信息分類:金相文章
作者:yiyi發(fā)布
時間:2011-11-21 17:12:38
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介紹以光學(xué)顯微鏡觀察材料金相時之試片準(zhǔn)備、顯微鏡操作與觀察方法如下:
試片準(zhǔn)備
1. 取樣:試片之選擇應(yīng)具有代表性,例如鑄件之上、下、表、裡各處之微觀結(jié)構(gòu)互異,故須于數
個適當(dāng)部位分別擷取試片觀察才能對整個鑄件有全盤瞭解 試片之切取可使用鋼鋸或砂
。
輪切割,但應(yīng)注意適度冷確,以免試片過熱改變組織。試片高度以能方便把持為準(zhǔn),研
磨面積約 2~3 cm2 較恰當(dāng)。
2. 鑲埋:若試片太小或其形狀不易把持則須進(jìn)行鑲埋。以電木、樹脂、或壓克力將其包覆成適當(dāng)
大小形狀以方便研磨拋光。依其使用材料與方式,鑲埋可分為熱鑲埋與冷鑲埋兩種,前
者須加壓加熱(圖一),后者則于常溫常壓下將鑲埋液注入模中,待其固化后即可。
3. 研磨:依序以 240 400 600 800 1200 號之水砂紙研磨試片觀察面,使表面平整并去除損
傷變形區(qū)。由于每一次研磨所造成之變形深度約為刮痕深度的 10~50 倍(硬的材料較淺
,軟的材料較深),因此每一張砂紙的研磨時間通常為前一號砂紙所費時間之兩倍,才
能將其所造成之變形層完全去除。為方便判定前一號砂紙刮痕是否完全磨除,每換一張
砂紙,將研磨方向旋轉(zhuǎn) 90°。研磨應(yīng)在平臺或玻璃片上進(jìn)行并沖水,壓力適中并切忌發(fā)
生擺動或力量不均勻之情形,以保持研磨面之平整。換砂紙時應(yīng)將試片、平臺、手皆以
清水沖洗乾淨(jìng),避免粗顆粒之殘留。
4. 拋光:此步驟是使研磨面產(chǎn)生平整無刮痕、如鏡面一般的表面,以便作精確的金相觀察。其方
法是在適度潤濕并噴灑拋光劑的旋轉(zhuǎn)絨布上,將試片由中心向外作小圓圈運動,使拋光
劑將試片刮痕磨除。拋光劑顆粒依序以 1μ 0.3μ 0.05μ之氧化鋁粉加水進(jìn)行,前者
之轉(zhuǎn)盤速度約 500 rpm,后兩者則宜于 300 rpm 以下,每次拋光前皆應(yīng)將試片、手以清
水沖洗乾淨(jìng)。拋光壓力宜輕以免拋光顆粒鑲?cè)朐嚻。拋光后之試片以清水洗滌后再以?/p>
氣壓縮機(jī)或吹方機(jī)吹乾。圖二為金相試片研磨拋光機(jī)。
5. 浸蝕:拋光后之試片若直接觀察,僅能看到孔洞、裂縫等缺陷,若經(jīng)適當(dāng)浸蝕液浸蝕后,則可
觀察到晶粒、晶界及各種相。這是因為不同的成分、結(jié)構(gòu)、結(jié)晶方向等受腐蝕之速率不
同造成光線反射率之差異而顯現(xiàn)出不同深淺與色澤。浸蝕后之試片應(yīng)立即以清水沖洗,
再以酒精沖洗后以熱風(fēng)吹乾 鋼鐵類金屬一般以 Nital 溶液(1~10%硝酸+酒精)浸蝕 20~60
。
秒;鋁合金則以 Kellers 溶液(2.5%HNO3+1.5%HCl+1.0%HF+95%H2O)浸蝕 10~30 秒。
若浸蝕時間不夠則應(yīng)重作最后拋光及浸蝕,若直接重浸蝕效果反而不佳。浸蝕后之試片
應(yīng)立即觀察照相,避免長時間存放時所造成之氧化問題。
6. 觀察:將浸蝕后之試片置于反射試光學(xué)顯微鏡下觀察,如圖三。對焦時應(yīng)將試片靠近接物鏡,
眼睛靠近接目鏡觀察;轉(zhuǎn)動粗調(diào)鈕將試片調(diào)離物鏡至初步對焦,再轉(zhuǎn)動微調(diào)鈕使精準(zhǔn)對
焦。物鏡倍率由小逐步調(diào)大。
四、步驟:
1. 依試片準(zhǔn)備程序,將試片依序完成鑲埋 研磨 拋光 浸蝕等作業(yè)。
2. 按顯微鏡操作要領觀察各試片之金相組織,并選擇具代表性之區(qū)域照相。
五、彙整并檢驗實驗所獲得之金相圖片是否合理,并討論其所顯示的物理意義。最后,撰寫實驗
報告。
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