ما هي خطوات تحضير العينة باستخدام المجهر الميتالوغرافي؟
فما هي خطوات تحضير العينة باستخدام المجهر الميتالوغرافي؟
1) أخذ العينات
يسمى أخذ العينات من المواد المعدنية والأجزاء المراد فحصها ” أخذ العينات “. يجب أن يعتمد اختيار مواقع أخذ العينات وأسطح الطحن على متطلبات التحليل. هناك طرق عديدة للاعتراض. بالنسبة للمواد الناعمة، يمكنك استخدام النشر، والخراطة، والتخطيط، وما إلى ذلك؛ بالنسبة للمواد الصلبة، يمكنك استخدام طرق القطع مثل تقطيع شرائح الطحن أو آلات قطع الأسلاك؛ بالنسبة للمواد الصلبة والهشة، يمكنك استخدام طرق الطرق. بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، ينبغي الحرص على تجنب وتقليل تشويه الأنسجة الناجم عن تشوه البلاستيك أو التسخين. لا يوجد تنظيم موحد بشأن حجم العينة. من منظور سهولة الإمساك والطحن، يبلغ القطر أو طول الجانب بشكل عام 15 ~ 20 مم والارتفاع 12 ~ 18 مم. بالنسبة للعينات الصغيرة جدًا وغير المنتظمة الشكل والتي تحتاج إلى حماية الحواف، يمكن استخدام التثبيت أو التثبيت الميكانيكي.
يتم تركيب العينات المعدنية باستخدام اللدائن البلاستيكية الحرارية (مثل كلوريد البولي فينيل)، واللدائن المتصلدة بالحرارة (مثل مسحوق الباكليت) والمواد البلاستيكية المكثفة (مثل راتنجات الإيبوكسي + عامل المعالجة) كمواد مالئة. ينتمي النوعان الأولان إلى حشوات الإعداد الساخن، ويجب إجراء الإعداد الساخن على جهاز خاص – آلة البطانة. النوع الثالث ينتمي إلى حشو الإعداد البارد.
2) الطحن الخشن
الغرض من الطحن الخشن يحتوي بشكل أساسي على النقاط الثلاث التالية:
التقليم: بعض العينات، مثل تلك التي تم طرقها بالطرق، لها أشكال غير منتظمة للغاية ويجب أن تكون أرضًا خشنة ويتم تشذيبها إلى عينات منتظمة الشكل؛
الطحن بغض النظر عن الطريقة المستخدمة لأخذ العينات، فإن القطع غالبًا ما لا يكون سلسًا للغاية. من أجل تنعيم سطح المراقبة وإزالة الطبقة المشوهة الناتجة أثناء القطع، فإن الطحن الخشن ضروري؛
على أساس أن الشطب لا يؤثر على غرض المراقبة، يجب طحن الحواف والزوايا في العينة لتجنب خدش ورق الصنفرة وتلميع القماش.
3) الطحن الدقيق
بعد الطحن الخشن، لا تزال هناك علامات تآكل خشنة وعميقة على سطح الطحن. من أجل القضاء على علامات التآكل هذه، يجب إجراء الطحن الدقيق. يمكن تقسيم الطحن الدقيق إلى نوعين: الطحن اليدوي والطحن الميكانيكي. في الوقت الحاضر، الطحن الميكانيكي هو طريقة الطحن الرئيسية.
إن معدات الطحن الميكانيكية الأكثر استخدامًا في الوقت الحاضر هي آلة الطحن المسبق. يقوم المحرك بتشغيل القرص المغطى بورق الصنفرة المائي لتدويره. عند الطحن، حرك العينة ذهابًا وإيابًا على طول الاتجاه الشعاعي للقرص. يجب أن تكون القوة متساوية ويجب شطف العينة بالماء أثناء الطحن. لا يلعب تدفق الماء دور تبريد العينة فحسب، بل يستخدم أيضًا قوة الطرد المركزي للاندفاع المستمر لجزيئات الرمل المتساقطة والحطام الكاشطة وما إلى ذلك إلى حافة القرص الدوار. سرعة الطحن للطحن الميكانيكي أسرع بكثير من الطحن اليدوي، لكن التسطيح ليس جيدًا بما يكفي وطبقة التشوه السطحي خطيرة أيضًا. لذلك، يجب طحن العينات ذات المتطلبات الأعلى أو المواد الأكثر ليونة يدويًا.
4) تلميع
ابدأ المفتاح لتدوير قرص التلميع عكس اتجاه عقارب الساعة، ثم قم برش كمية مناسبة من سائل التلميع (معلق من أكسيد الألومنيوم أو أكسيد الكروم أو مسحوق تلميع أكسيد الحديد بالإضافة إلى الماء) على القرص للتلميع. عند التلميع يجب الانتباه إلى:
تتحرك العينة ببطء ذهابًا وإيابًا على طول الاتجاه الشعاعي للقرص، وفي الوقت نفسه، تدور في الاتجاه المعاكس لقرص التلميع. عندما تكون عملية التلميع على وشك الانتهاء، قم بإجراء تحديد موضع قصير وتلميع خفيف.
أثناء عملية التلميع، يجب إضافة كمية مناسبة من سائل التلميع أو الماء بشكل متكرر للحفاظ على رطوبة قرص التلميع. إذا تبين أن قرص التلميع متسخ للغاية أو يحتوي على جزيئات خشنة، فيجب شطفه نظيفًا قبل الاستمرار في الاستخدام.
يجب تقصير وقت التلميع قدر الإمكان وليس طويلاً. ولتلبية هذا المطلب، يمكن تقسيمها إلى خطوتين: التلميع الخشن والتلميع الناعم.
عند تلميع المعادن غير الحديدية (مثل النحاس والألومنيوم وسبائكها، وما إلى ذلك)، فمن الأفضل وضع القليل من الصابون أو إسقاط كمية مناسبة من الماء والصابون على قرص التلميع.
5) التآكل
عندما يتم ملاحظة العينة المصقولة تحت المجهر الميتالوغرافي، يمكن رؤية السطح المصقول اللامع فقط. إذا كانت هناك خدوش أو بقع مائية أو شوائب غير معدنية أو جرافيت أو شقوق في المادة، فيمكن رؤيتها أيضًا. ومع ذلك، يجب تحليل المعدن. يجب أيضًا أن يكون هيكل الطور محفورًا.
إن نقش المعدن النقي (أو المحلول الصلب الموحد أحادي الطور) هو في الأساس عملية انحلال كيميائي. تتمتع الذرات الموجودة عند حدود الحبوب بطاقة حرة أعلى واستقرار أقل من الذرات الموجودة داخل الحبوب، لذلك يمكن حفرها بسهولة لتكوين الأخاديد. الجزء الداخلي من الحبوب محفور قليلاً، ويحافظ عمومًا على المستوى المصقول الأصلي. تحت المراقبة الميدانية الساطعة، يمكنك أن ترى أن الحبوب الفردية مفصولة بحدود الحبوب. إذا كان النقش أعمق، يمكنك أيضًا العثور على ظاهرة اختلاف السطوع والظلام لكل حبة. وذلك لأن ذرات كل حبة مرتبة في اتجاهات مختلفة. بعد الحفر، يتم تحديد درجة الميل بين السطح المكشوف، الذي يهيمن عليه الترتيب الأكثر كثافة للأسطح، والسطح المصقول الأصلي.
When the polished sample is observed under a metallographic microscope, only the bright polished surface can be seen. If there are scratches, water stains or non-metallic inclusions, graphite and cracks in the material, it can also be seen. However, the metal must be analyzed. The phase structure must also be etched.
There are many etching methods. The most commonly used method is chemical etching, which uses the chemical dissolution and electrochemical etching of the sample by the etching agent to expose the tissue.
The etching of pure metal (or single-phase uniform solid solution) is basically a chemical dissolution process. Atoms located at grain boundaries have higher free energy and poorer stability than atoms inside the grain, so they are easily etched to form grooves. The interior of the grains is slightly etched, and generally maintains the original polished plane. Under bright field observation, you can see that individual grains are separated by grain boundaries. If the etching is deeper, you can also find the phenomenon of different brightness and darkness of each grain. This is because the atoms of each grain are arranged in different directions. After etching, the degree of inclination between the exposed surface, which is dominated by the densest arrangement of surfaces, and the original polished surface.
