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1、金属显微组织检验方法,金属显微组织检验方法_概述,金相分析是人们通过金相显微镜来研究金属和合金显微组织大小、形态、分布、数量和性质的一种方法，它在金属材料研究领域中占有非常重要的地位。,金属显微组织检验方法_概述,金属及合金的显微组织包括如晶粒、组成相、夹杂物以及相变产物等特征组织。 通过对金属材料及合金进行金相分析，观察其组织特征、大小、形态、含量等。,金属显微组织检验方法_概述,金属零件的性能不仅与其化学成分有关，更与其金相组织有着密切的关系。 金相分析技术是材料失效原因分析、材料的选用与改进、材料性能检测的重要手段。 金相检验是控制和评定产品质量不可缺少的重要手段。,金属显微组织检验方法
2、_样品的制备,取样； 镶样； 粗磨； 细磨； 抛光； 腐蚀。,金属显微组织检验方法_样品的制备,注：以上每个步骤均应该细心操作，因为任何步骤上的操作失误均可能给最后的结果带来影响。因为可能造成组织假象，从而得出错误的结论。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,纵向取样 : 指沿着材料的锻轧方向进行取样。主要检验内容为：非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,横向取样 : 只垂直于材料锻扎方向取样。主要检验内容为：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、表层缺陷深度、氧化层
3、深度、脱碳层深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,缺陷或失效分析取样 : 截取缺陷分析的试样，应包括零件的缺陷部分在内。取样时应注意不能使缺陷在磨制时被损伤甚至消失。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,金相取样的方法：,试样截取方法,气割 机械法 线切割,砂轮切割 锯 机床 打断,车床 铣床 刨床,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,究竟选用何种方法，则根据零件的形状、大小、性质、材质和热处理工艺等具体条件，选择合适的方法。但截取的试样必须保证观察面的组织不受到影响。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,金相试样的切割的要求和特点
4、: 截取的金相试样必须保持原有的组织状态，即必须保证所截取试样的金相组织与其原有金相组织状态保持一致，不应导致组织发生变化。 金相试样的大小以便于握持、易于磨制为准。试样通常为直径20mm、高1520mm的圆柱体或边长为1525mm的立方体。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,金相试样的切割的要求和特点: 在截取试样的过程中，试样受热、受外力的作用要尽可能的小。 配备良好的冷却系统，切割试样时必须对切口进行持续的冷却，保证切口无过热和过烧的现象。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,金相试样的切割的要求和特点: 精确控制进给量的大小，保证试样变形小、表面光洁度高。 配备精确的卡具和良
5、好的运动机构，保证试样装夹方便，试样的切口垂直性好、切口余量小。,金属显微组织检验方法_样品的制备_取样,取样部位应具有代表性 :,金属显微组织检验方法_样品的制备_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，制备试样比较困难，就必须把试样镶嵌起来。,金属显微组织检验方法_样品的制备_镶样,镶样的方法有很多，如低熔点合金镶嵌、电木粉或塑料镶嵌和机械夹持等。 目前一般是采用塑料镶嵌。先前材料有热固性塑料、热塑性塑料、新型冷镶料和冷凝性塑料；,金属显微组织检验方法_样品的制备_镶样,水晶胶冷镶嵌：将切割好的试样所需观察面向下放在一块模具中。将
6、配制调和均匀的水晶胶倒入塑料圈中。经冷固化后即可取出试样进行磨制。,金属显微组织检验方法_样品的制备_镶样,镶样样品 :,金属显微组织检验方法_样品的制备_粗磨,试样镶嵌好之后，需要进行粗磨。 粗磨的目的是为整平试样，并磨成合适的形状 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。,金属显微组织检验方法_样品的制备_粗磨,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，而不是仅仅把前一道工序的磨痕除去；同时，该道工序本身应做到尽可能减少损伤，以便于进行下一道工序。,金属显微组织检验方法_样品的制备_粗磨,粗磨后
7、样品形貌：,金属显微组织检验方法_样品的制备_精磨,精磨通常是在砂纸上进行，砂纸分水砂纸和金相砂纸。通常水砂纸为SiC磨料不溶于水，金相砂纸的磨料有人造刚玉、碳化硅、氧化铁等，性均极硬，呈多边棱角，具有良好的切削性能。,金属显微组织检验方法_样品的制备_精磨,精磨时可用水作润滑剂进行手工湿磨或机械湿磨，通常使用粒度为240、320、600、800、1000、1500、2000、2500等几种水砂纸进行磨光后即可进行抛光。,金属显微组织检验方法_样品的制备_精磨,手工精磨方法： 砂纸平铺在玻璃板上，一只手按住砂纸，另外一只手握住试样，使试样磨面朝下并与砂纸接触，在适当压力作用下向前推行磨制；,金
8、属显微组织检验方法_样品的制备_精磨,手工精磨方法： 单程单向重复进行； 在调换下一号更细的砂纸之前，将试样上的磨屑与砂粒清除干净，并使试样的磨制方向调转90。,金属显微组织检验方法_样品的制备_精磨,机械精磨方法: 将由粗到细不同号数的砂纸分别置于机械磨样机上依次磨制。,金属显微组织检验方法_样品的制备_精磨,磨痕示意图：,金属显微组织检验方法_样品的制备_抛光,抛光的目的就是要尽快反磨光工序留下的变形层除去，并使抛光产生的变形层不影响显微组织的观察。,金属显微组织检验方法_样品的制备_抛光,在机械抛光中抛光盘由电动机带动，上面铺以抛光布。粗抛采用帆布呢或粗呢，精抛用绒布或丝绸。 抛光液为在
9、水中加入粒度为 (0.31.0)m的Al2O3悬浮液，配比为(5 10 ) g/L。,金属显微组织检验方法_样品的制备_抛光,抛光操作的关键是要设法得到最大的抛光速率，以便尽快除去磨光时产生的损伤层，同时要使抛光产生的变形层不致影响最终观察到的组织，即不会产生假象。,金属显微组织检验方法_样品的制备_腐蚀,抛光样品可以进行如夹杂物、疏松等项目的观察。 其余项目需进行腐蚀，以便观察相关的组织。 常用的腐蚀方法： 化学腐蚀法和电解腐蚀法,金属显微组织检验方法_样品的制备_腐蚀,化学腐蚀剂： 钢铁材料：4ml硝酸+96ml酒精； 黄铜、锌合金材料：5gFeCl3+10mlHCl+100mlH2O;
10、铝合金：0.5mlHF酸+99.5mlH2O 不锈钢： 10gFeCl3+30mlHCl+120mlH2O,金属显微组织检验方法_样品的制备_腐蚀,化学腐蚀是将抛光好的样品磨光面在化学腐蚀剂中腐蚀一定时间，从而显示出其试样的组织形貌。,金属显微组织检验方法_样品的制备_腐蚀,化学腐蚀操作方法是： a.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; b.然后将试样磨面浸入腐蚀剂中或用竹夹子或木夹夹住棉花球沾取腐蚀剂在试样磨面上擦拭或滴在抛光磨面上，抛光的磨面即逐渐失去光泽；,金属显微组织检验方法_样品的制备_腐蚀,化学腐蚀操作方法是： c.待试样腐蚀合适后马上用水冲洗干净，然后用无水酒
11、精清洗。 d.用滤纸吸干或用吹风机吹干试样磨面，即可放在显微镜下观察。,金属显微组织检验方法_样品的制备_腐蚀,化学腐蚀操作步骤：,金属显微组织检验方法_金相显微镜_工作原理,金相显微镜的工作原理： 光学金相显微镜具有二级放大的功能：物体上的结构细节经物镜一次放大后再由目镜作第二次放大。,金属显微组织检验方法_金相显微镜_工作原理,显微镜方法倍数 = 物镜放大倍数 目镜方法倍数。 目镜放大倍数一般为：5、10、20； 物镜放大倍数一般为： 5、10、20、40、50、100等； 光学金相显微镜组成部分：光源、镜架、载物台、光栏组件、镜筒组件、机械调焦系统。,金属显微组织检验方法_金相显微镜_工
12、作原理,金属显微组织检验方法_金相显微镜_使用方法,首先接通显微镜的电源系统； 将试样放在载物台中心，试样需观察表面朝向物镜； 首先选用最低倍数的物镜，旋转调焦旋钮对观察面进行聚焦。但切勿使物镜与试样相碰以免损坏物镜，直到物像清晰为止； 从低倍到高倍进行观察，选择用代表性的视场进行分析；,金属显微组织检验方法_金相显微镜_使用方法,适当光源强度大小，以获得最理想的图像； 使用显微镜自带软件进行拍照、存档、测量等； 观察结束应及时切断照明电源； 显微镜放置区域应防尘、防潮、防震。 操作应细心，不能有粗暴和剧烈动作，严禁自行拆卸显微镜部件。,金属显微组织检验方法_金相显微镜_使用方法,显微镜的镜头和试样表面不能用手直接触摸，若镜头中落入灰尘，可用镜头纸或软毛刷轻轻擦试。 显微镜的照明开启后，避免频繁地开机与关机，以免烧毁灯泡。 旋转粗调和微调手轮时，动作要慢，碰到故障后 不能强行用力转动，以免损坏机件。,金属显微组织检验方法_金相图片,Cu 59.0-64.0, Zn 34.5-40.0, Pb 0.8-1.4, Fe 0.10,金属显微组织检验方法_金相图片,Cu 59.0-64.0, Zn 34.5-40.0, Pb 0.8-1.4, Fe 0.10,E,N,D,
