金相制樣:金相試樣的鑲嵌方法及對試樣表面破壞探討
Q:
在鋁合金表面通過氧化形成了一層膜層,為觀察結構及測試硬度,需鑲樣觀察,觀察到的膜層通常只有一邊外觀較好,而另外三邊都表現的斷斷續續,請問這有可能是鑲樣時壓力太大導致的嗎?
ps:在鑲嵌時,一般壓力達到后還會搖動手柄到搖不動為止
A:
個人覺得如果膜層的結合力好的話,應該沒有多大的影響,但是如果膜層結合不好的話,估計這個就難說了~~
如果擔心這個問題,你可以考慮用環氧樹脂和聚酰胺樹脂,按1:1混合均勻進行封樣
結合力應該是沒什么問題的,用粗砂紙都好難磨的
冷鑲嵌是不需要機器滴,只要有模具能放得下你的試樣即可
冷鑲可以選用牙托粉和牙托水。就行了。常溫鑲嵌,沒有壓力
金相試樣的鑲嵌
對于細小或形狀特殊的試樣,如線材、細小管材、薄板、錘擊碎塊等。在磨光時不易握持,用鑲嵌方法鑲成標準大小的試塊,常用的幾種鑲嵌方法有以下幾種:
1.?低熔點合金鑲嵌法
表一給出幾種低熔點合金尤其華氏合金最常用。
表一中合金的熔點很低,鑲嵌時不會影口向金相組織, 即使淬火馬氏體也無防。這種方法的缺點是在磨光及侵蝕時較困難。因合金較軟,磨層嵌入砂紙,使磨削困難,導致試樣表面拜爾培層增厚。另外,由于合金與試樣 之間的析出電位不同,在浸蝕時,合金常成為微電池的陽極.即負電位高,迅速被浸蝕溶化,而試樣則很難被浸蝕,必須加長浸蝕時間。鑲嵌試樣示意圖如圖5所示。
圖5??低熔點合金鑲嵌的試樣
2.塑料鑲嵌法:
常用的有熱塑性塑料、熱凝性塑料和聚合塑料。
塑料鑲嵌的優點:
① 能鑲嵌任何形狀、大小的試樣.甚至金屬粉末。
② 塑料與金屬試樣接觸緊密(塑料膨脹系數大)。
③ 塑料成型溫度較低(≤150℃),一般不影響相組織,對淬火經回火鋼也能用。
④ 塑料不受浸蝕,對試樣也無浸蝕保護作用,試樣浸蝕結果良好。
⑤ 塑料較硬,易磨削,不影響磨光拋光。
其缺點是:
① 軟金屬及合金,如鉛、錫、軸承合金等,在加壓力時易發生塑性變形,不宜用此法。
② 對淬火馬氏體不宜用,因加熱超過100℃時,會發生回火馬氏體,改變組織。
③ 試樣的表層檢驗不宣用。塑料不能完全保護試樣邊緣不倒角。
常用的三類塑料:
①熱凝性塑料:這種塑料在熱壓下成型,通常用的是膠木粉(酚一甲醛樹脂。加入填料木粉),成粉粒狀,褐色(可染成不同顏色)??刮g能力較強,耐稀酸、稀堿浸蝕。成型溫度在135~150℃,壓力為176~210kg/cm2。在金相試樣鑲嵌機上進行比較方便。
②熱塑性塑料:常用的有聚乙稀聚合樹脂、醋酸纖維素脂等??刮g能力強,抗強酸強,堿浸蝕,溶于丙酮、苯和二甲苯中。加熱變成粘稠狀液態,冷卻法成型。成型溫度在140~165℃范圍,壓力在176~246kg/cm2??稍诮鹣嘣嚇予偳稒C上鑲嵌,注意:磨光時不能過熱,以免塑料發軟變形。只能手工磨光。
③化學聚合塑料:熱塑性或熱凝性塑料鑲嵌都要加熱加 壓成型,因此,對于淬火鋼、較軟的金屬材料仍不適合??刹捎貌患訜峒訅撼尚偷臉渲?,是借以化學催化作用聚合的樹脂,如甲基丙稀酸。甲酯聚合樹脂、單體甲基 丙烯酸甲脂為液狀。另一種是催化和填充作用的粉狀材料,使適當混合調勻,呈糊狀,然后注入膜內。幾分鐘可成型,經十幾小時硬化后才能磨光。其優點是不用加 熱加壓,不用鑲嵌機,硬度高,被鑲試樣邊緣不倒角。
3.表層(邊緣)檢驗試樣制備。
在分析表面情況,如表面脫碳、滲碳、氮化、鍍層等,要觀察試樣最邊緣部分,因此需用特殊方法保護極邊緣不倒角,可用機械夾持法,象薄片試樣。裝夾時選擇合適的填片,要夾緊,使片間緊密接觸,效果不錯。
另外,用電鍍層覆蓋是最好的方法。鋼鐵試樣可以鍍銅或鍍鐵。
鍍銅時要用兩種電鍍液:A液是弱酸性鍍液,可避免試樣表面受侵蝕,在此先鍍上一薄層銅,然后,B強酸性渡液中鍍上一層很厚的銅層。
鍍銅電鍍液成分及條件如下:???
A鍍液
- 氰化銅——22 5克
- 氰化鈉——34.O克
- 碳酸鈉——15.0克
- 水——1000.O毫升
電流密度:0.002A/cm。,工作溫度:30~40%:,試樣為陰極,銅片為陽極。
B鍍液
- 硫酸銅——250.O克
- 濃硫酸——75.0克
- 水——1000.O毫升
電流密度:0.02~O.04A/'on/,工作溫度:室溫。注意:鍍銅之前試樣必須用乙醚清洗去油。
另外,鍍鐵是效果更好,而且方法簡單。即使試樣表面有氧化皮,鐵鱗也能鍍上堅固的鐵層。表面必須清除油污。鍍鐵電解液
- 氯化高鐵——288 0克
- 氯化鈉——57.0克
- 水——1000.0毫升
電流密度:O.005~0.02A/em2,工作溫度85℃,試樣為陽級,低碳鋼為陰極。
電鍍溫度要嚴格控制,低于850C,鍍層氣孔極多,性脆易裂,溫度過高,鍍鐵層質松,鍍粒極粗,易剝落。85℃最好。
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