常見的金相顯微鏡試樣的切取
取樣是金相顯微鏡試樣制備的道工序,若取樣不當,則達不到檢驗目的,因此,所取試樣的部位、數量、磨面方向等應嚴格按照相應的標準規定執行。
一、提取試樣的部位和磨面的方向
取樣部位必須與檢驗目的和要求相一致,使所切取的試樣具有代表性。必要時應在檢驗報告單中繪圖說明取樣部位、數量和磨面方向。例如,檢驗裂紋產生的原因時,應在裂紋部位取樣,而旦還應在遠離裂紋處取樣,以資比較,檢驗鑄件時;應在垂直于模壁的橫斷面上取樣,對于大型鑄件,還應從表面至中心的橫斷面上取3~5個試樣,磨制橫斷面,由表面到中心逐個進行觀察、比較。
二、提取試樣方法
金相顯微鏡試樣一般為ф12×12mm或ф18×20mm的圓柱體或12×12×12mm的立方體。若太小則操作不便,若太大則磨制平面過大,增長磨制時間且不易磨平。由于被檢驗材料或零件的形狀各異,也有用不規則外形的試樣。非檢驗表面缺陷、滲層、鍍層的試樣,應將棱邊倒圓,防止在磨制中劃破砂紙和拋光織物,避免在拋光時試樣飛出造成事故。反之,檢驗表層組織的試樣,嚴禁倒角并應保證磨面平整。
切取試樣時根據被檢驗材料的軟硬程度采取不同的方法。一般硬度較低的材料,如低碳鋼、中碳鋼、灰口鑄鐵、有色金屬等均可用鋸、車、刨,銑等機械加工,硬度較高的材料,如白口鑄鐵、硬質合金等脆性材料,以及經淬火后的零件,可用錘擊法,:從擊碎的碎片中選出大小適當者作為試樣。韌性較高的材料可用切割機切割。對于大斷面零件或高錳鋼零件等也可采用氧乙炔焰氣割,但須預留大于20mm的余量,以便在試樣磨制中.將氣割的熱影響區除掉。
目前廣泛使用的國產Q-2型金相切割機,它是由電動機、薄片砂輪、試樣夾具和冷卻裝置等組成。薄片砂輪尺寸為∮250× 2 × 32mm,以氧化鋁或碳化硅為磨料,用樹脂膠合而成,安裝在電動機主軸上,轉速為2800r/min,切割時噴水冷卻。一般軟砂輪用于切割硬材料,硬的砂輪用于切割較軟的材料。
不論采用何種方式取樣,都須防止因溫度升高而引起組織變化或因受力而產生塑性變形。如淬火馬氏體因溫度升高而轉變為回火馬氏體;裂紋處因受熱而使其擴展,某些鋅、錫等低熔點金屬,因受熱而使其再結晶,低碳鋼,奧氏體類鋼和某些有色金屬等,因受力而引起塑性變形,使滑移線增多或出現形變孿晶,諸如此類都使試樣原來的組織發生變化,從而導致錯誤的檢驗結論。因此在取樣中務必注意冷卻和潤滑,特別是采用氧乙炔氣割的試樣,一定要磨去熱影響區。
三、試樣的受熱處理
經取樣而獲得的金相試樣,有的可直接進行磨制,有的尚需熱處理后才能進行磨制,如檢驗鋼的非金屬夾雜物,碳化物不均勻度等項目的試樣,需經熱處理,其處理規程按相應標準中規定執行。
1、碳化物不均勻度試樣的熱處理。
檢驗碳化物不均勻度的試樣,須經淬火和高溫回火,浸蝕后使基體呈黑色而碳化物呈白亮色,,利于鑒別。
2、非金屬夾雜物試樣的熱處理
檢驗非金屬夾雜物的試樣,一般都經淬火處理,使其硬度增高便于磨制,拋光。