金相试样操作方法和试验规程

    1.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。

    金相是怎么抛光的？抛光常见方法简介

    金相试样研磨之后需要进行抛光，以将试样上研磨过程产生的磨痕及变形层去掉，使其成为光滑镜面。目前抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。最常用的抛光方式为机械抛光。下面简单为大家介绍机械抛光、电解抛光、化学抛光各自的特点。

    一、机械抛光：在专门的抛光机上进行抛光。机械抛光主要分为两个步骤：粗抛和精抛。

    粗抛：目的是除去磨光的变形层。

    以往粗抛常用的磨料是粒度为10-20μm的α-Al2O3、Cr2O3或Fe2O3，加水配成悬浮液使用。目前，人造金刚石磨料已逐渐取代了氧化铝等磨料，因其具有以下优点：

    1）与氧化铝等相比，粒度小得多的金刚石磨粒，抛光速率要大得多，例如4~8μm金刚石磨粒的抛光速率与10~20μm氧化铝或碳化硅的抛光速率相近；

    2）表面变形层较浅；

    3）抛光质量最好。

    精抛：又称终抛，目的是除去粗抛产生的变形层，使抛光损伤减少到最低。常用的精抛磨料为MgO及γ-Al2O3，其中MgO的抛光效果最好，但抛光效率低，且不易掌握；γ-Al2O3的抛光速率高，且易于掌握。

    二、电解抛光：利用阳极腐蚀法使试样表面变得平滑光亮的抛光方法。

    电解抛光用不锈钢作为阴极，被抛光的试样作为阳极，容器中盛放电解液，当接通电流后，试样的金属离子在溶液中发生溶解，在一定电解的条件下，试样表面微凸部分的溶解比凹陷处来得快，从而逐渐使试样表面有粗糙变平坦光亮。

    优缺点：

    1：与机械抛光相比，电解抛光纯系电化学的溶解过程，没有机械力的作用，不引起金属的表面变形。

    2：对于硬度低的单相合金以及一般机械抛光难于做到的铝合金、镁合金、铜合金、钛合金、不锈钢等宜采用此法。

    3：电解抛光对试样磨光程度要求低（一般用800号水砂纸磨平即可），速度快，效率高。

    4：电解抛光对于材料化学成分的不均匀性，显微偏析特别敏感，非金属夹杂物处会被剧烈地腐蚀，因此不适用于偏析严重的金属材料及作夹杂物检验的金相试样。

    注意事项：电解抛光必须选择合适的电压，控制好电流密度，过低和过高电压都不能达到正常抛光的目的。

    三、化学抛光：利用化学溶解作用得到光滑的抛光表面。

    将试样浸在化学抛光液中，进行适当的搅动或用棉花擦试，一段时间之后即可得到光亮的表面。化学抛光兼有化学腐蚀的作用，能显示金相组织，抛光后可直接在显微镜下观察。

    化学抛光操作简单，成本低廉，不需要特别的仪器设备，对原来试样表面的光洁度要求也不高。

    化学抛光液的成分随抛光材料的不同而不同。一般为混合酸液。常用的酸类有：正磷酸、铬酸、硫酸、醋酸、硝酸及氢酸；为了增加金属表面的活性以利于化学抛光的进行，还加入一定量的过氧化氢。化学抛光液经使用后，溶液内金属离子增多，抛光作用减弱，需经常更换。

    化学抛光原理及方法介绍

    化学抛光是一种将金相样品浸入调配的化学抛光液中，借化学药剂的溶解作用而得到的抛光表面的抛光方法。化学抛光是常见的金相样品抛光方法之一，这种方法操作简便，不需任何仪器设备，只需要选择适当的化学抛光液和掌握最佳的抛光规范，就能快速得到较理想的光洁而无变形层的表面。

    1.基本原理

    金属试样表面各组成相的电化学电位不同，形成了许多微电势，在化学溶液中会产生不均匀溶解。在溶解过程中试样面表层会产生一层氧化膜，试样表面凸出部分由于 粘膜薄，金属的溶解扩展速度较慢，抛光后的表面光滑，但形成有小的起伏波形，不能达到十分理想的要求。在低和中等放大倍数下利用显微镜观察时，这种小的起 伏一般在物镜垂直鉴别能力之内，仍能观察到十分清晰的组织。

    2.化学抛光溶液

    化学抛光液的成分随抛光材料的不同而不同。一般为混合酸液。化学抛光溶液由氧化剂和粘滞剂组成。氧化剂起抛光作用，它们是酸类和过氧化氢。常用的酸类有：正磷酸、铬酸、硫酸、醋酸、硝酸、氢氟酸等等。粘滞剂用于控制溶液中的扩散和对流速度，使化学抛光过程均匀进行。

    3.化学抛光操作步骤

    1：试样准备：试样经精磨光后清洗。

    2：配置化学抛光溶液。化学抛光溶液应在烧杯中调配，根据试样材料选择化学抛光液配方，配溶液时应用蒸馏水，药品用化学纯试剂。某些不易溶于水的药品需要加热 溶液才能溶解。过氧化氢和氢氟酸腐蚀性很强，调配时需注意安全。化学抛光溶液经使用之后，溶液内金属离子增多，抛光作用减弱，如果发现作用缓慢，气泡减 少，应更换新药液。

    3：试样用竹夹或者木夹夹住浸入抛光液中，一边搅动并适时取出观察至达到抛光要求后取出。

    4：化学抛光结束之后，试样应立即清洗、吹干。

    4.化学抛光的优缺点：

    1 优点： 操作简便、快速，无需专用仪器。抛光后试样表面无变形层，可抛光经镶嵌后的试样，也可同时抛光试样的纵、横断面。化学抛光时兼有化学侵蚀作用，因此多数情况下能同时显示组织，抛光结束之后可以观察组织，不需再做侵蚀显示。

    2 缺点：抛光液容易失效，溶液消耗快。抛光结果不是太佳，试样的棱角易受蚀损，抛光面易出现微小波纹起伏，高倍观察时受到影响。

    怎么侵蚀不锈钢、耐热钢？常见方法一览

 
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