第三章金相检验技术及设备课件.ppt

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1、金相检验第三章金相检验技术及设备第一节金相试样的制备一、金相试样的选取（一）纵向取样纵向取样是指沿着钢材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、热处理组织的全面情况等。（二）横向取样横向取样是指在垂直于钢材锻轧方向取样。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。（三）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。（四）

2、注意事项试样尺寸以磨面面积小于400mm2，高度以15~20mm为宜。不论用哪种方法切割，均应注意不能使试样由于变形或受热导致组织发生变化。对于使用高温切割的试样，必须除去热影响部分。二、金相试样的镶嵌样品镶嵌的常用方法有机械镶嵌法和树脂镶嵌法。（一）机械镶嵌法机械镶嵌法系试样放在钢圈或小钢板中，然后用螺钉和垫块加以固定。该方法操作简便，适合于镶嵌形状规则的试样。（二）树脂镶嵌法1．热压镶嵌法热压镶嵌法是将聚氯乙烯、聚苯乙烯或电木粉经加热至一定温度并施加一定压力和保温一定时间，使镶嵌材料与试样紧固地粘合在一起，然后进行

3、试样研磨。热压镶嵌需要用镶嵌机来完成。2．浇注镶嵌法浇注镶嵌法适用于不允许加热的试样、较软或熔点低的金属，形状复杂的试样、多孔性试样等，或在没有镶嵌设备的情况下应用。通常采用环氧树脂，常用配方为：环氧树脂90g，乙二胺log，还可以加人少量增塑剂（磷苯二甲酸二丁醋）。按以上配比搅拌均匀，注入事先准备好的金属圈内，圈内先将试样安置妥当，约2-3h后即可凝固脱模。三、金相试样的磨制（一）磨平即粗磨粗磨一般在落地砂轮上进行。粗磨时，还应注意蘸水冷却，防止组织变化。（二）磨光即细磨手工磨光试样时，砂纸应放在玻璃板上，依次用12

4、0或150号砂布，00或0号金相砂纸，01,02,03，04，05号金相砂纸磨光，每更换一道砂纸，试样应转动90，并使前一道的磨痕彻底去除。除了手工细磨外，还可用金相试样预磨机机械细磨，但磨光时需注意用水冷却，避免磨面过热。金相砂纸编号及粒度编号24028032040050060080010001200特定标号000010203040506尺寸μm63-5050-4040-2828-2020-1414-1010-77-55-3.5粒度号W63W50W40W28W20W14W10W7W5（三）抛光1．机械抛光机械抛光所使

5、用的设备主要是抛光机。抛光时常用的磨料有氧化铬、氧化铝、氧化铁和氧化镁，将抛光磨料制成水悬浮液后使用。现在比较常用的抛光磨料是金刚石研磨膏，它的特点是抛光效率高，抛光后表面质量好。通常粗糙抛光织物用帆布，细抛和精抛织物用海军呢、丝绒和丝绸等。抛光操作时，对试样所施加的压力要均衡，应先重后轻。在抛光初期，试样上的磨痕方向应与抛光盘转动的方向垂直，以利于较快地抛除磨痕。在抛光后期，需将试样缓缓转动，这样有利于获得光亮平整的磨面，同时能防止夹杂物及硬性的相产生曳尾现象。2．电解抛光电解抛光采用电化学溶解作用，使试样达到抛光的

6、目的。（四）自动制样设备的简介四、金相试样的侵蚀（一）化学侵蚀法1．化学侵蚀的原理化学侵蚀法是利用化学试剂的溶液，借助于化学或电化学作用显示金属的组织。纯金属及单相合金的侵蚀纯粹是一个化学溶解过程。两相合金的侵蚀它主要是电化学腐蚀过程。2．化学侵蚀的要点磨面侵蚀前必须冲洗清洁，去除污垢，侵蚀的方法有浸入法和揩擦法。浸入法是将试样用夹子夹住，浸入盛有侵蚀剂的器皿中，使磨面朝上，并使试样全部浸入。整个侵蚀过程如下：光亮的磨面经侵蚀逐渐失去光泽，变成银白色或淡黄色，最后成为灰黑色。揩擦法是将试样磨面朝上平放在工作台上，以蘸有

7、侵蚀剂的棉花在磨面上轻轻揩擦。经侵蚀适度的试样应迅速用清水彻底冲洗，然后浸人酒精中或用酒精喷射试样磨面，再用热风吹干，喷酒精的目的是使磨面加快干燥，吹风时试样应倾斜，防止表面积水而成“水渍”。侵蚀后的试样磨面应保持清洁，保护磨面不受损坏。侵蚀后的试样如果不要求及时观察，或需保存，应立即放入干燥器内。（二）电解侵蚀法电解侵蚀的工作原理基本上与电解抛光相同。在电解抛光开始试样产生“侵蚀”现象，这一阶段正好是电解侵蚀的工作范围。由于各相之间与晶粒之间的析出电位不一致，在微弱电流的作用下各相的侵蚀深浅不同，因而能显示各相的组织

8、。五、现场金相检验某些大型的机件或构件，如大型齿轮、轴类、管道等进行组织无损检验时，可直接在工件上选定检验点，进行磨光。抛光。侵蚀等过程。观察组织时可用便携式金相显微镜，对于无法用显微镜观察的部位，制样后采用覆膜的方法将需要观察处用薄膜复制出来，带到实验室观察。第二节金相显微镜一、显微镜简述二、金相显微镜的放大原理显微镜是由两块透