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金相抛光原理

2017-05-02 11:03:54

抛光时由抛光微粉与磨面间的相对机械作用而使磨面抛光,其主要作用有:

①磨削作用  抛光微粉嵌入抛光布间隙中,暂时被织物纤维所固定,露出部分刃口,在抛光时产生切削作用。

 

②滚压作用  当抛光盘旋转时,暂时被固定的抛光微粉极易脱出或飞出盘外,这些脱出的抛光微粉在抛光织物和磨面间滚动,对磨面产生机械滚压作用,使表面凸起的金属移向凹陷处,造成高度变形污染区。滚压作用越强,变形区厚度越大,金属扰乱层也愈厚,易行成伪组织。抛光时应力求减少变形区,可采用粗抛和精抛两步抛光法,尽量减轻抛光压力或用抛光浸蚀交替法,一般交替进行三、四次即可消除或减少金属扰乱层,显示出金属的真实组织。对于抛光不良的中碳钢退火后的显微组织,除少数铁素体外,其余颇似“索氏体”,经反复抛光浸蚀后,假象消除,才能显示出真实组织。

 

③抛光微粉  抛光微粉(抛光粉)是颗粒极细的磨料,其粒度有W7W5W3.0W2.0W1.5W1.0W0.5等。抛光微粉要求具有高硬度和一定的强度,颗粒细而均匀,外形呈多角形,刃口锋利。外形越尖锐,其磨削作用越强;反之,颗粒呈圆形,只能在抛光布与磨面间滚动,滚压作用强烈,导致金属扰乱层加厚,而且易使非金属夹杂物和石墨曳尾,脱落或扩大凹痕。

 

在常用的抛光粉中,以氧化镁的硬度最低,金刚石硬度最高。抛光粉的硬度以莫氏硬度为标度,是按材料抵抗划痕的能力来作为硬度标准的,它按自然界中矿物的软硬顺序分为10级。1级最软,10级最硬,金刚石为10级,其它均小于10级。常用的抛光粉性能如下:

 

 

氧化铝:又称刚玉,它有α-Al2O3(六方晶系)和γ-Al2O3(正方晶系)两种,一般常用α-Al2O3,是通用抛光粉。精抛时,要进行水选分级,其方法是在盛有蒸馏水的容器里加入适量氧化铝粉,充分搅拌后除去表面上的泡沫,然后静置沉降。颗粒越粗,沉降越快,沉降时间越短,所以,静置时间越长,则悬浮在上部的颗粒也越细、越均匀。一般经过1-5min静置后用虹吸管吸出或倾倒出悬浮液,可获得较细的微粉。根据不同静置时间,可获得不同粒度的氧化铝微粉。

 

氧化铬:为绿色粉未,具有较高的硬度。化学纯的氧化铬经水洗后即可作抛光粉。用于抛光钢和铸铁试样。

  

金刚石抛光膏:它的硬度极高,是广泛使用一种抛光微粉,颗粒极其尖锐,具有良好的磨削作用,产生金属扰乱层极薄,抛光效果最好。虽然价格昂贵,但因磨削能力强,切削寿命长,消耗极少,故总的成本并不高。常用金刚石研磨膏规格为W5W3W1的常用于粗抛;W1W0.5W0.25的则用于粗抛。使用时加适量蒸馏水调成糊状,涂在抛光布上即可抛光。

 

氧化镁:为白色粉末,硬度较低,但颗粒细,在使用中破碎后仍持尖锐外形,故磨削作用强,适用于较软的有色金属及其合金的抛光和精抛。亦用于抛光检验非金属夹杂物和石墨的试样。由于氧化镁极易吸水变成氢氧化镁,当空气中有二氧化碳时,能形成碳酸镁。碳酸镁颗粒粗而硬度低,无抛光作用。故在使用中最好将氧化镁微粉直接洒在抛光布上,再滴上蒸馏水调成糊状抛光。若用15%悬浮液时,须用蒸馏水调制,不能存放,抛光结束后应立即刷洗抛光盘,并把抛光布浸入2%盐酸水溶液中2-3h,使残留氧化镁和已结块的碳酸镁与盐酸作用形成可溶于水的氧化镁,使抛光布回复柔软,利于继续使用。

 

氧化铁:为红色粉末,又称抛光红粉,硬度较低,对磨面的滚压作用较强,易拖曳出非金属夹杂物和石墨,产生较厚的金属扰乱层,但抛光面光亮,用于抛光较软的金属。

 

④抛光织物 抛光织物即抛光布,在试样抛光时起以下作用:

 

a)织物纤维能嵌存抛光粉,且能防止微粉因离心力而散失;

b)能贮存部分润滑剂,使抛光顺利进行;

c)织物纤维与磨面间的磨擦,能使磨面更加光亮。

 

 

因此,要求织物纤维柔软,牢固耐磨,不得混有粗而硬的纤维。适于抛光的织物较多,有棉毛织品,丝织品以及人造纤维等。一般粗抛用细帆布、工业毛毡,精抛多用金丝绒、纺绸、尼龙等,应根据检验目的、试样材料以及现场实际情况灵活选用。例如,金丝绒是较理想的抛光布,纤维长而柔软,能保存抛光粉,储存润滑剂,磨削作用好。但在检验非金属夹杂物及石墨时则要用其背面,也可选用短纤维的抛光布,如尼龙、涤纶布等。因长纤维易使非金属夹杂物曳尾和脱落。

新抛光布须经处理才能使用,如帆布、金丝绒、毛呢等均需煮沸脱脂10-30min,而尼龙、涤纶等只需温水浸泡或用肥皂揉搓,使之柔软并除去杂质。抛光结束后要洗净晾干,或浸泡在蒸馏水中。