一金相显微镜的使用及金相试样的制备PPT课件.ppt

金相试样的制备金相试样的制备一、实验目的一、实验目的1 1、了解金相试样的制备过程，学会钢铁材料金相、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；试样的制备方法；2 2、初步学会用金相显微镜观察分析金属材料的显、初步学会用金相显微镜观察分析金属材料的显微组织实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备 （二）金相试样的制备（参考标准为（二）金相试样的制备（参考标准为GB/T13298GB/T132989191金属显微组织检验方法金属显微组织检验方法） 1 1、试样的选取（取样）、试样的选取（取样） 试样截取的方向、部位、数量应根据金属制造方法，检验的目的，技术条试样截取的方向、部位、数量应根据金属制造方法，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研究金属材料从表件或双方协议的规定进行垂直于锻轧方向的横截面可以研究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研究非金属夹杂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研究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、热处理的全面情况物的变形程度、晶粒畸变程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等比如：零件失效分析的试样，应该根据失效的原因，分别在材料失效部等比如：零件失效分析的试样，应该根据失效的原因，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，必须从表面到心部，从上部位和完好部位取样，以便于对比分析对铸件，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取样部位确定好意后，应根据材料确定截取办法，对于软材料，可的影响取样部位确定好意后，应根据材料确定截取办法，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握持、易于磨制为准。

通常试样大小以磨面面积小于4004002 2，高度，高度151520mm20mm为宜实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备 2 2、试样镶嵌、试样镶嵌 在制备金相试样时，对于形状特殊或尺寸细小不易握持的试样，在制备金相试样时，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，如带、丝、片、管等镶嵌的方法很多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 塑料塑料( (如胶木粉如胶木粉) )、热塑性塑料、热塑性塑料( (如聚氯乙烯如聚氯乙烯) )、冷凝性塑料、冷凝性塑料( (环氧树环氧树脂加固化剂脂加固化剂) )等胶木粉不透明，有各种颜色，而且比较硬，试等胶木粉不透明，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。

镶样均需用专门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单易行，夹具可多次使用，成本较低制时产生倒角这种方法简单易行，夹具可多次使用，成本较低用此法时，须注意使试样与钢圈或钢夹紧密接触，钢圈或钢夹用此法时，须注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，为避免浸蚀剂从试样的空隙中溢出的硬度应接近于试样的硬度，为避免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满可将试样浸在熔融的石蜡中使空隙被充满实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备 3 3、试样磨制、试样磨制 （1 1）粗磨：粗磨即磨平，主要目的是获得平整的磨面和）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，但对于需要观察表层组织砂纸或抛光布，但对于需要观察表层组织( (如渗碳层、脱如渗碳层、脱碳层碳层) )的试样，则不能倒棱。

一般黑色金属要用砂轮打平的试样，则不能倒棱一般黑色金属要用砂轮打平，对于很软的材料，对于很软的材料( (如铝、铜、镁等有色金属如铝、铜、镁等有色金属) )可用锉刀锉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，施加压力要均匀，且试样要不断用水冷却，慢往复移动，施加压力要均匀，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化，手持试样的姿势以防止试样因受热升温而产生组织变化，手持试样的姿势从头到尾不能改变这样既可以保证使试样磨平，还可以从头到尾不能改变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，使试样无法磨平防止砂轮侧面磨出凹槽，使试样无法磨平实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备 （2 2）细磨：细磨是为了消除粗磨留下的磨痕，为抛光作）细磨：细磨是为了消除粗磨留下的磨痕，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，且整个磨面必须和砂纸接纸，右手握住试样使磨面朝下，且整个磨面必须和砂纸接触，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。

操作路线如图上述操作操作路线如图1-51-5所示如果是耐水砂纸，按所示如果是耐水砂纸，按400400、600600、800800、10001000、12001200、15001500的顺序，干砂纸为的顺序，干砂纸为1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6号的顺序每磨一道砂纸，试样的划痕号的顺序每磨一道砂纸，试样的划痕均匀且方向一致，磨下一道砂纸时，试样、手、砂纸和玻均匀且方向一致，磨下一道砂纸时，试样、手、砂纸和玻璃必须用水冲洗干净，磨削方向与上一道砂纸所磨划痕方璃必须用水冲洗干净，磨削方向与上一道砂纸所磨划痕方向垂直实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备 4 4、抛光：抛光的目的是消除试样细磨时所留下的细、抛光：抛光的目的是消除试样细磨时所留下的细微磨痕，获得光亮无痕的镜面微磨痕，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，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布，精抛为金丝绒或呢子布）所后将配好的抛光液（AL2O3AL2O3或或Cr2O3Cr2O3水溶液）倒在抛光盘上（以在试样水溶液）倒在抛光盘上（以在试样上形成的水膜上形成的水膜5 51010秒钟干为宜），打开电源，手握秒钟干为宜），打开电源，手握试样试磨面朝下，轻轻地放在抛光盘的试样试磨面朝下，轻轻地放在抛光盘的2/32/3半径处，使半径处，使细磨的划痕方向与抛光盘的旋转方向垂直，且沿与抛细磨的划痕方向与抛光盘的旋转方向垂直，且沿与抛光盘旋转方向相反旋转，直至磨面光亮无痕为止光盘旋转方向相反旋转，直至磨面光亮无痕为止实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备 5 5、腐蚀：抛光后的试样磨面是平整光亮的镜面，置于金、腐蚀：抛光后的试样磨面是平整光亮的镜面，置于金相显微镜下观察时，除能看到试样中的缺陷和非金属夹杂相显微镜下观察时，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，必须经过适当的化学物外，一般看不到试样的显微组织，必须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、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）或用滴管直接将腐蚀剂滴在磨在试样磨面上擦拭（擦蚀）或用滴管直接将腐蚀剂滴在磨面上（滴蚀），待磨面发暗时，立即用水冲洗干净，再用面上（滴蚀），待磨面发暗时，立即用水冲洗干净，再用滴管滴一些酒精，用电吹风吹干，即可放在显微镜下观察滴管滴一些酒精，用电吹风吹干，即可放在显微镜下观察试样腐蚀的深浅程度要根据试样的材料、组织和分析的试样腐蚀的深浅程度要根据试样的材料、组织和分析的目的来确定，同时还应与所需要的显微镜的放大倍数有关目的来确定，同时还应与所需要的显微镜的放大倍数有关，高倍观察时腐蚀稍浅一些，而低倍观察则应腐蚀较深一，高倍观察时腐蚀稍浅一些，而低倍观察则应腐蚀较深一些。

些实验一实验一 金相显微镜的使用及金相显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备 四、实验步骤四、实验步骤 1 1、每班按、每班按3 3人一组，每组领取一套砂纸，按如图人一组，每组领取一套砂纸，按如图1-61-6所示沿虚线所示沿虚线裁开，每人领取一个试样；裁开，每人领取一个试样； 2 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、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，慢慢往前推，然后提起拿回来，再慢慢往前推，直到试样拿平，慢慢往前推，然后提起拿回来，再慢慢往前推，直到试样表面划痕方向一致且均匀时再换下一道砂纸；表面划痕方向一致且均匀时再换下一道砂纸； 3 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、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；表面没有划痕为止； 4 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，、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，最后用硝酸酒精浸蚀，清洗吹干后准备观察用吹风机吹干，最后用硝酸酒精浸蚀，清洗吹干后准备观察 5 5、磨好的试样磨面朝下放在载物台中心，先用低倍再用高倍仔、磨好的试样磨面朝下放在。