金相制備的(金相試樣的制備過程及注意事項)
1.金相試樣的制備過程及注意事項
1、防止試樣在截取過程中出現(xiàn)過熱，以免試樣組織因受熱而發(fā)生變化。
特別是用火焰切割或電弧切割引起局部熔融時，應將熔融部分及附近出現(xiàn)的過熱部分完全去除。
用金相試樣切割機或普通砂輪片切割機切割時均應用水充分冷卻，使最終獲得不受溫度影響的理想試樣。
2、無論采用何種切割方法，都會在試樣的切割面形成程度不同的變形層，這一變形層會對金相組織產(chǎn)生影響，因此在切取時應力求將變形層減至最小。
如用金相試樣切割機切取時，對砂輪切割片的厚度、粒度以及切割速度均應選取和控制。
3、截取樣品時應注意保護試樣的特殊表面：如熱處理表面強化層、化學熱處理滲層、熱噴涂層及鍍層、氧化脫碳層、裂紋區(qū)以及廢品或失效零件上的損壞特征，不允許因截取而損傷。
4、對試樣的切割位置、形狀、大小、磨面選擇確定后，在試樣上打上標記并作好準確記錄。
5、GB/T 13298-91金相顯微組織檢驗方法中，推薦試樣尺寸以磨面面積小于400mm2，高度15~20mm為宜。
擴展資料：
金相試樣取樣原則：
1、檢查對象，如有技術標準或協(xié)議規(guī)定的，應按規(guī)定取樣。
2、應在工件或材料確具代表性的部位取樣。
3、壓力加工材料應同時截取橫向及縱向金相試樣。對于長的壓力 加工材，如管、棒、線（絲）、板、帶（條）材，還應分別在兩端截取試樣。
參考資料來源：百度百科-金相試樣制備
參考資料來源：百度百科-金相制樣
2.關于金相的制作該怎么選擇制作方法細節(jié)
一.金相樣品的制備過程一般包括如下步驟： 取樣、鑲嵌、粗磨、細磨、拋光和腐蝕。
分別敘述如下： 3.1.1取樣 （1）選取原則 應根據(jù)研究目的選取有代表性的部位和磨面，例如，在研究鑄件組織時，由于偏析現(xiàn)象的存在，必須從表層到中心，同時取樣觀察，而對于軋制及鍛造材料則應同時截取橫向和縱向試樣，以便分析表層的缺陷和非金屬夾雜物的分布情況，對于一般的熱處理零件，可取任一截面。 （2）取樣尺寸 截取的試樣尺寸，通常直徑為12—15mm，高度和邊長為12—15mm的圓柱形和方形，原則以便于手握為宜。
（3）截取方法 視材料性質(zhì)而定，軟的可用手鋸或鋸床切割，硬而脆的可用錘擊，極硬的可用砂輪片或電脈沖切割。無論采取哪種方法，都不能使樣品的溫度過于升高而使組織變化。
3.1.2鑲嵌 當試樣的尺寸太小或形狀不規(guī)則時，如細小的金屬絲、片、小塊狀或要進行邊緣觀察時，可將其鑲嵌或夾持。見圖9所示。
（1）熱鑲嵌 用熱凝樹脂（如膠木粉等），在鑲嵌機上進行。適應于在低溫及不大的壓力下組織不產(chǎn)生變化的材料。
（2）冷鑲嵌 用樹脂加固化劑（如環(huán)氧樹脂和胺類固化劑等）進行，不需要設備，在模子里澆鑄鑲嵌。適應于不能加熱及加壓的材料。
（3）機械夾持 通常用螺絲將樣品與鋼板固定，樣品之間可用金屬墊片隔開，也適應于不能加熱的材料。 （2）機械磨 在預磨機上鋪上水砂紙進行磨制與手工濕磨方法相同。
3.1.3粗磨 取好樣后，為了獲得一個平整的表面，同時去掉取樣時有組織變化的部分，在不影響觀察的前提下，可將棱角磨平，并將觀察面磨平，一定要將切割時的變形層磨掉。一般的鋼鐵材料常在砂輪機上磨制，壓力不要過大，同時用水冷卻，操作時要當心，防止手指等損傷。
而較軟的材料可用挫刀磨平。砂輪的選擇，磨料粒度為40、46、54、60等號，數(shù)值越大越細，材料為白剛玉，棕剛玉、綠碳化硅、黑碳化硅等，代號分別為GB、GZ、GC、TH、或WA、A、TL、C，尺寸一般為外徑*厚度*孔徑=250*25*32，表面平整后，將樣品及手用水沖洗干凈。
3.1.4細磨 以消除粗磨存在的磨痕，獲得更為平整光滑的磨面，是在一套粒度不同的金相砂紙上由粗到細依次進行磨制，砂紙?zhí)枖?shù)一般為120、280、01、03、05、或120、280、02、04、06號，粒度由粗到細，對于一般的材料（如碳鋼樣品）磨制方式為： （1）手工磨制， 將砂紙鋪在玻璃板上，一手按住砂紙，一手拿樣品在砂紙上單向推磨，用力要均勻，使整個磨面都磨到，更換砂紙時，要把手、樣品、玻璃板等清理干凈，并與上道磨痕方向垂直磨制，磨到前道磨痕完全消失時才能更換砂紙，見圖10所示。也可用水砂紙進行手工濕磨，即在序號為240、300、600、1000的水砂紙上邊沖水邊磨制。
3.1.5拋光 目的是消除細磨留下的磨痕，獲得光亮無痕的鏡面。方法有機械拋光、電解拋光、化學拋光和復合拋光等，最常用的是機械拋光。
（1）機械拋光 是在專用的拋光機上進行拋光，靠極細的拋光粉和磨面間產(chǎn)生的相對磨削和滾壓作用來消除磨痕的，分為粗拋光和細拋光兩種 1）粗拋光 粗拋光一般是在拋光盤上鋪以細帆布，拋光液通常為Cr2O3、Al2O3等粒度為1-5μ的粉末制成水的懸浮液，一般一升水加入5-10克，手握樣品在專用的拋光機上進行。邊拋光邊加拋光液，一般的鋼鐵材料粗拋光可獲得光亮的表面。
2）細拋光 是在拋光盤上鋪以絲絨，絲綢等，用更細的Al2O3、Fe2O3粉制成水的懸浮液，與粗拋光的方法相同。 （2）電解拋光 是利用陽極腐蝕法使樣品表面光滑平整的方法，把磨光的樣品浸入電解液中，樣品作為陽極，陰極可用鋁片或不銹鋼片制成，接通電源，一般用直流電源，由于樣品表面高低不平，在表面形成一層厚度不同的薄膜，凸起的部分膜薄，因而電阻小，電流密度大，金屬溶解的速度快，而下凹的部分形成的膜厚，溶解的速度慢，使樣品表面逐漸平坦，最后形成光滑表面。
電解拋光優(yōu)點是只產(chǎn)生純化學的溶解作用，無機械力的影響，所以能夠顯示金相組織的真實性，特別適應于有色金屬及其它的硬度低、塑性大的金屬。如鋁合金、不銹鋼等，缺點是對非金屬夾雜物及偏析組織、塑料鑲嵌的樣品等不適應。
（3）化學拋光 是靠化學試劑對樣品表面凹凸不平區(qū)域的選擇性溶解作用消除磨痕的一種方法。化學拋光液，多數(shù)由酸或混合酸、過氧化氫、及蒸餾水組成，酸主要起化學溶解作用，過氧化氫提高金屬表面的活性，蒸餾水為稀釋劑。
化學拋光優(yōu)點是操作簡單，成本低，不需專門設備，拋光同時還兼有化學浸蝕作用。可直接觀察。
缺點是樣品的平整度差，夾雜物易蝕掉，拋光液易失效，只適應于低、中倍觀察。對于軟金屬如鋅、鉛等化學拋光比機械拋光、電解拋光效果更好。
3.1.6腐蝕（浸蝕） 經(jīng)過拋光的樣品，在顯微鏡下觀察時，除非金屬夾雜物、石墨、裂紋及磨痕等能看到外，只能看到光亮的磨面。要看到組織必須進行腐蝕。
腐蝕的方法有多種，如化學腐蝕、電解腐蝕、恒電位腐蝕等，最常用的是化學腐蝕法。下面分析化學腐蝕顯示組織的基本過程。
（1）化學腐蝕法的原理 化學腐蝕的主要原理是利用浸蝕劑對樣品表面引起的化學溶解作用或電化學作用（微電池作用）來顯。
3.怎樣才能磨好金相試樣
磨好金相試樣可以按照下列步驟進行：
1.切割取樣
最適合金相切割的方法是濕切割輪切割。與所花費的時間相比，這種方法造成的損壞最小。使用的切割件由研磨劑和粘合劑制成。
根據(jù)切割材料的不同，選擇不同的切割件。它主要基于材料的硬度和韌性。陶瓷和燒結碳化物最常用于切割鐵和鋼材料與金屬基和合成樹脂基金剛石芯片，而CBN越來越多地用于切割具有更高硬度的鐵和鋼材料。切割有色金屬用碳化硅（SiC）切割片即可。
只有當切割片適合時，樣品的表面變形才能小，光滑度好，能快速獲得所需的樣品制備結果。
2.鑲樣
樣品嵌入樹脂中，易于控制，可提高樣品制備效果。邊緣保護和表面保護需要樣品。在插入之前，應清潔樣品以確保沒有污染物，以確保樣品和樹脂之間的粘合效果。
熱嵌體是連續(xù)送到實驗室的大批量樣品的合適方法。熱插入樣品具有高質(zhì)量，均勻的尺寸和形狀以及短時間。冷鑲適合鑲嵌同時送到實驗室的系列樣品，也適合鑲嵌單個樣品。
一般而言，熱鑲嵌樹脂比冷固樹脂便宜，但熱鑲嵌需要使用鑲嵌機。冷鑲嵌樹脂可用于真空注入。
3.機械樣品制備
機械樣品制備可分為兩種操作：研磨和拋光
研磨
研磨的最終目標是獲得具有最小損傷的平坦表面，這可以在隨后的拋光過程中在非常短的時間內(nèi)消除。磨削分為兩個過程：粗磨和精磨。粗磨的過程是使所有樣品的表面相似。通過使用更大且固定的研磨顆粒可以快速研磨材料。精細研磨會導致樣品輕微變形，但在拋光過程中會消除這些變形。
拋光
拋光如同研磨一樣，也必須消除前一過程造成的損壞。它可分為兩個過程：金剛石拋光和氧化物拋光。只有當金剛石被拋光成磨料時，才能以最快的速度獲得最佳的拋光表面。這是因為鉆石很硬，幾乎可以切割任何材料和相。氧化物拋光用于具有氧化物拋光的柔軟和堅韌的樣品。在拋光布上進行拋光。金剛石拋光也需要潤滑劑。
4.檢驗樣品
拋光后，檢測部分變亮。觀察組織時，應首先侵蝕樣品檢測部分，然后用酒精洗滌并用吹風機吹干。觀察組織可以與便攜式顯微鏡一起使用。對于那些用顯微鏡無法觀察到的部位，該膠片將用于復制觀察區(qū)域并將其帶到實驗室進行觀察。如果您需要攝影，那么您應該在顯微鏡上安裝相機或相機。
擴展資料
金相分析是檢驗分析材料的手段之一，旨在揭示材料的真實結構。要進行金相分析，就必須制備能用于微觀觀察檢驗的樣品——金相試樣。在金相分析中，選擇及制備有代表性的試樣是很重要的。
通常，金相試樣制備要經(jīng)過以下幾個步驟：取樣、鑲嵌（有時可以省略）、磨光（粗磨和細磨）、拋光和腐蝕。每項操作都必須細心謹慎，嚴格按操作要求實施，因為任何操作失誤都可能影響后續(xù)步驟，在極端情況下，還可能造成假組織，從而得出錯誤的結論。金相試樣制備是與制備人員制樣經(jīng)驗密切相關的技術，制備人員的水平?jīng)Q定了試樣的制備質(zhì)量。
參考資料：搜狗百科-金相試樣制備
4.金相試驗怎么做
試樣制備： 1.1 試樣截取的方向，垂直于徑向，長度不超過8mm。
1.2 試樣可用手鋸或切割機床等切取，不論用何種方法取樣均應注意試樣的溫度條件，必要時用水冷卻，以避免正式試樣因過熱而改變其組織。 2. 試樣的研磨 2.1 準備好的試樣，先在粗砂輪上磨平，候磨痕均勻一致后，即移至細砂輪上續(xù)磨，磨時須用水冷卻試樣，使金屬的組織不因受熱而發(fā)生變化。
2.2 經(jīng)砂輪磨好、洗凈、吹干后的試樣，隨即依次在由粗到細的各號砂紙上磨制，可采用在預磨機上進行磨制，從粗砂紙到細砂紙、再換一次砂紙，試樣須轉90°角與舊磨良成垂直方向。 2.3 經(jīng)預磨后的試樣，先在拋光機上進行粗拋光（拋光織物為細絨布、拋光液為W2.5 金剛石拋光膏），然后進行精拋光（拋光織物為錦絲絨，拋光液為W1.5 金剛石拋光膏）拋光到試樣上的磨痕完全除去而表面像鏡面時為止，即粗糙度為Ra0.04以下。
3. 試樣的浸蝕 3.1 精拋后的試樣，便可浸入盛于玻璃皿之浸蝕劑中進行浸蝕。浸蝕時，試樣可不時地輕微移動，但拋光面不得與皿底接觸。
3.2 浸蝕劑一般采用4%硝酸酒精溶液。 3.3 浸蝕時間視金屬的性質(zhì)、檢驗目的及顯微檢驗的放大倍數(shù)而定，以能在顯微鏡下清晰顯出金屬組織為宜。
3.4 試樣浸蝕完畢后，須迅速用水洗凈，表面兩用，酒精洗凈，然后用吹風機吹干。 4. 金相顯微組織檢驗 4.1 金相顯微鏡操作按儀器說明書規(guī)定進行。
4.2 金相檢驗包括浸蝕前的檢驗和浸蝕后的檢驗，浸蝕前主要檢驗鋼件的夾雜物和鑄件的石墨形態(tài)、浸蝕后的檢驗為試樣的顯微組織。按有關金相標準進行檢驗。
5. 使用金相顯微鏡注意事項： 5.1 取用鏡頭時，應避免手指接觸透鏡的表面，鏡頭平時應放在干燥器中妥善有效。 5.2 物鏡與試樣表面接近時，調(diào)節(jié)時勿使物鏡頭與試樣接觸。
5.3 顯微鏡不使用時需用防塵罩蓋起。 金相顯微鏡操作規(guī)程 金相顯微鏡屬于精密光學儀器，為了保證金相顯微鏡系統(tǒng)正常的發(fā)揮功能，特制定本規(guī)程。
金相顯微鏡由專人使用，專人負責日常維護、保養(yǎng)。任何人未經(jīng)許可，不得調(diào)試該設備。
金相顯微鏡系統(tǒng)的操作步驟及日常維護、保養(yǎng)注意事項如下： 一、顯微鏡部分 1、去掉防塵罩，打開電源。 2、將試樣置于載物臺墊片，調(diào)整粗/微調(diào)旋鈕進行調(diào)焦，直到觀察到的圖像清晰為止。
3、調(diào)整載物臺位置，找到關心的視場，進行金相分析。 二、計算機及圖像分析系統(tǒng) 將金相顯微鏡上的觀察/照相切換旋鈕調(diào)至PHOT位置，金相顯微鏡里觀察到的信息便轉換到視頻接口和攝像頭，打開計算機，啟動圖象分析軟件，即可觀察到來自金相顯微鏡的實時的圖像，找到關心的視場后將其采集、處理。
三、日常維護、保養(yǎng)及注意事項 為保證系統(tǒng)的使用壽命及可靠性，注意以下事項： 1.試驗室應具備三防條件：防震（遠離震源）、防潮（使用空調(diào)、干燥器）、防塵（地面鋪上地板）；電源：220V±10%,50HZ；溫度：0°C—40°C。 2.調(diào)焦時注意不要使物鏡碰到試樣，以免劃傷物鏡。
3.當載物臺墊片圓孔中心的位置遠離物鏡中心位置時不要切換物鏡，以免劃傷物鏡。 4.亮度調(diào)整切忌忽大忽小，也不要過亮，影響燈泡的使用壽命，同時也有損視力。
5.所有（功能）切換，動作要輕，要到位。 6.關機時要將亮度調(diào)到最小。
7.非專業(yè)人員不要調(diào)整照明系統(tǒng)（燈絲位置燈），以免影響成像質(zhì)量。 8.更換鹵素燈時要注意高溫，以免灼傷；注意不要用手直接接觸鹵素燈的玻璃體。
9.關機不使用時，將物鏡通過調(diào)焦機構調(diào)整到最低狀態(tài)。 10.關機不使用時，不要立即該蓋防塵罩，待冷卻后再蓋，注意防火。
11.不經(jīng)常使用的光學部件放置于干燥皿內(nèi)。 12.非專業(yè)人員不要嘗試擦物鏡及其它光學部件。
目鏡可以用脫脂棉簽蘸1:1比例（無水酒精：乙醚）混合液體甩干后擦拭，不要用其他液體，以免損傷目鏡。
5.如何制備高質(zhì)量金相組織
第一步：試樣選取：
1.1 選擇取樣部位及檢驗面，此過程綜合考慮樣品的特點及加工工藝，且選取部位需具有代表性。
1.2 試樣的截取。不同性質(zhì)的材料要采用不同的截取方法。無論哪種方式，都不能使樣品溫度升高太多而產(chǎn)生組織變化。
1.3 試樣的尺寸。金相試樣的大小以便于握持、易于磨制為準。
第二步：鑲嵌：
如果試樣的尺寸太小或者形狀不規(guī)則，則需將其鑲嵌或夾持。金相試樣鑲嵌機， 用熱固性塑料先進行鑲嵌成形，也是磨拋工作必不可少的前道工序。本機系機械式鑲嵌機，加熱溫度由數(shù)字溫度儀控制，各種性能穩(wěn)定可靠，為更安全地操作，本機裝有安全防護蓋板，是試樣鑲嵌的最佳設備。
主要參數(shù)：
一：試樣壓制規(guī)格：Φ22、Φ30、Φ45*15mm
二 ：加熱器規(guī)格：650W ,220V ,50Hz
三：外形尺寸：340*260*430mm
四：重 量：32K
第三步：試樣粗磨：
粗磨用800M的粗砂子。粗磨的目的是平整試樣，磨成合適的形狀。一般的鋼鐵材料常在砂輪機上粗磨，而較軟的材料可用銼刀磨平。
第四步：試樣精磨：
再用1200M的砂子進行精磨、精磨的目的是消除粗磨時留下的較深的劃痕，為拋光做準備。對于一般的材料磨制方法分為手工磨制和機械磨制兩種。
第五步：試樣拋光：
拋光成鏡面。用1500M然后再用絨布進行最后的拋光成鏡面。拋光的的目的是把磨光留下的細微磨痕去除，成為光亮無痕的鏡面。一般分為機械拋光、化學拋光、電解拋光三種，而最常用的為機械拋光。
第六步：試樣腐蝕：
要在金相顯微鏡（6XCP）下觀察到拋光樣品的組織必須進行金相腐蝕。腐蝕的方法很多種，主要有化學腐蝕、電解腐蝕、恒電位腐蝕，而最常用的為化學腐蝕，4%硝酸加酒精腐蝕5-10秒馬上用水進行沖洗。
第七步：顯微觀察：
要在顯微鏡下進行金相組織的觀察。首先要選定金相顯微鏡的配置及參數(shù)，按你所觀察金相試樣的金相國家標準對應進行倒置金相顯微鏡選配。一般選配倒置型6XCP無限遠金相顯微鏡他所觀察的圖像更清晰，配置有數(shù)碼成像系統(tǒng)可以把把觀察到的金相顯微組織拍照下來進行存檔。
第八步：金相顯微鏡配置：
金相顯微鏡的用途及性能：無限遠倒置金相顯微鏡采用優(yōu)良的無限遠光學系統(tǒng)與模塊化的功能設計理念，緊湊穩(wěn)定的高剛性主體，充分體現(xiàn)了顯微鏡操作的防振要求。符合人機工程學要求的理想設計，使操作更方便舒適，空間更廣闊。倒置金相顯微鏡配置無限遠長工作距離平場消色差物鏡、大視野目鏡，內(nèi)置偏光觀察裝置從而使圖像更清晰、襯度更好。.倒置金相顯微鏡主要用于鑒別和分析金相組織及表面形態(tài)，金屬內(nèi)部結構組織的顯微觀察，倒置金相顯微鏡廣泛應用于鑄造、冶煉、熱處理的研究，原材料的檢驗或材料處理后的分析等.本系列儀器也是高等院校進行教學，實驗室，工廠質(zhì)量鑒定，金屬學、礦物學、精密工程學研究的重要儀器
