球墨铸铁金相显微样品制备 (123制作教程)

试样尺寸:

最初进行磨削处理的试样理想尺寸是:约15×6mm。试样过大则需过多地加工;尺寸过高或直径过小,则在初期磨削时易于摇摆。

试样截取:

首先可用擦不掉的笔在铸件上画出截取位置,截块可用弓锯或台式锯床切下,如果材料太硬,必须使用碳化硅或氧化铝薄砂轮切割机。另一种方法是:使用碳化钨锯片的弓锯。

氧化铝砂轮片需要对试样有稳固的压力,但可以不必用水冷却,其它砂轮则需水冷,否则过热会引起铸铁组织变化。磨削切割机切的样品不象手工切割那样需要过多的后期制作,但重要的是,这种机器应干净地、自由地并迅速地切割。

制作试样的各个阶段均应易辨认,可使用打钢印、电蚀或蚀刻笔。

磨削:

为了操作安全,样品背面的尖角应用锉或砂轮磨掉。用双头砂轮机或锉削可以得到一个平面;另一方法是:旧切割砂轮片可以水平固定并以2000~3000转/分的速度转动,从而提供水平磨削面。电机驱动的条带研磨机是不适用的,它会产出圆形表面。

镶嵌:

对于那些小的或形状古怪难处理的试样,对那些含有杂质和孔洞缺陷及任何边缘要测试的试样都宜进行镶嵌。如有可能,截面应通过缺陷以便镶嵌材料能够填入缺陷区域。要镶嵌的试样应先进行粗磨,应先进行脱脂处理,再镶嵌。

镶嵌材料包括:

  1. 热固性塑料如电木,需要加热和加压:150℃和至少27.5MPa。电木镶嵌可承受磨削的热量,是相当硬的,且不会被金相试验用的液体溶解。
  2. 冷硬塑料——树脂和硬化剂混合物:硬化时间和硬度的变化取决于所用的镶嵌材料。

在将试样放入型内及将预混的树脂硬化剂或塑料材料倒入型内前,应在型上略敷一层液体起模剂或硅酮脂以防粘模。将型置入与过滤抽气器相连的干燥器内可以将型内截留的气体排掉。

必须去除镶嵌物上的尖角,镶嵌物的标记可采用侵蚀或刻划,或在其背面嵌上金属标牌。

磨光:

进行磨光、将水磨砂纸固定在倾斜的腾台上并用喷水湿润。通常用三个牌号的砂纸就足够了:P320、P600和 P1000(某些供应者提供的是:P280、P400和P600)。试祥采取前后磨,向前行程须用力压,回程时应放松。依次换砂纸时试样应转过90°, 连续磨下去直到前一砂纸的磨痕被磨去为止。在P1000细砂纸上应多用些时间以保证石墨保留住。每磨完一张砂纸试样应用酒精或水冲洗干净。

如果石墨粗大或难于保留,可在P1000砂纸后用干法,即用2/0牌号的金刚砂纸精磨。当精磨纸堵塞时用酒精冲洗、用脱脂棉轻快地擦,并用压缩空气吹干。磨光和清洗步骤应重复进行,直到石墨被保留住。试样每转过90°时应使用纸的同一区域,这是很重要的。

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湿法磨光工艺

抛光:

对于多数试样的抛光用1微米级金刚石研磨膏是适当的,但对于高放大倍数的检验,此后抛光采用1/4微米级的金刚石研磨膏是必要的。用5g的塑料注射管向抛光布上注射40mm长的膏条,该抛光布须紧紧地展开并困定在铝或塑料地光盘上,盘的直径为20~30cm。研磨膏应用手指在抛光们上涂抹开。抛光机的功率应为约0.2kw, 盘的转速为250~500转/分。抛光面必须保持潮湿,洞滑可从金刚砂研磨膏供应商处获得。

对于珠光体灰铁,珠光体可锻铸铁和珠光体球铁的试样应在地光前用苦味酸液(4%苦味酸酒精液)侵蚀。对于铁素体试样,最好在硝酸酒精侵蚀液(2%的硝酸酒精液)中稍作侵蚀。试样应牢固握紧,并对抛光盘微略施压力抛光约1分钟,试样应与抛光盘旋转的反方向慢慢转动。试样从抛光盘上取下时,应用酒精冲洗,同时用拇指轻轻地擦拭。侵蚀后,先用酒精冲洗然后用*酮丙**两例冲洗,再用热气流烘干。为得到抛光良好的石墨,试样必须反复侵蚀和抛光四五次再进行最后侵蚀。对于日常检验,这些中间侵蚀环节可省去。

如果小心使用,抛光布可以完好地为30~40个试样地光、之后就到了使用寿命极限。但在这之前,可能有必要小量施加金刚石研磨膏使布活化。如果用金刚石研磨膏抛完后仍有微痕存在,之后须使用极细的刚玉糊膏(BCIRA抛光膏)。

侵蚀:

最合适且通用的侵蚀剂是:珠光体组织用苦味酸液,铁素体组织用硝酸酒精液。表一所示为适于铸铁的侵蚀剂。为防止锈蚀,侵蚀后必须用水及时冲洗试样,并用酒精浸泡,用*酮丙**洗净,然后用热空气流迅速烘干。

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磨光工作台

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表一 一些常用的试剂及其主要用途

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