材料是人類(lèi)生產(chǎn)和生活的物質(zhì)基礎(chǔ)，它可以直接反映出人類(lèi)文明的程度。金屬材料的力學(xué)性能不僅與它的化學(xué)成分有關(guān)，也與它的組織結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)係。了解它們之間的關(guān)係並掌握它們之間的變化規(guī)律，進(jìn)行正確的金相分析是有效使用材料所必需的。
要進(jìn)行金相分析，就必須製備能用於微觀(guān)觀(guān)察檢驗(yàn)的樣品—金相試樣。通常，金相試樣製備要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：取樣、鑲嵌、磨光(粗磨和細(xì)磨)和拋光。每項(xiàng)操作都必須嚴(yán)格細(xì)心因為任何階段的失誤都可能影響以後的步驟，在極端的情況下，不正確的製作可能造成假組織，從而得出錯誤的結(jié)論川。金相試樣的製備是通過(guò)切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、磨/拋光機(jī)來(lái)完成的，金相試樣的最終質(zhì)量是由拋光工序決定的，拋光是金相制樣過(guò)程中至關(guān)重要的一環(huán)。拋光是將試樣上磨製產(chǎn)生的磨痕及變形層去掉，使其成為光滑鏡面的最後工序。拋光試樣的方法有機(jī)械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光以及複合拋光等。機(jī)械拋光是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣(guǎng)泛的拋光方法，其正確的工藝和操作方法是在保證獲得優(yōu)質(zhì)的試樣和其他條件(如邊緣保留及石墨和夾雜物保留等)的情況下具有最高的拋光速率選擇可靠性高的金相試樣拋光機(jī)，可以提高制樣效率和質(zhì)量，減少試樣廢品率，從而降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，獲得樣品質(zhì)量的高度一致性。
拋光操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便儘快除去磨光時(shí)產(chǎn)生的損傷層。同時(shí)也要使拋光損傷層不會(huì)影響最終觀(guān)察到的組織，即不會(huì)造成假組織。這兩(liǎng)個(gè)要求是矛盾的。前者要求使用較粗的磨料，以保證有較大的拋光速率來(lái)去除磨光的損傷層，但拋光損傷層也較深；後者要求使用最細(xì)的材料，使拋光損傷層較淺，但拋光速率低。解決這個(gè)矛盾的最好的辦法就是把拋光分為兩(liǎng)個(gè)階段進(jìn)行。首先是粗拋，目的是去除磨光損傷層，這一階段應(yīng)具有最大的拋光速率，粗拋形成的表層損傷是次要的考慮，不過(guò)也應(yīng)當(dāng)儘可能小；其次是精拋(或稱(chēng)終拋)，其目的是去除粗拋產(chǎn)生的表層損傷，使拋光損傷減到最小。
拋光時(shí)，試樣磨麵與拋光碟應(yīng)絕對(duì)平行並均勻地輕壓在拋光碟上，注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。同時(shí)還應(yīng)使試樣自轉(zhuǎn)並沿轉(zhuǎn)盤(pán)半徑方向來(lái)回移動(dòng)，以避免拋光織物局部磨損太快在拋光過(guò)程中要不斷添加微粉懸浮液，使拋光織物保持一定溼度。溼度太大會(huì)減弱拋光的磨痕作用，使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和鋼中非金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象；溼度太小時(shí)，由於摩擦生熱會(huì)使試樣升溫，潤(rùn)滑作用減小，磨麵失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會(huì)拋傷表面。
為了達(dá)到粗拋的目的，要求轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速較低，最好不要超過(guò)500r/min；拋光時(shí)間應(yīng)當(dāng)比去掉劃(huà)痕所需的時(shí)間長(zhǎng)些，因為還要去掉變形層。粗拋後磨麵光滑，但黯淡無(wú)光，在顯微鏡下觀(guān)察有均勻細(xì)緻的磨痕，有待精拋消除。精拋時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)速度可適當(dāng)提高，拋光時(shí)間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋後磨麵明亮如鏡，在顯微鏡明視場(chǎng)條件下看不到劃(huà)痕，但在相襯照明條件下則仍可見(jiàn)到磨痕。
金相試樣拋光質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響試樣的組織結(jié)構(gòu)，已逐步引起有關(guān)專(zhuān)家的重視。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外在拋光機(jī)的性能上作了大量的研究工作，研究出不少新機(jī)型、新一代的拋光設(shè)備，正由原來(lái)的手動(dòng)操作發(fā)展成為各種各樣的半自動(dòng)及全自動(dòng)拋光機(jī)。
制約我國(guó)金相試樣製備技術(shù)發(fā)展的因素：
縱觀(guān)國(guó)內(nèi)外拋光機(jī)的狀況，國(guó)內(nèi)研發(fā)的拋光機(jī)在性能和外觀(guān)等方面還存在一定差距。例如，國(guó)內(nèi)研製的拋光機(jī)多數(shù)機(jī)型的拋光碟為單盤(pán)或雙盤(pán)，有水龍頭，但冷卻條件差由於冷卻條件差，試樣表面易發(fā)熱變灰暗，而且會(huì)繼續(xù)增厚形變擾動(dòng)層，對(duì)快速拋光好試樣帶來(lái)麻煩；拋光碟轉(zhuǎn)速固定不變，而金相試樣製備過(guò)程不允許組織變形，軟相(石墨)脫落，硬相(碳化物)浮凸，拋光後試樣表面應(yīng)光亮如鏡、無(wú)磨痕。為此，不同性質(zhì)的材料，需採取不同措施。而國(guó)外研製的全自動(dòng)拋光機(jī)，能夠自動(dòng)控制冷卻液的流量，整個(gè)操作過(guò)程採用全自動(dòng)化模式，節(jié)省了人工並有效地提高了研究效率與質(zhì)量。
——本文摘自《中國(guó)金屬製品網(wǎng)》
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