金属材料指导说明书
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- 金属材料工程1实验指导书是大学生课程设计的必用书，此书对学生指导有一定的作用。一、实验目的
1、掌握金相显微试样的制备原理和基本方法。
2、熟悉金相试样组织的显示方法，并了解浸蚀的基本原理。
2、分析样品制备过程中产生的缺陷及防止措施。
3、进一步熟悉金相显微镜的操作和使用。
二、实验概述
金相样品的制备过程一般包括取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀步骤。虽然随着科学的不断发展，样品制备的设备越来越先进，自动化的程度越来越高，有预磨机、自动抛光机等，但目前在我国手工制备金相样品的方法，由于有许多优点仍在广泛使用。
（一）金相样品制备的要点
1、取样时，按检验目的确定其截取部位和检验面，尺寸要适合手拿磨制，若无法做到，可进行镶嵌。并要严防过热与变形，引起组织改变。
2、对尺寸太小，或形状不规则和要检验边缘的样品，可进行镶嵌或机械夹持。根据材料的特点选择热镶嵌或冷镶嵌与机械夹持。
3、粗磨时，在砂轮机上进行。目地是要磨平检验面，去掉切割时的变形及过热部分。同时，要防止又产生过热。并注意安全。
4、细磨时，用金相示纸。用力大小要合适均匀，且使样品整个磨面全部与砂纸接触，单方向磨制距离要尽量的长，更换砂纸时，不要将砂粒带入下道工序。同时，试样磨痕方向要与上一道砂纸的磨痕方向垂直。
5、抛光时，要将手与整个样品清洗干净，在抛光盘边缘和中心之间进行抛光。用力要均匀适中，少量多次地加入抛光液。并要注意安全。注意：球墨铸铁试样在抛光时，试样要不停地转动。
6、腐蚀前，样品抛光面要干净干燥，腐蚀操作过程衔接要迅速。
7、腐蚀后，要将整个样品与手完全冲洗干净，并充分干燥后，才能在显微镜下进行观察与分析工作。
（二）金相样品制备方法见表2—1
表2—1 金相试样的制备方法
序号 步骤 方法 注意事项
1 取样 在要检测的材料或零件上截取样品，取样部位和磨面根据分析要求而定，截取方法视材料硬度选择，有车、刨、砂轮切割机，线切割机及锤击法等，尺寸以适宜手握为宜。 无论用哪种方法取样，都要尽量避免和减少因塑性变形和受热所引起的组织变化现象。截取时可加水等冷却。
2
镶嵌 若由于零件尺寸及形状的限制，使取样后的尺寸太小、不规则，或需要检验边缘的样品，应将分析面整平后进行镶嵌。有热镶嵌和冷镶嵌及机械夹持法。应根据材料的性能选择。 热镶嵌要在专用设备上进行，只适应于加热对组织不影响的材料。若有影响，要选择冷镶嵌或机械夹持。
3 粗磨 用砂轮机或挫刀等磨平检验面，若不需要观察边缘时可将边缘倒角。粗磨的同时去掉了切割时产生的变形层。 若有渗层等表面处理时，不要倒角，且要磨掉约1.5mm，如渗碳。
4
细
磨 按金相砂纸号顺序：320、400、600、800、1000将砂纸平铺在玻璃板上，一手拿样品，一手按住砂纸磨制，更换砂纸时，磨痕方向应与上道磨痕方向垂直，磨到前道磨痕消失为止，砂纸磨制完毕，将手和样品冲洗干净。 每道砂纸磨制时，用力要均匀，一定要磨平检验面，转动样品表面，观察表面的反光变化确定，更换砂纸时，勿将砂粒带入下道工序。
5
抛光 用绿粉（Cr203）水溶液作为抛光液在帆布上进行抛光，将抛光液少量多次地加入到抛光盘上进行抛光。注意安全，以免样品飞出伤人。 初次制样时，适宜在抛光盘约半径一半处抛光，感到阻力大时，就该加抛光液了。
6
腐
蚀
抛光好的金相样品表面光亮无痕，若表面干净干燥，可直接腐蚀，若有水分可用酒精冲洗吹干后腐蚀。将抛光面浸入选定的腐蚀剂中（钢铁材料最常用的腐蚀剂是3—5%的硝酸酒精），或将腐蚀剂滴入抛光面，当颜色变成浅灰色时，再过2—3秒，用水冲洗，再用酒精冲洗，并充分干燥。 这步动作之间的衔接一定要迅速，以防氧化污染，腐蚀完毕，必须将手与样品彻底吹干，一定要完全充分干燥，方可在显微镜下观察分析。否则显微镜镜头损坏。...
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