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金相顯微分析技術作業指導書 日期:2016.11.25

一、前言

金屬材料的性能與其組織形態之間存在著密切的聯係。除化學成份(材料配比)、晶體結構(固有特性)外,材料在不同加工條件下可獲得不同的組織,並對其在加工過程和使用過程中所表現的理化、機械性能,均可產生明顯的影響。顯微分析是研究金屬內部組織的最重要方法之一,而金相顯微鏡是用於觀察金屬內部組織結構的重要光學儀器;因此,有必要通過金相顯微分析手段來揭示材料的組織狀態,並據此為材料的開發和加工提供參照。

二、適用範圍

本製度適用於本公司金相室的管理。

三、職責

1.工程技術中心負責金相室的管理;

2.工程技術中心負責金相室內設備、儀器的使用、維護和保養。

四、操作要求

1.操作人員必須經過專業教育或經過培訓後達到規定技能的專業人才。

2.初次操作前心須熟悉、了解各儀器的結構、性能;認真仔細閱讀說明書,掌握其正確的使用、維護和保養方法。

五、操作規範

(一)試樣的製備及觀察、成像

用光學顯微鏡觀察和研究金屬內部組織,包括四個步驟:1)製備試樣;2)采用適當的腐蝕手段顯示試樣表麵的組織;3)用顯微鏡觀察和研究試樣表麵的組織;4)截取有代表性的區域成像、保存。

1.試樣的製備

1.1試樣的截取:金相試樣截取部位取決於檢驗的目的與要求,本公司所涉及到的試樣有橫向和縱向截取兩種;橫向試樣垂直絲線軸線方向,主要研究表層缺陷及夾雜(偏析);縱向試樣平行於絲線軸線方向截取,主要研究夾雜的類型以及晶粒拉長的長度;

1.2試樣的鑲嵌:尺寸過於細薄和軟的試樣需進行鑲嵌;

1.3磨光與拋光:試樣須經磨光、拋光呈鏡麵才能進行腐蝕;

2.試樣的腐蝕

2.1腐蝕劑:拋光好的金相試樣,要得到有關顯微組織的信息,必須經過組織的顯示,即腐蝕;不同材料采用的腐蝕劑不盡相同,本公司目前材料所用腐蝕劑如表一;

2.2腐蝕方法:浸入法、擦拭法;

2.3腐蝕時間:腐蝕的合適時間是以試樣的拋光麵顏色的變化來判斷,腐蝕時光亮的表麵失去光澤變成銀灰色或灰黑色即可;

3.觀察和分析:選擇適當的放大倍數對試樣進行觀察和分析;

4.成像:選擇有代表性的區域成像保存。

(二)儀器的使用、維護、保養

1.  XJL-02A金相顯微鏡的使用、維護和注意事項

1.1 使用說明

1.1.1將光源插頭接上電源變壓器,然後將變壓器接上220V電源即可使用;照明係統在出廠前已經經過校正;

1.1.2每次更換燈泡時,必須將燈座反複調校;燈泡插上燈座後,在孔徑光欄上麵放上濾色玻璃,然後將燈座轉動及前後調節,以使光源均勻明亮地照射於濾色玻璃上,這樣,燈泡已調節正確,這時則將燈座的偏心環轉動一個角度,以便將燈座緊固於底盤內;燈座及偏心環上有紅點,如卸出時,隻要將紅點相對即可;

1.1.3觀察前原則上要裝上相應物鏡;在裝上或除下物鏡時,須把載物台升起,以免碰觸透鏡;如選用某種放大倍率,可參照總倍率表來選擇目鏡和物鏡;

1.1.4試樣放上載物台時,使被觀察表麵複置在載物台當中,如果是小試樣,可用彈簧壓片把它壓緊;

1.1.5使用低倍物鏡觀察調焦時,注意避免鏡頭與試樣撞擊, 可從側麵注視接物鏡, 將載物台盡量下移,直至鏡頭幾乎與試樣接觸(但切不可接觸),再從目鏡中觀察;此時應先用粗調節手輪調節至初見物像,再改用細調節手輪調節至物像十分清楚為止;切不可用力過猛,以免損壞鏡頭,影響物像觀察;當使用高倍物鏡觀察,必須先注意極限標線,務必使支架上的標線保持在齒輪箱外麵二標線的中間,使微動留有適當的升降餘量;當轉動粗動手輪時,要小心地將載物台緩緩下降,當目鏡視野裏剛出現了物像輪廓時,立即改用微動手輪作正確調焦至物像最清晰為止;

1.1.6為配合各種不同數值孔徑的物鏡,設置了大小可調的孔徑光欄和視場光欄,其目的是為了獲得良好的物像和顯微攝影襯度;當使用某一數值孔徑的物鏡時,先對試樣正確調焦,之後,可調節視場光欄,這時從目鏡視場裏看到了視野逐漸遮蔽,然後再緩緩調節使光欄孔張開,至遮蔽部分恰到視場出現時為止,它的作用是把試樣的視野範圍之外的光源遮去,以消除表麵的漫射散光;為配合使用不同的物鏡和適應不同類型試樣的亮度要求,設置了大小可調的孔徑光欄。轉動孔徑光欄套圈,使物像達到清晰明亮,輪廓分明;在光欄上刻有分度,表示孔徑尺寸。

1.2 使用注意事項

1.2.1操作時必須特別謹慎,不能有任何劇烈的動作;不允許自行拆卸光學係統;

1.2.2嚴禁用手指直接接觸顯微鏡鏡頭的玻璃部分和試樣磨麵;若鏡頭上落有灰塵,會影響顯微鏡的清晰度與分辨率;此時,應先用洗耳球吹去灰塵和砂粒,再用鏡頭紙或毛刷輕輕擦拭,以免直接擦試時劃花鏡頭玻璃,影響使用效果;

1.2.3切勿將顯微鏡的燈泡(6~8V)插頭直接插在220V的電源插座上,應當插在變壓器上,否則會立即燒壞燈泡;觀察結束後應及時關閉電源;

1.2.4在旋轉粗調(或微調)手輪時動作要慢,碰到某種阻礙時應立即停止操作,不得用力強行轉動,否則會損壞機件。

1.3 儀器維護

為了使儀器在正常使用條件下,保持它的有效性能,除了必須使用恰當外,還必須注意加強維護保養;

1.3.1儀器應貯放在空氣流通和較幹燥的地方,避免過冷過熱和接觸腐蝕性氣體,不能與化學用品(幹燥劑除外)同時貯放於同一地方;使用後宜用罩子遮蓋並抹擦幹淨;不用時,要及時移走試樣,用擦鏡紙擦拭鏡頭,再將顯微鏡裝放入木箱內,放置在幹燥、通風處;在可能條件下,最好每隔一定的時間,選擇天氣好的日子,將儀器和附件從木箱中取出,一起在室內寬敞、幹燥、空氣流通的地方,作兩、三小時的室內晾曝。在高溫天氣作業完畢後,應注意貯放地點的溫度,如溫差懸殊,用畢後即收藏會在儀器上麵產生濕氣,容易使儀器發潮損壞;

1.3.2使用後應給目鏡斜管蓋上防塵蓋子,如沒有防塵蓋子亦應套上目鏡,以免灰塵落入斜管內,影響鏡座光具的清潔;

1.3.3不宜隨便拆卸和揩抹光學係統內部的半反射鏡;除此之外,在透鏡或玻璃表麵不慎接觸油汙塵垢,可用細潔亞麻布或潔淨脫脂棉花,沾少許二甲苯拭除(但不能用酒精,以免浸入透鏡內層影響質量),由鏡頭中心向外旋轉擦拭,並用擦鏡紙或軟綢布輕輕拭淨,否則易於脫膠,或模糊而影響檢測效果。如隻是沾上灰塵,可用橡皮小吹風球把灰塵吹掉(不可用口吹),或用軟毛筆或用細木棒卷上棉花,輕輕擦除之。鏡頭表麵鍍有一層蘭透光膜,不要誤作汙物擦拭,禁止用金屬工具來代替棉簽進行擦拭;

1.3.4儀器長期使用後,粗動滑板部分及載物台滑動部分可能出現油脂不足或幹涸現象,此時應及時添加潤滑油脂;粗(微)動機構宜用流動性油脂,載物台滑動部分宜用有適當粘度的(但注意不能含有酸性)油脂;

1.3.5不得隨便拆卸齒輪箱內部;如損壞時,必須請有經驗的人修理,以免損壞機件。

2. XQ-2B金相試樣鑲嵌機的使用和維護、注意事項

金相試樣鑲嵌機適用於對不是整形、不易手拿的微小金相試樣進行熱固性塑料壓製。成形後可方便地進行試樣磨拋操作、也有利於在金相顯微鏡下進行顯微組織測定。

2.1使用和維護

2.1.1本公司采用電木粉作鑲嵌料:溫度130±10℃、時間12分鍾左右。

2.1.2接通電源,加熱器開始加熱,當溫度升至設定值並穩定時,將需鑲嵌試樣放在下模上,逆時針轉動手輪,使下模下降到極限位置;

2.1.3在鋼模套腔內加入填料,放入上模,合上蓋板,旋緊八角旋鈕, 順時針轉動手輪, 使下模上升到壓力指示燈亮,恒溫一定時間, 使試樣成型;

2.1.4試樣成型後, 逆時針轉動手輪使下模下降,鬆開八角旋鈕及蓋板,再順時針轉動手輪,便可頂出試樣;

2.1.5嚴禁使用變質或受潮鑲嵌填料,以防造成廢品;

2.1.6加壓時必需加壓至壓力指示燈亮,選好不同材料的加熱溫度和恒溫時間;

2.1.7使用完畢,擦淨鋼模套內腔和上下模,嚴禁使用帶有腐蝕性的液體進行清洗;清潔後的鋼模套內塗上油脂;

2.1.8關閉電源,清理場地及廢棄物,使用工具歸放原處。

2.2注意事項:

2.2.1周圍介質溫度不超過+40攝氏度,不低於-10攝氏度;

2.2.2空氣相對濕度不大於85%(在20攝氏度時);

2.2.3沒有明顯的振動和顛簸;

2.2.4周圍沒有導電塵埃、爆炸性氣體、及能嚴重破壞金屬和絕緣的腐蝕性氣體;

2.2.5對絲杆、花鍵套、錐齒輪等轉動部位必須定期加油潤滑,以免在操作時產生卡死和重負現象,損壞機件。

3. M-2金相試樣研磨機的使用和維護、注意事項

3.1使用和維護

3.1.1將本機放在平穩的工作台上;

3.1.2將電源插頭插上220V電壓的插座上,打開電源開關,啟動機器,檢查運轉是否正常;

3..1.3將水磨砂紙浸濕,平放在研磨盤中;

3.1.4打開水開關,並調整好水流;

3.1.5開電源開關,使研磨盤逆時針方向旋轉;

3.1.6將切割好的試樣用力持住,並輕輕靠近砂紙,待試樣和砂紙接觸良好並無跳動時,可用力壓住試樣進行研磨;力度大約在不使研磨麵因摩擦過熱而燒傷組織為佳;

3.1.7每次操作完畢後,應做好設備的清潔保養工作,及時清除底座中的的沉澱物;

3.1.8長期使用後應及時更換軸承的潤滑油;

3.2注意事項:

3.2.1本機必須良好接地,且接地裝置可靠;

3.2.2進、排水管要求通暢,各連接部分不能漏水;

3.2.3不得使用已破的砂紙;

3.2.4當發現機器有異常聲音時,應立即停機進行檢查;

3.2.5在清潔機器外表時,請拔下電源插頭,不要使用清潔液或煤油,僅使用濕布清理本機;

3.2.6不要將設備放在不穩定的台麵上,否則,設備落下,易引起嚴重損壞;

3.2.7不允許將任何物品放在研磨機上麵。

4.  金相試樣拋光機的使用和維護、注意事項

4.1使用和維護

4.1.1將本機放在平穩的工作台上;

4.1.2將電源插頭插上220V電壓的插座上,打開電源開關,啟動機器,檢查運轉是否正常;

4.1.3檢查設備正常後,將拋光織物平鋪於拋光盤中;

4.1.4將外壓圈壓在拋光盤外圓上,從而固定住拋光織物;

4.1.5打開電源開關,使拋光盤轉動,將研磨好的試樣用力持住,並輕輕靠近拋盤,最初先將試樣按向拋光盤的中心位置,邊拋光邊向外平移試樣;將調製好的拋光劑邊拋光邊灑於織物上;

4.1.6操作中感覺織物粘性很大時,應將拋光劑再調稀一些;

4.1.7拋光織物有破損時,應及時更換,以免損壞試樣和設備;

4.1.8每次操作完畢後,應做好設備的清潔保養工作;

4.1.9在清潔機器外表時,請拔下電源插頭,不要使用清潔液或煤油,僅使用濕布清理本機;

4.2注意事項:

4.2.1本機必須良好接地,且接地裝置可靠;

4.2.2排水管要求通暢,各連接部分不能漏水;

4.2.3當發現機器有異常聲音時,應立即停機進行檢查;

4.2.4不要將設備放在不穩定的台麵上,否則,設備落下,易引起嚴重損壞;

4.2.5不允許將任何物品放在拋光機上麵。

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