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材料是人類生產(chǎn)和生活的物質(zhì)基礎(chǔ)，它可以直接反映出人類文明的程度。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)系。了解它們之間的關(guān)系并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，就必須制備能用于微觀觀察檢驗(yàn)的樣品—金相試樣。通常，金相試樣制備要經(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?yàn)槿魏坞A段的失誤都可能影響以后的步驟，在極端的情況下，不正確的制作可能造成假組織，從而得出錯(cuò)誤的結(jié)論川。金相試樣的制備是通過(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)。拋光是將試樣上磨制產(chǎn)生的磨痕及變形層去掉，使其成為光滑鏡面的最后工序。拋光試樣的方法有機(jī)械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光以及復(fù)合拋光等。機(jī)械拋光是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的拋光方法，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。
　　
　　1金相試樣拋光的技術(shù)要求
　　
　　拋光操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時(shí)產(chǎn)生的損傷層。同時(shí)也要使拋光損傷層不會(huì)影響最終觀察到的組織，即不會(huì)造成假組織。這兩個(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；后者要求使用最細(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)盡可能??；其次是精拋(或稱終拋)，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)，試樣磨面與拋光盤應(yīng)絕對(duì)平行并均勻地輕壓在拋光盤上，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)并沿轉(zhuǎn)盤半徑方向來(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濕度。濕度太大會(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；濕度太小時(shí)，由于摩擦生熱會(huì)使試樣升溫，潤(rùn)滑作用減小，磨面失去光澤，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)比去掉劃痕所需的時(shí)間長(zhǎng)些，因?yàn)檫€要去掉變形層。粗拋后磨面光滑，但黯淡無(wú)光，在顯微鏡下觀察有均勻細(xì)致的磨痕，有待精拋消除。
　　
　　精拋時(shí)轉(zhuǎn)盤速度可適當(dāng)提高，拋光時(shí)間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場(chǎng)條件下看不到劃痕，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)。下面介紹幾種常用的機(jī)械拋光機(jī)的性能和特點(diǎn)。
　　
　　2金相拋光機(jī)的性能與特點(diǎn)
　　
　　2.1國(guó)外拋光機(jī)的性能與特點(diǎn)
　　
　　(l)丹麥Struers公司研制的Abrapol-10型高科技自動(dòng)化立地式金相拋光機(jī)。試樣可以不經(jīng)鑲嵌裝在特殊夾具上，夾具由另一電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與拋光盤相反。夾具與拋光盤之間的壓力可以在0～7OON之間任意調(diào)節(jié)。當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定拋光時(shí)間后，夾具自動(dòng)抬起并停止。夾具的特點(diǎn)是能適應(yīng)各種形狀的試樣。對(duì)于線材及尺寸較小的棒材試樣，可把試樣分成三組，用厚鋼板及螺釘固定在夾具上，每組可裝20～40個(gè)線材試樣，對(duì)于較大試樣每個(gè)夾具可以裝6塊。夾具上試樣孔的設(shè)計(jì)是使樣品與夾具及固定螺釘始終保持三點(diǎn)接觸。如果兩個(gè)人使用3臺(tái)這種設(shè)備，lh可制備6至8個(gè)夾具試樣，實(shí)際上每個(gè)夾具試樣在3臺(tái)設(shè)備上的總有效時(shí)間總共只有6min，具有很高的拋光效率，而且試樣的拋光質(zhì)量能達(dá)到金相分析的要求。
　　
　　(2)美國(guó)Buehler公司研制生產(chǎn)的vanguard型全自動(dòng)拋光機(jī)從粗拋到最后精拋整個(gè)過(guò)程全自動(dòng)完成，可以設(shè)置50個(gè)常用工作程序，操作界面友好，彩色液晶顯示，觸摸式操作，整個(gè)過(guò)程的每個(gè)工序之間都進(jìn)行夾持器和樣品的清洗與烘干，充分保證了樣品制備的高效與高制性，操作過(guò)程的全自動(dòng)化模式，節(jié)省了人工并提高了效率與質(zhì)量。試樣由拋光臂按照一定軌跡在拋光盤內(nèi)運(yùn)動(dòng)，拋光臂上的壓力可根據(jù)需要調(diào)節(jié)，最大可達(dá)20N。在預(yù)定的拋光時(shí)間內(nèi)，此壓力將逐漸自動(dòng)減小到零，這樣可減少拋光缺陷。拋光臂的速度也可以調(diào)節(jié)，每道工序只需2～5min，適用于各種材料。
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