如Al2O3等来增加硬度及耐磨性，保持试样的边缘，填料一般在制样前加入到压镶塑料中去。机械镶嵌法，适用外形比较规则像圆柱体，薄板等。
低熔点合金和牙托粉加牙托水镶嵌法
低熔点合金镶嵌法，利用融溶的低溶点合金溶液浇铸镶嵌成合适的金相试样。将欲镶嵌的细小试样放置在一块平整的铁板上，用合适的金属圈或塑料圈套在试样外面，将低熔点合金注入圈内待冷却后即可。
牙托粉加牙托水镶嵌法，这种方法操作方便。室温下将牙托粉加适量的牙托水调成糊状(不能太稀) ，将欲镶嵌的细小试样放置在一块平整的玻璃上，用合适的金属圈或塑料圈套在试样外面，室温下将牙托粉加适量的牙托水调成糊状(不能太稀) ，并迅速注入金属圈或塑料圈内待30分钟后即固化，目前这样方法完全可取代低熔点合金镶嵌法 。
机械镶嵌用夹具
低熔点合金和牙托粉加牙托水镶嵌法
磨　　光
磨光分为粗磨与精磨。
　　(1) 粗磨的目的是为整平试样，并磨成合适的形状。
　　金相试样的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是应尽可能减少表层损伤。
每一道磨光工序必须除去前一道工序造成的变形层(至少应使前一道工序产生的变形层减少到本道工序产生的变形层深度)，而不是仅仅把前一道工序的磨痕除去；
该道工序本身应做到尽可能减少损伤，以便于进行下道工序。
最后一道磨光工序产生的变形层深度应非常浅，保证能在下一道抛光工序中除去。
图为试样经过切割加工及四道磨光工序后，表面变形层厚度变化示意图。图中A、B、C均为变形层，越往里，变形量越小，D为未受损伤的组织。此过程要注意防止金属过分发热。
试样经过切削磨光后变形层厚度变化示意图