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常規金相試樣如何切取? 日期:2017.09.14

常規金相試樣的切取方法:

  取樣是金相試樣製備的第一道工序,若取樣不當,則達不到檢驗目的,因此,所取試樣的部位、數量、磨麵方向等應嚴格按照相應的標準規定執行。

  (一)取樣部位和磨麵方向的選擇:

取樣部位必須與檢驗目的和要求相一致,使所切取的試樣具有代表性。必要時應在檢驗報告單中繪圖說明取樣部位、數量和磨麵方向。例如,檢驗裂紋產生的原因時,應在裂紋部位取樣,而旦還應在遠離裂紋處取樣,以資比較,檢驗鑄件時;應在垂直於模壁的橫斷麵上取樣,對於大型鑄件,還應從表麵至中心的橫斷麵上取3~5個試樣,磨製橫斷麵,由表麵到中心逐個進行觀察、比較。軋製型材金相試樣的切取方位,

  1、縱斷麵主要用於(1)檢驗非金屬夾雜物的數量、大小和形狀;(2)檢驗晶粒的變形程度,(3)檢驗鋼材的帶狀組織,以及通過熱處理對帶狀組織的消除程度。

  2、橫斷麵主要用於:(1)檢驗從表麵到中心的金相組織變化情況,(2)檢驗表層各種缺陷,如氧化,脫碳,過燒、折疊等,(3)檢驗表麵熱處理結果,如表麵淬火的淬硬層,化學熱處理的滲碳層,氮化層,碳氮共滲層以及表麵鍍鉻,鍍銅層等:(4)檢驗非金屬夾雜物在整個斷麵上的分布,(5)測定晶粒度等。

  3、一般說來,在進行非金屬夾雜物評定時,應磨製縱橫兩個麵,在觀察鑄件組織,表層缺陷以及測定滲層厚度、鍍層厚度,晶粒度等均需磨製橫斷麵,在進行破斷(失效)綜合分析時,往往需要切取幾個試樣,同時磨製縱橫兩個麵進行觀察分析。

 (二)取樣方法:

  1、金相試樣一般為ф12×12mm或ф18×20mm的圓柱體或12×12×12mm的立方體。若太小則操作不便,若太大則磨製平麵過大,增長磨製時間且不易磨平。由於被檢驗材料或零件的形狀各異,也有用不規則外形的試樣。非檢驗表麵缺陷、滲層、鍍層的試樣,應將棱邊倒圓,防止在磨製中劃破砂紙和拋光織物,避免在拋光時試樣飛出造成事故。反之,檢驗表層組織的試樣,嚴禁倒角並應保證磨麵平整。

  2、切取試樣時根據被檢驗材料的軟硬程度采取不同的方法。一般硬度較低的材料,如低碳鋼、中碳鋼、灰口鑄鐵、有色金屬等均可用鋸、車、刨,銑等機械加工,硬度較高的材料,如白口鑄鐵、硬質合金等脆性材料,以及經淬火後的零件,可用錘擊法,:從擊碎的碎片中選出大小適當者作為試樣。韌性較高的材料可用切割機切割。對於大斷麵零件或高錳鋼零件等也可采用氧乙炔焰氣割,但須預留大於20mm的餘量,以便在試樣磨製中.將氣割的熱影響區除掉。

  3、目前廣泛使用的國產Q-2型金相切割機,它是由電動機、薄片砂輪、試樣夾具和冷卻裝置等組成。薄片砂輪尺寸為∮250×2×32mm,以氧化鋁或碳化矽為磨料,用樹脂膠合而成,安裝在電動機主軸上,轉速為2800r/min,切割時噴水冷卻。一般軟砂輪用於切割硬材料,硬的砂輪用於切割較軟的材料。

  4、不論采用何種方式取樣,都須防止因溫度升高而引起組織變化或因受力而產生塑性變形。如淬火馬氏體因溫度升高而轉變為回火馬氏體;裂紋處因受熱而使其擴展,某些鋅、錫等低熔點金屬,因受熱而使其再結晶,低碳鋼,奧氏體類鋼和某些有色金屬等,因受力而引起塑性變形,使滑移線增多或出現形變孿晶,諸如此類都使試樣原來的組織發生變化,從而導致錯誤的檢驗結論。因此在取樣中務必注意冷卻和潤滑,特別是采用氧乙炔氣割的試樣,一定要磨去熱影響區。

 (三)試樣的熱處理

經取樣而獲得的金相試樣,有的可直接進行磨製,有的尚需熱處理後才能進行磨製,如檢驗鋼的非金屬夾雜物,碳化物不均勻度等項目的試樣,需經熱處理,其處理規程按相應標準中規定執行。

  1、非金屬夾雜物試樣的熱處理:檢驗非金屬夾雜物的試樣,一般都經淬火處理,使其硬度增高便於磨製,拋光。

  2、碳化物不均勻度試樣的熱處理:檢驗碳化物不均勻度的試樣,須經淬火和高溫回火,浸蝕後使基體呈黑色而碳化物呈白亮色,利於鑒別。

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