金相制样是材料科学中观察和分析材料微观组织结构的关键步骤,其成功与否直接影响后续金相检验的准确性。制样失败可能由多种因素导致,以下从操作流程、材料特性、设备与环境等角度总结常见原因:
一、取样阶段的问题
取样位置不当:未选择代表性区域(如裂纹源、晶界、相变区等),导致无法反映材料真实组织。例如分析焊接接头时未取熔合区或热影响区。
取样方法错误:使用不当工具(如钳子、锤子)导致样品变形或裂纹。切割时未冷却或冷却不足,引起局部过热和组织变化(如奥氏体晶粒粗化)。
样品尺寸不合理:尺寸过小难以夹持,或过大导致磨抛时边缘塌陷。厚度不均导致研磨时受力不均,出现倾斜或凹陷。
二、镶嵌阶段的问题
镶嵌材料选择不当:软金属(如铝)用热镶嵌可能变形,硬脆材料(如陶瓷)用冷镶嵌可能开裂。示例:高碳钢用酚醛树脂镶嵌时未预热,导致收缩裂纹。
镶嵌工艺缺陷:热镶嵌温度过高或时间过长,引起样品氧化或组织变化。冷镶嵌固化时间不足,样品脱模时损坏。
镶嵌方向错误:未将观察面朝下或镶嵌剂覆盖关键区域(如表面缺陷)。
三、磨制阶段的问题
粗磨过度或不足:粗磨时用力过大或时间过长,导致表面过热或深度划痕。粗磨后未彻底清洗,残留砂粒划伤后续抛光面。
砂纸选择错误:粒度跳跃过大(如直接从240#跳到800#),导致划痕无法完全去除。砂纸过期或污染,引入杂质划痕。
冷却与润滑不足:干磨导致局部过热,引发组织变化(如马氏体相变)。润滑剂选择不当(如水溶性润滑剂用于非水溶性材料)。
四、抛光阶段的问题
抛光布选择不当:硬材料(如高速钢)用粗抛布导致表面粗糙,软材料(如铜)用细抛布效率低。抛光布磨损严重仍继续使用,影响抛光质量。
抛光剂使用错误:粒度不匹配(如粗抛用1μm颗粒,细抛用3μm颗粒)。抛光剂污染或过期,引入杂质或划痕。
操作参数失控:转速过高导致样品飞出或边缘倒角。压力不均或时间不足,导致表面局部未抛光到位。更多信息可咨询:13390834960
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