金相分析的取样是金相试样制备的第一道工序,若取样不当,则达不到检验目的,因此,所取试样的部位、数量、磨面方向等应严格按照相应的标准规定执行。
金相分析制样的目的
为了让样品显示出真实的显微组织。那么,为了实现这样的制样结果,我们必须满足一些条件:比如,因为在切割、镶嵌、磨抛过程中产生的损伤层必须要去除(非常细小的抛光过程中留下的划痕是允许存在的),对于非常细小的抛光过程产生的细小划痕,可以通过腐蚀液腐蚀来去除。在制样的过程中,要避免试样的第二相脱落、凹坑、硬质第二相的破裂、塑性变形等其他制样过程中假像的产生。
取样方法
金相分析的试样一般为ф12×12mm或ф18×20mm的圆柱体或12×12×12mm的立方体。若太小则操作不便,若太大则磨制平面过大,增长磨制时间且不易磨平。由于被检验材料或零件的形状各异,也有用不规则外形的试样。非检验表面缺陷、渗层、镀层的试样,应将棱边倒圆,防止在磨制中划破砂纸和抛光织物,避免在抛光时试样飞出造成事故。反之,检验表层组织的试样,严禁倒角并应保证磨面平整。
切取试样时根据被检验材料的软硬程度采用不同的切割片。 目前广泛使用的取样设备有两种:
一是Q-3型金相切割机(小工件取样),它是由电动机、薄片砂轮、试样夹具和冷却装置等组成。一般软砂轮用于切割硬材料,硬的砂轮用于切割较软的材料。
二为ZQ-100智能自动金相切割机(大中工件取样),它采用自动切割、自动冷却的方式;配备可移动平台(X/Y向),带刻度标尺,更适合于精确定位切割、多重精密定位切割取样。根据材料不同,调节适合的切割速度来完成工件的取样。
不论采用何种方式取样,都须防止因温度升高而引起组织变化或因受力而产生塑性变形。如淬火马氏体因温度升高而转变为回火马氏体;裂纹处因受热而使其扩展,某些锌、锡等低熔点金属,因受热而使其再结晶,低碳钢,奥氏体类钢和某些有色金属等,因受力而引起塑性变形,使滑移线增多或出现形变孪晶,诸如此类都使试样原来的组织发生变化,从而导致错误的检验结论。因此在取样中务必注意冷却和润滑。
取样部位必须与检验目的和要求相一致,使所切取的试样具有代表性。必要时应在金相分析检验报告单中绘图说明取样部位、数量和磨面方向。例如,检验裂纹产生的原因时,应在裂纹部位取样,而旦还应在远离裂纹处取样,以资比较。检验铸件时;应在垂直于模壁的横断面上取样,对于大型铸件,还应从表面至中心的横断面上取3~5个试样,磨制横断面,由表面到中心逐个进行观察、比较。