一、横截面(金相切片)制作原則
1. 有系統的制作( Systematicpreparation)
样品的制备要遵守一些对大部份材料均有效的规则。 具有相似性质 ( 硬度及延展性 ) 的不同材料会有相似的反应 , 所以在制备期间要用到相同的耗材。
2. 再現性 (Reproducibility)
当我们的工作是例行性的 , 在相同条件下检视相同的样材时 , 我们都希望每次均能得到相同的结果 , 此即制备结果的再现性。
3. 真實結構 (TrueStructure)
理论上 , 我们想要检视的样品表面应当能够呈现出我们所要分析的精确结构。 理想的情况是样品表面具备下列条件 :
一个。 沒有變形 (No deformation)
湾。 沒有刮痕 (No scratches)
c. 无 拉出 (No pull-out)
d. 沒有引入異物 (No introduction of foreign elements)
湾。 ( 无叮当声)
f. 沒有浮雕 (No relief)
g. 沒有邊緣圓化 (No edge rounding)
h. 沒有熱磨損 (No thermal damage)
4. 可接受的制作结果 (Acceptable preparation results)
1) 一般而言 , 只有在少数情况下才必须得到真实结构。 对大部份检视工作而言 , 几道刮痕或轻微的“边缘圆化”无关紧要。 因此我们需要一种“可接受的制备结果”。
2) 完工表面 (finished surface) 只需達到可供從事某種特定分析的良好程度即可。 任何超出該要求的制備只是增加整體製作成本而已。
二、横截面(金相切片)制作過程
̇ 金相制备过程分为五个阶段 , 每个阶段都必须正确执行以确保获得满意的结果。 这五个阶段为 :
切割→鑲埋→研磨→拋光→腐蝕
1. 切割 (Cutting)
目的 ﹕ 方便后續的鑲埋 ﹐ 研磨拋光。
注意﹕1) 變形應盡可能的少 ( 磨粒濕式切割 )
2) 取樣必須代表母材特性
̇ 切割片的选择 :
切割片的种类 |
用途 |
钻石切割片 |
用于切割陶瓷或烧结碳化物 |
氧化鋁切割片 |
用于切割铁系金属 |
氮化硼切割片 |
用于切割较硬的铁系金属 |
碳化硅切割片 |
用于切割非铁系金属 |
2. 鑲埋 (Mounting)
方法 : 1) 热镶埋 (150~180 °C ) _ 适用于金属材料
2) 冷镶埋 ( 常温 ~85 °C ) _ 适用于非金属材料
目的 : 1) 固定樣品 , 方便研磨及拋光
2) 保护边缘 , 增进制备效果
注意 : 1) 样品标记
2) 樣品清洗 ( 超音波 )
3) 真空冷埋 , 配膠比例 , 混合均勻
3. 研磨 (Grinding)
步骤 : 1) 粗磨 (320#,500#,800#)
2) 細磨 (1200#,2400)
目的 : 1) 粗磨 _ 快速移除材料
2) 細磨 _ 精確研磨到觀察面
3) 获得轻微磨损的表面 , 为抛光作准备
注意 : 1) 防止污染
2) 磨痕均勻 , 方向一致
3) 由粗到細 , 不可跳號
4. 拋光 (Polishing)
步驟 : 1) 粗拋 (6 μm或 3 μm ) _ 金鋼石效果較氧化鋁要好
2) 細拋 (1μm)_ 適用鋼 , 銅 , 鋁
3) 精拋 (0.1μm 或 0.05μm)_ 適用錫等極軟金屬
目的 : 1) 粗拋 _ 快速移除研磨變形層
2) 细磨 _ 移除粗抛变形层
3) 精抛 _ 消除细抛消除细抛变形层
4) 获得基本无变形层的表面 , 为抛光作准备
注意 : 1) 防止污染
2) 拋光痕均勻 , 方向一致
3) 由粗到細 , 不可跳號
5. 腐蝕 (etching)
不同金属适用不同的腐蚀液 。
目的 : 1) 显现金属内部组织结构
2) 分清不同金屬界面
3) 减少制备假象
注意 : 1) 按標準比例配置
2) 正确掌握腐蚀时间
3) 注意化學藥劑的使用安全
常用腐蝕液 |
适用范围 |
硝酸酒精 |
碳钢, 合金钢 |
鹽酸+FeCl 3 |
不铖钢 |
氫氟酸液 |
铝合金, 钛合金 |
氨水+雙氧水+純水 |
铜合金, 含铜电子零件 |
三、常见制假象及产生原因
项次 |
制備假象 |
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