详细介绍下金相试样制备技巧及具体方法

金相试样制备是金相显微分析的重要基础，其制备技巧及具体方法涉及多个步骤，每个步骤都需要严谨的操作和技巧。以下是对金相试样制备技巧及具体方法的详细介绍：

一、取样

选择合适的取样部位和检验面：

根据检验目的选取有代表性的部位。例如，分析金属的缺陷和破损原因时，应在发生缺陷和破损部位取样，并在完好的部位取样以进行对比。

检测脱碳层、化学热处理的渗层、淬火层、晶粒度等，应取横向截面；研究带状组织及冷塑性变形工件的组织和夹杂物的变形情况时，则应截取纵向截面。

确定截取方法：

根据金属材料的性能选择合适的截取方法，如锯、车、刨、砂轮切割、电火花切割等。对于硬而脆的材料，如白口铸铁，可以用锤击方法。

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。

试样尺寸和形状：

金相试样的大小和形状以便于握持、易于磨制为准，通常采用直径ф15～20mm、高15～20mm的圆柱体或边长15～20mm的立方体。

二、镶嵌

当试样尺寸较小、较薄、过软、易碎或形状不规则时，需先对试样进行镶嵌。常用的镶嵌法有低熔点合金镶嵌法、塑料镶嵌法等。

镶嵌前要清洁试样表面，使试样和树脂镶嵌料能更好地结合，避免镶嵌后试样和树脂间产生缝隙。

三、磨制

粗磨：

修整试样的形状，磨平切口，并去掉切割时产生的变形层。对于钢铁材料试样，可先用砂轮粗磨平；对于软材料，如铝、铜等有色金属，可用锉刀锉平。

在砂轮上磨制时，应握紧试样，使试样受力均匀，压力不要太大，并随时用水冷却，以防受热引起金属组织变化。

细磨：

消除粗磨时产生的磨痕，为抛光做好准备。细磨可分为手工磨和机械磨，目前机械磨是主要的磨样方式。机械磨制通常使用预磨机，配合不同粗细的水砂纸进行磨制。

磨制时砂纸应平铺于厚玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，使磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下把试样向前推磨，用力要均匀，务求平稳。

四、抛光

抛光的目的是去除细磨后遗留在磨面上的细微磨痕，得到光亮无痕的镜面。抛光的方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种，其中机械抛光*为常用。

机械抛光在抛光机上进行，抛光液通常采用Al₂O₃、MgO或Cr₂O₃等细粉末的悬浮液。抛光后的试样在金相显微镜下观察，只能看到光亮的磨面，要分析金相组织B须进行浸蚀。

五、浸蚀

浸蚀的目的是将金相组织显露出来，以便进行显微分析。常用的浸蚀方法是化学浸蚀法，利用浸蚀剂对试样的化学溶解和电化学浸蚀作用将组织显露出来。

浸蚀条件要根据试样的特性进行调整，注意腐蚀时间和温度的控制。例如，高纯钨的浸蚀采用碱性试剂，而高氮不锈钢的浸蚀则可能需要使用三氯化铁盐酸甘油混合溶液。

六、清洗和干燥

制备过程结束后，需要将试样彻底清洗干净，以去除表面的污染物和残留物。常用的清洗方法包括超声波清洗、酸洗和碱洗等。

清洗完成后，试样要进行脱脂处理，采用有机溶剂进行浸泡或超声波清洗等。*后，用吹风机将试样吹干。

注意事项

保持严谨的操作规范，遵循试样制备的标准和流程，不擅自修改或省略步骤。

严格控制试样的处理时间和温度，避免过长时间的处理和高温引起试样的变化。

使用高质量的试样制备设备和工具，确保试样的制备质量和效果。

定期校验和维护试样制备设备，确保设备的正常运行和准确性。

保持试样制备过程中的卫生和安全，避免化学试剂的溅溶、研磨材料的飞溅和机械切削的伤害。

通过以上步骤和技巧，可以制备出高质量的金相试样，为后续的显微分析提供可靠的保障。