金相制备的(金相试样的制备过程及注意事项)

1.金相试样的制备过程及注意事项

1、防止试样在截取过程中出现过热，以免试样组织因受热而发生变化。

特别是用火焰切割或电弧切割引起局部熔融时，应将熔融部分及附近出现的过热部分完全去除。

用金相试样切割机或普通砂轮片切割机切割时均应用水充分冷却，使最终获得不受温度影响的理想试样。

2、无论采用何种切割方法，都会在试样的切割面形成程度不同的变形层，这一变形层会对金相组织产生影响，因此在切取时应力求将变形层减至最小。

如用金相试样切割机切取时，对砂轮切割片的厚度、粒度以及切割速度均应选取和控制。

3、截取样品时应注意保护试样的特殊表面：如热处理表面强化层、化学热处理渗层、热喷涂层及镀层、氧化脱碳层、裂纹区以及废品或失效零件上的损坏特征，不允许因截取而损伤。

4、对试样的切割位置、形状、大小、磨面选择确定后，在试样上打上标记并作好准确记录。

5、GB/T 13298-91金相显微组织检验方法中，推荐试样尺寸以磨面面积小于400mm2，高度15~20mm为宜。

扩展资料：

金相试样取样原则：

1、检查对象，如有技术标准或协议规定的，应按规定取样。

2、应在工件或材料确具代表性的部位取样。

3、压力加工材料应同时截取横向及纵向金相试样。对于长的压力 加工材，如管、棒、线（丝）、板、带（条）材，还应分别在两端截取试样。

参考资料来源：百度百科-金相试样制备

参考资料来源：百度百科-金相制样

2.关于金相的制作该怎么选择制作方法细节

一.金相样品的制备过程一般包括如下步骤： 取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀。

分别叙述如下： 3.1.1取样 （1）选取原则 应根据研究目的选取有代表性的部位和磨面，例如，在研究铸件组织时，由于偏析现象的存在，必须从表层到中心，同时取样观察，而对于轧制及锻造材料则应同时截取横向和纵向试样，以便分析表层的缺陷和非金属夹杂物的分布情况，对于一般的热处理零件，可取任一截面。 （2）取样尺寸 截取的试样尺寸，通常直径为12—15mm，高度和边长为12—15mm的圆柱形和方形，原则以便于手握为宜。

（3）截取方法 视材料性质而定，软的可用手锯或锯床切割，硬而脆的可用锤击，极硬的可用砂轮片或电脉冲切割。无论采取哪种方法，都不能使样品的温度过于升高而使组织变化。

3.1.2镶嵌 当试样的尺寸太小或形状不规则时，如细小的金属丝、片、小块状或要进行边缘观察时，可将其镶嵌或夹持。见图9所示。

（1）热镶嵌 用热凝树脂（如胶木粉等），在镶嵌机上进行。适应于在低温及不大的压力下组织不产生变化的材料。

（2）冷镶嵌 用树脂加固化剂（如环氧树脂和胺类固化剂等）进行，不需要设备，在模子里浇铸镶嵌。适应于不能加热及加压的材料。

（3）机械夹持 通常用螺丝将样品与钢板固定，样品之间可用金属垫片隔开，也适应于不能加热的材料。 （2）机械磨 在预磨机上铺上水砂纸进行磨制与手工湿磨方法相同。

3.1.3粗磨 取好样后，为了获得一个平整的表面，同时去掉取样时有组织变化的部分，在不影响观察的前提下，可将棱角磨平，并将观察面磨平，一定要将切割时的变形层磨掉。一般的钢铁材料常在砂轮机上磨制，压力不要过大，同时用水冷却，操作时要当心，防止手指等损伤。

而较软的材料可用挫刀磨平。砂轮的选择，磨料粒度为40、46、54、60等号，数值越大越细，材料为白刚玉，棕刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅等，代号分别为GB、GZ、GC、TH、或WA、A、TL、C，尺寸一般为外径*厚度*孔径=250*25*32，表面平整后，将样品及手用水冲洗干净。

3.1.4细磨 以消除粗磨存在的磨痕，获得更为平整光滑的磨面，是在一套粒度不同的金相砂纸上由粗到细依次进行磨制，砂纸号数一般为120、280、01、03、05、或120、280、02、04、06号，粒度由粗到细，对于一般的材料（如碳钢样品）磨制方式为： （1）手工磨制， 将砂纸铺在玻璃板上，一手按住砂纸，一手拿样品在砂纸上单向推磨，用力要均匀，使整个磨面都磨到，更换砂纸时，要把手、样品、玻璃板等清理干净，并与上道磨痕方向垂直磨制，磨到前道磨痕完全消失时才能更换砂纸，见图10所示。也可用水砂纸进行手工湿磨，即在序号为240、300、600、1000的水砂纸上边冲水边磨制。

3.1.5抛光 目的是消除细磨留下的磨痕，获得光亮无痕的镜面。方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光和复合抛光等，最常用的是机械抛光。

（1）机械抛光 是在专用的抛光机上进行抛光，靠极细的抛光粉和磨面间产生的相对磨削和滚压作用来消除磨痕的，分为粗抛光和细抛光两种 1）粗抛光 粗抛光一般是在抛光盘上铺以细帆布，抛光液通常为Cr2O3、Al2O3等粒度为1-5μ的粉末制成水的悬浮液，一般一升水加入5-10克，手握样品在专用的抛光机上进行。边抛光边加抛光液，一般的钢铁材料粗抛光可获得光亮的表面。

2）细抛光 是在抛光盘上铺以丝绒，丝绸等，用更细的Al2O3、Fe2O3粉制成水的悬浮液，与粗抛光的方法相同。 （2）电解抛光 是利用阳极腐蚀法使样品表面光滑平整的方法，把磨光的样品浸入电解液中，样品作为阳极，阴极可用铝片或不锈钢片制成，接通电源，一般用直流电源，由于样品表面高低不平，在表面形成一层厚度不同的薄膜，凸起的部分膜薄，因而电阻小，电流密度大，金属溶解的速度快，而下凹的部分形成的膜厚，溶解的速度慢，使样品表面逐渐平坦，最后形成光滑表面。

电解抛光优点是只产生纯化学的溶解作用，无机械力的影响，所以能够显示金相组织的真实性，特别适应于有色金属及其它的硬度低、塑性大的金属。如铝合金、不锈钢等，缺点是对非金属夹杂物及偏析组织、塑料镶嵌的样品等不适应。

（3）化学抛光 是靠化学试剂对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕的一种方法。化学抛光液，多数由酸或混合酸、过氧化氢、及蒸馏水组成，酸主要起化学溶解作用，过氧化氢提高金属表面的活性，蒸馏水为稀释剂。

化学抛光优点是操作简单，成本低，不需专门设备，抛光同时还兼有化学浸蚀作用。可直接观察。

缺点是样品的平整度差，夹杂物易蚀掉，抛光液易失效，只适应于低、中倍观察。对于软金属如锌、铅等化学抛光比机械抛光、电解抛光效果更好。

3.1.6腐蚀（浸蚀） 经过抛光的样品，在显微镜下观察时，除非金属夹杂物、石墨、裂纹及磨痕等能看到外，只能看到光亮的磨面。要看到组织必须进行腐蚀。

腐蚀的方法有多种，如化学腐蚀、电解腐蚀、恒电位腐蚀等，最常用的是化学腐蚀法。下面分析化学腐蚀显示组织的基本过程。

（1）化学腐蚀法的原理 化学腐蚀的主要原理是利用浸蚀剂对样品表面引起的化学溶解作用或电化学作用（微电池作用）来显。

3.怎样才能磨好金相试样

磨好金相试样可以按照下列步骤进行：

1.切割取样

最适合金相切割的方法是湿切割轮切割。与所花费的时间相比，这种方法造成的损坏最小。使用的切割件由研磨剂和粘合剂制成。

根据切割材料的不同，选择不同的切割件。它主要基于材料的硬度和韧性。陶瓷和烧结碳化物最常用于切割铁和钢材料与金属基和合成树脂基金刚石芯片，而CBN越来越多地用于切割具有更高硬度的铁和钢材料。切割有色金属用碳化硅（SiC）切割片即可。

只有当切割片适合时，样品的表面变形才能小，光滑度好，能快速获得所需的样品制备结果。

2.镶样

样品嵌入树脂中，易于控制，可提高样品制备效果。边缘保护和表面保护需要样品。在插入之前，应清洁样品以确保没有污染物，以确保样品和树脂之间的粘合效果。

热嵌体是连续送到实验室的大批量样品的合适方法。热插入样品具有高质量，均匀的尺寸和形状以及短时间。冷镶适合镶嵌同时送到实验室的系列样品，也适合镶嵌单个样品。

一般而言，热镶嵌树脂比冷固树脂便宜，但热镶嵌需要使用镶嵌机。冷镶嵌树脂可用于真空注入。

3.机械样品制备

机械样品制备可分为两种操作：研磨和抛光

研磨

研磨的最终目标是获得具有最小损伤的平坦表面，这可以在随后的抛光过程中在非常短的时间内消除。磨削分为两个过程：粗磨和精磨。粗磨的过程是使所有样品的表面相似。通过使用更大且固定的研磨颗粒可以快速研磨材料。精细研磨会导致样品轻微变形，但在抛光过程中会消除这些变形。

抛光

抛光如同研磨一样，也必须消除前一过程造成的损坏。它可分为两个过程：金刚石抛光和氧化物抛光。只有当金刚石被抛光成磨料时，才能以最快的速度获得最佳的抛光表面。这是因为钻石很硬，几乎可以切割任何材料和相。氧化物抛光用于具有氧化物抛光的柔软和坚韧的样品。在抛光布上进行抛光。金刚石抛光也需要润滑剂。

4.检验样品

抛光后，检测部分变亮。观察组织时，应首先侵蚀样品检测部分，然后用酒精洗涤并用吹风机吹干。观察组织可以与便携式显微镜一起使用。对于那些用显微镜无法观察到的部位，该胶片将用于复制观察区域并将其带到实验室进行观察。如果您需要摄影，那么您应该在显微镜上安装相机或相机。

扩展资料

金相分析是检验分析材料的手段之一，旨在揭示材料的真实结构。要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品——金相试样。在金相分析中，选择及制备有代表性的试样是很重要的。

通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌（有时可以省略）、磨光（粗磨和细磨）、抛光和腐蚀。每项操作都必须细心谨慎，严格按操作要求实施，因为任何操作失误都可能影响后续步骤，在极端情况下，还可能造成假组织，从而得出错误的结论。金相试样制备是与制备人员制样经验密切相关的技术，制备人员的水平决定了试样的制备质量。

参考资料：搜狗百科-金相试样制备

4.金相试验怎么做

试样制备： 1.1 试样截取的方向，垂直于径向，长度不超过8mm。

1.2 试样可用手锯或切割机床等切取，不论用何种方法取样均应注意试样的温度条件，必要时用水冷却，以避免正式试样因过热而改变其组织。 2. 试样的研磨 2.1 准备好的试样，先在粗砂轮上磨平，候磨痕均匀一致后，即移至细砂轮上续磨，磨时须用水冷却试样，使金属的组织不因受热而发生变化。

2.2 经砂轮磨好、洗净、吹干后的试样，随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制，可采用在预磨机上进行磨制，从粗砂纸到细砂纸、再换一次砂纸，试样须转90°角与旧磨良成垂直方向。 2.3 经预磨后的试样，先在抛光机上进行粗抛光（抛光织物为细绒布、抛光液为W2.5 金刚石抛光膏），然后进行精抛光（抛光织物为锦丝绒，抛光液为W1.5 金刚石抛光膏）抛光到试样上的磨痕完全除去而表面像镜面时为止，即粗糙度为Ra0.04以下。

3. 试样的浸蚀 3.1 精抛后的试样，便可浸入盛于玻璃皿之浸蚀剂中进行浸蚀。浸蚀时，试样可不时地轻微移动，但抛光面不得与皿底接触。

3.2 浸蚀剂一般采用4%硝酸酒精溶液。 3.3 浸蚀时间视金属的性质、检验目的及显微检验的放大倍数而定，以能在显微镜下清晰显出金属组织为宜。

3.4 试样浸蚀完毕后，须迅速用水洗净，表面两用，酒精洗净，然后用吹风机吹干。 4. 金相显微组织检验 4.1 金相显微镜操作按仪器说明书规定进行。

4.2 金相检验包括浸蚀前的检验和浸蚀后的检验，浸蚀前主要检验钢件的夹杂物和铸件的石墨形态、浸蚀后的检验为试样的显微组织。按有关金相标准进行检验。

5. 使用金相显微镜注意事项： 5.1 取用镜头时，应避免手指接触透镜的表面，镜头平时应放在干燥器中妥善有效。 5.2 物镜与试样表面接近时，调节时勿使物镜头与试样接触。

5.3 显微镜不使用时需用防尘罩盖起。 金相显微镜操作规程 金相显微镜属于精密光学仪器，为了保证金相显微镜系统正常的发挥功能，特制定本规程。

金相显微镜由专人使用，专人负责日常维护、保养。任何人未经许可，不得调试该设备。

金相显微镜系统的操作步骤及日常维护、保养注意事项如下： 一、显微镜部分 1、去掉防尘罩，打开电源。 2、将试样置于载物台垫片，调整粗/微调旋钮进行调焦，直到观察到的图像清晰为止。

3、调整载物台位置，找到关心的视场，进行金相分析。 二、计算机及图像分析系统 将金相显微镜上的观察/照相切换旋钮调至PHOT位置，金相显微镜里观察到的信息便转换到视频接口和摄像头，打开计算机，启动图象分析软件，即可观察到来自金相显微镜的实时的图像，找到关心的视场后将其采集、处理。

三、日常维护、保养及注意事项 为保证系统的使用寿命及可靠性，注意以下事项： 1.试验室应具备三防条件：防震（远离震源）、防潮（使用空调、干燥器）、防尘（地面铺上地板）；电源：220V±10%,50HZ；温度：0°C—40°C。 2.调焦时注意不要使物镜碰到试样，以免划伤物镜。

3.当载物台垫片圆孔中心的位置远离物镜中心位置时不要切换物镜，以免划伤物镜。 4.亮度调整切忌忽大忽小，也不要过亮，影响灯泡的使用寿命，同时也有损视力。

5.所有（功能）切换，动作要轻，要到位。 6.关机时要将亮度调到最小。

7.非专业人员不要调整照明系统（灯丝位置灯），以免影响成像质量。 8.更换卤素灯时要注意高温，以免灼伤；注意不要用手直接接触卤素灯的玻璃体。

9.关机不使用时，将物镜通过调焦机构调整到最低状态。 10.关机不使用时，不要立即该盖防尘罩，待冷却后再盖，注意防火。

11.不经常使用的光学部件放置于干燥皿内。 12.非专业人员不要尝试擦物镜及其它光学部件。

目镜可以用脱脂棉签蘸1:1比例（无水酒精：乙醚）混合液体甩干后擦拭，不要用其他液体，以免损伤目镜。

5.如何制备高质量金相组织

第一步：试样选取：

1.1 选择取样部位及检验面，此过程综合考虑样品的特点及加工工艺，且选取部位需具有代表性。

1.2 试样的截取。不同性质的材料要采用不同的截取方法。无论哪种方式，都不能使样品温度升高太多而产生组织变化。

1.3 试样的尺寸。金相试样的大小以便于握持、易于磨制为准。

第二步：镶嵌：

如果试样的尺寸太小或者形状不规则，则需将其镶嵌或夹持。金相试样镶嵌机， 用热固性塑料先进行镶嵌成形，也是磨抛工作必不可少的前道工序。本机系机械式镶嵌机，加热温度由数字温度仪控制，各种性能稳定可靠，为更安全地操作，本机装有安全防护盖板，是试样镶嵌的最佳设备。

主要参数：

一：试样压制规格：Φ22、Φ30、Φ45*15mm

二 ：加热器规格：650W ,220V ,50Hz

三：外形尺寸：340*260*430mm

四：重 量：32K

第三步：试样粗磨：

粗磨用800M的粗砂子。粗磨的目的是平整试样，磨成合适的形状。一般的钢铁材料常在砂轮机上粗磨，而较软的材料可用锉刀磨平。

第四步：试样精磨：

再用1200M的砂子进行精磨、精磨的目的是消除粗磨时留下的较深的划痕，为抛光做准备。对于一般的材料磨制方法分为手工磨制和机械磨制两种。

第五步：试样抛光：

抛光成镜面。用1500M然后再用绒布进行最后的抛光成镜面。抛光的的目的是把磨光留下的细微磨痕去除，成为光亮无痕的镜面。一般分为机械抛光、化学抛光、电解抛光三种，而最常用的为机械抛光。

第六步：试样腐蚀：

要在金相显微镜（6XCP）下观察到抛光样品的组织必须进行金相腐蚀。腐蚀的方法很多种，主要有化学腐蚀、电解腐蚀、恒电位腐蚀，而最常用的为化学腐蚀，4%硝酸加酒精腐蚀5-10秒马上用水进行冲洗。

第七步：显微观察：

要在显微镜下进行金相组织的观察。首先要选定金相显微镜的配置及参数，按你所观察金相试样的金相国家标准对应进行倒置金相显微镜选配。一般选配倒置型6XCP无限远金相显微镜他所观察的图像更清晰，配置有数码成像系统可以把把观察到的金相显微组织拍照下来进行存档。

第八步：金相显微镜配置：

金相显微镜的用途及性能：无限远倒置金相显微镜采用优良的无限远光学系统与模块化的功能设计理念，紧凑稳定的高刚性主体，充分体现了显微镜操作的防振要求。符合人机工程学要求的理想设计，使操作更方便舒适，空间更广阔。倒置金相显微镜配置无限远长工作距离平场消色差物镜、大视野目镜，内置偏光观察装置从而使图像更清晰、衬度更好。.倒置金相显微镜主要用于鉴别和分析金相组织及表面形态，金属内部结构组织的显微观察，倒置金相显微镜广泛应用于铸造、冶炼、热处理的研究，原材料的检验或材料处理后的分析等.本系列仪器也是高等院校进行教学，实验室，工厂质量鉴定，金属学、矿物学、精密工程学研究的重要仪器