抛光
抛光是金相试样磨制的最后一道工序,其目的是消除试样细磨时在磨面上留下的细微磨痕,得到平整、光 亮、无痕的镜面。理想的抛光面应是平整、光亮、无痕、无浮雕、无蚀坑、无金属扰乱层,而且石墨及非金属夹杂物无脱落、无曳尾现象等。磨面抛光的质量取决于细磨时所留磨痕的粗细和均匀程度,因抛光仅能去掉表面极薄的一层金属。若磨面上磨痕粗细不匀,一味增长抛光时间,也得不到理想镜面,只有重新细磨,使整个磨面都得到均匀一致单方向的细微磨痕后,再进行抛光。
按抛光方式可分为机械抛光、电解抛光、化学抛光和综合抛光等几种。
1)机械抛光
当前应用最广的是机械抛光,它是在专用的金相试样抛光机上进行。细磨后的试样冲洗后,将磨面置于抛光机圆盘上抛光。按抛光微粉(磨料)粒度,分为粗抛与精抛。粗抛时所用抛光微粉颗粒直径为1~6μm,精抛用微粉颗粒直径在0.3~1μm之间。对较软的有色金属必须进行粗抛与精抛,但对钢铁材料仅需粗抛即可。
机械抛光设备
目前国产金相试样抛光机有单盘P-1型和双盘P-2型种。都是由电动机(0.18kw)带动抛光盘旋转,转速1350r/min。抛光盘用铜或铝浇铸而成,直径200~250mm。使用时将抛光布固定在抛光盘上,洒以15%抛光粉悬浮液,抛光盘旋转后将洗净的试样磨面轻压在盘子中心附近,沿径向往复缓慢移动,并且逆旋转方向轻微转动。
普通的抛光机均需人工握持试样操作,效率较低,劳动强度大,不适应大批量试样制备的需要。因此,要求抛光设备向半自动、全自动、高效率方向发展。目前,使用夹具,同时夹持几个、十几个试样,在一定压力下进行抛光的半自动抛光机、全自动抛光机、振动抛光机等在国内外已有使用。
2) 电解抛光
机械抛光有机械力的作用,会不可避免地产生金属变形层,使金属扰乱层加厚,出现伪组织。而电解抛光是利用电解方法,以试样表面作为阳极,逐渐使凹凸不平的磨面溶解成光滑平整的表面。因无机械力作用,故无变形层,亦无金属扰乱层,能显示材料的真实组织,并兼有浸蚀作用。适用于硬度较低的单项合金、容易产生塑性变形而引起加工硬化的金属材料,如奥氏体不锈钢、高锰钢、有色金属和易剥落硬质点的合金等试样抛光。
3) 化学抛光
化学抛光是将试样浸入一定成分的溶液中,靠化学试剂对表面的不均匀性溶解而使试样磨面变得光亮。其优点是操作简便,适用的试样材料广泛,不易产生金属扰乱层,对软金属材料尤为适用,对试样尺寸、形状没有严格要求。在大容器中一次可进行多个试样的抛光并兼有浸蚀作用,化学抛光后可立即在显微镜下观察。缺点是化学试剂消耗量大,成本高,掌握最佳参数(抛光液成分、新旧程度、温度和抛光时间等)困难,易产生点蚀,夹杂物易被腐蚀掉。
4) 综合抛光
单一的抛光方法都不易得到理想的抛光表面,机械抛光虽然能得到平滑表面,但易产生金属扰乱层和划痕,电解抛光和化学抛光虽可消除金属扰乱层,但表面不平整,为取长补短发展了综合抛光技术,如化学机械抛光、电解机械抛光等。
4.金相显微组织的显示
抛光后的试样表面呈平整光亮、无痕镜面状态,置于金相显微镜下观察时,除能见到非金属夹杂物、孔洞、裂纹、石墨和铅青铜的铅质点以及极硬相在抛光时的浮凸外,仅能看到光亮一片,看不到显微组织。必须采用适当的显示方法,才能显示出组织。
显示组织的方法很多,可分为化学显示、电解显示和其它显示方法。其中化学显示法具有显示全面,操作简便,迅速、经济、重现性好等优点。在生产和科研中得到了广泛应用。