Wat zijn de stappen voor monstervoorbereiding met behulp van een metallografische microscoop?

Dus wat zijn de stappen voor monstervoorbereiding met behulp van een metallografische microscoop?

1) Bemonstering

Het nemen van monsters van de metalen materialen en onderdelen die moeten worden getest, wordt “bemonstering” genoemd. De keuze van de bemonsteringslocaties en maaloppervlakken moet gebaseerd zijn op de analyse-eisen. Er zijn veel methoden voor onderschepping. Voor zachte materialen kunt u zagen, draaien, schaven etc.; voor harde materialen kunt u snijmethoden gebruiken zoals slijpschijven of draadsnijmachines; voor harde en broze materialen kunt u hamermethoden gebruiken. Welke methode er ook wordt gebruikt, er moet voor worden gezorgd dat weefselvervorming als gevolg van plastische vervorming of verhitting wordt voorkomen en verminderd. Er bestaat geen uniforme regeling voor de omvang van de steekproef. Vanuit het perspectief van het gemak van vasthouden en slijpen is de diameter of zijlengte over het algemeen 15 ~ 20 mm en de hoogte 12 ~ 18 mm. Voor preparaten die te klein zijn, onregelmatig van vorm zijn en de randen moeten beschermen, kan montage of mechanische klemming worden gebruikt.

Het monteren van metallografische monsters wordt uitgevoerd met behulp van thermoplastische kunststoffen (zoals polyvinylchloride), thermohardende kunststoffen (zoals bakelietpoeder) en condenserende kunststoffen (zoals epoxyhars + verharder) als vulstoffen. De eerste twee typen behoren tot vulstoffen met hete uitharding en hete uitharding moet worden uitgevoerd op speciale apparatuur: een inlegmachine. Het derde type behoort tot de koudhardende vulstof.

2) Grof slijpen

Het doel van grof malen heeft hoofdzakelijk de volgende drie punten:

Trimmen Sommige exemplaren, zoals exemplaren die door hameren zijn neergeslagen, hebben een zeer onregelmatige vorm en moeten ruw worden geslepen en bijgesneden tot exemplaren met een regelmatige vorm;

Slijpen Welke methode er ook wordt gebruikt om monsters te nemen, de sneden zijn vaak niet erg glad. Om het observatieoppervlak glad te maken en de vervormde laag die tijdens het snijden ontstaat te verwijderen, is ruw slijpen noodzakelijk;

Ervan uitgaande dat het afschuinen het doel van de observatie niet beïnvloedt, moeten de randen en hoeken van het monster worden afgeslepen om krassen op het schuurpapier en de polijststof te voorkomen.

3) Fijn slijpen

Na het grof slijpen blijven er grove en diepe slijtagesporen op het slijpoppervlak achter. Om deze slijtagesporen te elimineren, moet fijnslijpen worden uitgevoerd. Fijn slijpen kan worden onderverdeeld in twee soorten: handmatig slijpen en mechanisch slijpen. Momenteel is mechanisch slijpen de belangrijkste maalmethode.

De meest gebruikte mechanische slijpapparatuur op dit moment is de voorslijpmachine. De motor drijft de met water-schuurpapier bedekte schijf aan om te draaien. Beweeg het monster tijdens het slijpen heen en weer langs de radiale richting van de schijf. De kracht moet gelijkmatig zijn en het monster moet tijdens het malen met water worden gespoeld. De waterstroom speelt niet alleen de rol bij het afkoelen van het monster, maar maakt ook gebruik van middelpuntvliedende kracht om de gevallen zanddeeltjes, schurend afval enz. voortdurend naar de rand van de draaitafel te snellen. De slijpsnelheid bij mechanisch slijpen is veel sneller dan bij handmatig slijpen, maar de vlakheid is niet goed genoeg en de oppervlaktevervormingslaag is ook ernstig. Daarom moeten monsters met hogere eisen of zachtere materialen handmatig worden gemalen.

4) Polijsten

Het doel van polijsten is het verwijderen van de fijne slijpsporen die na het fijnslijpen op het slijpoppervlak achterblijven om een ​​helder en spoorloos spiegeloppervlak te verkrijgen. Er zijn drie polijstmethoden: mechanisch polijsten, elektrolytisch polijsten en chemisch polijsten, waarbij mechanisch polijsten vaak wordt gebruikt. Mechanisch polijsten wordt uitgevoerd op een polijstmachine. Het polijstweefsel (canvas wordt meestal gebruikt voor grof polijsten en wollen doek wordt meestal gebruikt voor fijn polijsten) wordt in water gedrenkt, vlak gemaakt, vastgedraaid en op de polijstschijf gefixeerd.

Start de schakelaar om de polijstschijf tegen de klok in te draaien en strooi een geschikte hoeveelheid polijstvloeistof (een suspensie van aluminiumoxide, chroomoxide of ijzeroxide polijstpoeder plus water) op de schijf om te polijsten. Bij het polijsten dient u op te letten:

Het monster beweegt langzaam heen en weer langs de radiale richting van de schijf en roteert tegelijkertijd in de tegenovergestelde richting van de polijstschijf. Wanneer het polijsten bijna is afgelopen, voer dan een korte positionering en licht polijsten uit.

Tijdens het polijstproces moet regelmatig een geschikte hoeveelheid polijstvloeistof of water worden toegevoegd om de vochtigheid van de polijstschijf te behouden. Als de polijstschijf te vuil blijkt te zijn of grove deeltjes bevat, moet deze vóór verder gebruik worden schoongespoeld.

De polijsttijd moet zoveel mogelijk worden verkort en niet te lang. Om aan deze eis te voldoen, kan het in twee stappen worden verdeeld: grof polijsten en fijn polijsten.

Bij het polijsten van non-ferrometalen (zoals koper, aluminium en hun legeringen enz.) kunt u het beste een beetje zeep aanbrengen of een geschikte hoeveelheid zeepsop op de polijstschijf laten vallen.

5) Erosie

Wanneer het gepolijste monster onder een metallografische microscoop wordt bekeken, is alleen het helder gepolijste oppervlak te zien. Als er krassen, watervlekken of niet-metalen insluitsels, grafiet en scheuren in het materiaal zitten, is dit ook zichtbaar. Het metaal moet echter worden geanalyseerd. De fasestructuur moet ook worden geëtst.

Er zijn veel etsmethoden. De meest gebruikte methode is chemisch etsen, waarbij gebruik wordt gemaakt van het chemisch oplossen en elektrochemisch etsen van het monster door het etsmiddel om het weefsel bloot te leggen.

Het etsen van puur metaal (of eenfasige uniforme vaste oplossing) is in feite een chemisch oplossingsproces. Atomen die zich op de korrelgrenzen bevinden, hebben een hogere vrije energie en een slechtere stabiliteit dan atomen in de korrel, dus kunnen ze gemakkelijk worden geëtst om groeven te vormen. De binnenkant van de korrels is licht geëtst en behoudt over het algemeen het oorspronkelijke gepolijste vlak. Bij helderveldobservatie kun je zien dat individuele korrels worden gescheiden door korrelgrenzen. Als de ets dieper is, kun je ook het fenomeen van verschillende helderheid en donkerheid van elke korrel vinden. Dit komt omdat de atomen van elke korrel in verschillende richtingen zijn gerangschikt. Na het etsen, de mate van helling tussen het blootgestelde oppervlak, dat wordt gedomineerd door de dichtste opstelling van oppervlakken, en het oorspronkelijke gepolijste oppervlak.

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.