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非钢铁金属的金相切割机制样及组织显示方法

发布时间:2019-02-22 13:36:01  阅读:
某些有色金属、贵金属及稀有金属等由于其物理性能及化学性能有各自的特性金相切割机制样及组织显示方法 有其特殊之处,现简要介绍如下:1
某些有色金属、贵金属及稀有金属等由于其物理性能及化学性能有各自的特性金相切割机制样及组织显示方法 有其特殊之处,现简要介绍如下:(恒仪硬度计&金相制样设备 )
金相切割机试样抛光
1.    铝及其合金
金相切割机抛光纯铝较难,但铝合金或冷变形加工的样品则相当容易。切割和磨削时要注意尽量减少变形层。 磨削时常在SiC砂纸上加液体皂的水润滑,末道要用1200号或更细的新砂纸。如铝合金中有硬相,可用 无绒毛织物,粗金刚石粉粗抛,末道抛光用氧化镁或氧化铝溶液在天鹅绒上进行,期间可加人少量洗涤剂。 有时末道抛光用氧化镁稀浆在皮上手抛,这种方法费时间,但可以得到高质量的抛光表面。
抛光态下的铝合金可观察到金属间化合物的析出和夹杂物以及疏松和裂纹等缺陷。浸蚀可以更清楚 地显示一些细节和抛光状态下看不到的组织。常用HF酸的稀释水溶液浸蚀。纯铝不受稀硫酸和稀硝酸 浸蚀,但受HC1水溶液或HF酸水溶液浸蚀。铝还受NaOH水溶液浸蚀。
高纯铝、铸造铝合金的晶粒组织常要用阳极化处理来显示,往往还要借助于偏振光。

2.    铜及其合金
铜合金金相切割机试样抛光时需注意消除划痕。纯铜和单相合金上的细抛光划痕不易消 除,但浸蚀抛光很有 效。 在用细粒金刚石粉抛光前进行浸蚀有好处。目前普遍用振动抛光,也可用化学抛光和电解抛光。
抛光试样用于检验铜或铜合金铸件中的缩孔或疏松及乳制合金中的夹杂物。可以用偏振光鉴别 Cu20夹杂物。
铜和铜合金常用的浸蚀剂是三氯化铁盐酸乙醇溶液,用等量体积的NH4OH、3%(体积分数)H202 和水的混合液,采用擦蚀法,可显示晶粒反差。着色浸蚀也有很好效果。
铜和铜合金的电解浸蚀也很有 效,改良的硫代硫酸钠水溶液电解浸蚀可显示a黄铜的变形情况。着 色浸蚀对冷变形加工合金也很有 效。电解浸蚀还可以显示Cu-Ni合金的晶粒组织。(恒仪硬度计&金相制样设备 )
金相切割机试样抛光
3.    钛及其合金
纯钛为软质延性金属,掺人杂质或合金元素后变硬、延性降低。故用常规金相切割机制样方法较困难,特别是纯 钛。切割时易产生孪晶,过热则引起相变,尤其对含有(3相者。钛有吸收氢的可能,不宜用电木粉镶嵌。 如存在氢化物,则压力镶嵌时的高温将使氢化物进人固溶体。若需研究合金中的氢化物,则应当用温升较 低的冷镶树脂。
磨削时可用常规SC砂纸、水润滑,抛光较难。可以先分3步?4步金刚石粉抛光再加一步浸蚀抛光。 钛及其合金常用的浸蚀剂是Kroll试剂(含HF、HN()3的水溶液),见附录8-1。常温下浸蚀足够 时间,Kroll试剂可显示组织细节,对有些试样则显示晶界,擦蚀可以使浸蚀后的组织较清晰。

4.    镁及其合金
纯镁质地软,金相切割机切割及磨削过程中易产生机械孪晶,且易被多种稀有机酸腐蚀。纯镁被水腐蚀缓慢, 而镁合金则很快被腐蚀。镁的粉尘可引起火灾,因此必 须湿磨。活性低的合金可用水做润滑剂而活性较 强者用煤油。建议在由320号到1000号的SiC砂纸的各步磨削过程中加1:3甘油和酒精混合剂润滑并防 止腐蚀反应。浸蚀抛光、电解抛光和化学抛光都用来制备过镁合金。
镁及其合金的浸蚀剂成分较简单且不活泼。一般的硝酸乙醇溶液和苦味酸乙醇溶液亦可浸蚀。在试 样表面沉积一薄层碳可以改善浸蚀后的图像反差。
金相切割机试样抛光
5.    镍及其合金
镍及其合金对磨削损伤敏感,所以每一步金相切割机磨削都要进行彻 底。为减少较软的金属和合金的表面畸变 层可用振动抛光,也可用化学抛光或电解抛光。
镍及其合金的浸蚀剂必  须是腐蚀性相当强的酸溶液。晶界的浸蚀相对容易些,但显示晶粒反差很难。 故普遍采用电解浸蚀及着色浸蚀方法。

6.    梯和铋
锑硬而脆,铋则软而脆,金相切割机切割时必 须小心。抛光并不困难。磨削时要注意砂纸上的淤塞问题。关键是 末道磨光工序,也许要用两张1200号砂纸,一旦淤塞,应立即停止磨削,否则就会损伤表面。不宜用金刚 石粉抛光。粗抛时用深浸蚀和用粗氧化铝粉在合成纤维布上抛光交替进行。然后用人造丝绒布、氧化镁 粉浆振动抛光。也可用电解抛光。
锑可用无机酸浸蚀,而铋在存在氧的情况下易受到硝酸和氢卤酸浸蚀。用偏振光观察很有效果。

7.    铅、锡、辞
铅、锡、锌这几种纯金属都很软,制备时易损伤而出现假象。锌易形成孪晶,铅和锡则易再结晶。但这 些金属的合金都比较硬,制备试样就容易些。这类金属金相切割机磨削时应采用低压力、短时、大量润滑剂,避免砂纸 淤积。必要时各道工序间要在含洗涤剂的水中用超声波法清洗。铅的抛光可分为3步:帆布9fzm金刚石 粉;微孔织物1卩m氧化铝;微孔织物上加氧化铈或胶态氧化硅。压力略大于磨削时的压力,最后试样在微 孔织物上用胶态氧化硅振动抛光20min。锡试样常用电解抛光。锌则与铅、锡一样方法制备,化学抛光和 电解抛光均常用。
铅及其合金常用浸蚀法观察组织,有不少实用的浸蚀剂。铅试样锈蚀很快,浸蚀后需在短时间内观 察,若需要保存可浸在丙酮内。锡受普通的无机酸和苛性碱溶液浸蚀,试样表面会形成不溶性的氧化膜, 使组织不清晰。有些各向异性的锡合金对偏振光敏感。纯锌可被所有的酸缓慢浸蚀,常用含Cr03水浸蚀 剂,这种强氧化剂加人1^2304后更活泼。浸蚀前用水润湿试样可避免浸蚀不均。为避免污染,浸蚀后用 20%的Cr203水溶液冲洗后再用水和酒精冲洗。浸蚀后试样用偏振光观察效果好。

8.    铬、钥、钨
铬、钼、钨这类金属因存在表面破碎层中的金相切割机磨削损伤及粗抛时效率低的问题而较复杂。应增加金刚石 粉粗抛光,终抛普遍采用浸蚀抛光。也常用电机械抛光法制备试样。
这些金属都可以用含氧化剂的碱性溶液浸蚀,如Murakami试剂和其他改良的浸蚀剂。W、Ta-W合 金可用阳极化处理。钼、钨还可以用着色浸蚀来显示晶粒。

9.    贵金属
纯金纯银软,很难抛光。金的合金则较硬一些,金相切割机抛光没有困难。通常先以常规方法磨削和粗抛;然 后再用电解抛光。有时在电解抛光后再用氧化镁在天鹅绒上精抛。
银易被划伤且易嵌入磨粒,宜用新砂纸。用超声波清洗的时间不得超过30s,否则会产生气蚀并损 伤表面。这是所有软金属都存在的问题。
贵金属广泛采用电机械抛光且很有效。
金不受无机酸浸蚀,一般用王水浸蚀。金的合金则较易浸蚀。由于浸蚀产物有可产生爆炸的成分,故 不要随意配置其他溶剂。银用HNO3和热硫酸可以浸蚀,但冷硫酸和氢卤酸则不能。银也可用碱性氰化 物溶液浸蚀。因有HCN产物,必 须在通风罩下进行。因为浸蚀产物都有爆炸性,必 须注意按安全操作规 程进行。

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