详述金相试样的取样部位及检验面选择需注意

在与金属相关的实验过程中，经常会用到金相制样技术。 最关键的是针对某种材料选择合适的蚀刻剂和蚀刻方法。 因为只有这样才能制备出我们需要的金相样品。

在此，我们简单地将常见的腐蚀剂及其适用对象和方法列于下表。

样品选择是金相分析的第一步。 样本选择的好坏直接决定实验结果的质量，其重要性是毋庸置疑的。

一般来说，样品的选择分为样品取样部位和检验面的选择、样品截取过程、样品尺寸的选择。 对于形状特殊或尺寸较小难以握持的样品，还需要镶嵌。 或机械夹紧。

下面详细介绍金相样品选择的四种过程。

样品取样位置及检验面选择

取样零件和检验表面的选择必须根据分析材料的特性、加工工艺和热处理工艺来确定。 生产中例行检验所用样品的取样位置、形状和尺寸都有明确规定。

1、研究失效分析材料时，应根据失效原因从材料的失效部位和完好部位取样，以便于对比分析。

2、研究样品为铸件，必须从表面到心部、从上到下观察其组织差异，了解偏析情况，以及缩孔率和冷却速度对组织的影响。

3、对轧制型材或锻件进行取样时，应考虑表面是否有脱碳、折叠等缺陷，以及非金属夹杂物的鉴别。 因此，应横向和纵向取样。 横向样品主要用于研究表面缺陷和非金属夹杂物的分布。 对于很长的剖面，应在两端取样以比较夹杂物的偏析情况。 纵向样品主要用于研究表面缺陷和非金属夹杂物的分布情况。 研究夹杂物的形状； 识别夹杂物类型，观察晶粒长度，估计逆变形过程中的冷变形程度。

4、由于热处理件的金相组织均匀，因此可以从任意截面取样。 但表面化学热处理和涂层零件的取样应垂直于表面，以便观察其组织和测试其厚度。

金相试样的取样位置确定后，应进一步确定试样的哪一个面为磨削面。 一般研究结果或检验报告中所列的金相图片必须注明截取样品的位置和金相磨削面的方向。 在某些情况下，还应显示图纸。

样本截取方法

取样时，根据被检材料的软硬度采用不同的方法：

1、对于硬度较低的材料，可采用锯、车、刨等加工方法；

2、对于硬度较高的材料，可采用砂轮切片机切割或电火花切割。

3、对于硬脆材料，可采用锤击法。

4、大型工件取样可采用氧切割等方法。

5、用砂轮切割或电火花切割时，应采取冷却措施，避免试样因受热而发生结构变化。

样本量

金相试样的尺寸应易于握持和研磨。 通常显微样品为直径15mm、高15~20mm的圆柱体或边长15~25mm的正方体。

样品安装

对于特殊形状或小尺寸难以夹持的试件，如带状、线材、片材、管材等，需要采用嵌体或机械夹紧的方式来制备试件。 镶嵌有冷镶嵌和热镶嵌两种。

1. 样品制备：

1.1 试样的方向、部位和数量应按金属类别、制造方法、技术条件或供需双方协议的规定。

1.2 试样尺寸面积应小于200mm，厚度15~20mm。 一般采用16X20mm进行试用。

1.3 样品可用手锯、锯床或切割机切割。 无论采用哪种方法取样，都应注意样品的温度条件。 必要时用水冷却，防止正式样品因过热而改变结构。

2. 试样的磨削

2.1首先将制备好的样品在粗砂轮上磨平。 磨痕均匀后，移至精磨轮上进一步磨削。 研磨时必须用水冷却样品，以防止金属组织因受热而改变。

2.2 砂轮磨削、清洗、干燥后，将试样用从粗到细的各种尺寸砂纸打磨。 可以在预磨机上打磨，从粗砂纸磨到细砂纸，然后换。 除去砂纸后，必须将样品旋转 90° 角，使其与旧砂纸垂直。

2.3 将预磨好的样品先放在抛光机上进行粗抛（抛光织物为细绒，抛光液为W2.5金刚石抛光膏），然后进行精抛光（抛光织物为细绒，抛光液为W2.5）。 W1.5金刚石抛光膏）直至样品上的磨痕完全去除，表面呈镜面状，即粗糙度为Ra0.04以下。

3、标本的侵蚀

3.1 精抛光后的样品可浸入玻璃皿中盛有的蚀刻剂中进行蚀刻。 蚀刻过程中，样品可不时轻微移动，但抛光面不得与培养皿底部接触。

3.2 蚀刻剂一般采用4%硝酸酒精溶液。

3.3 蚀刻时间取决于金属的性质、检查的目的和显微检查的放大倍数。 以在显微镜下能清晰显示金属组织为宜。

3.4 样品蚀刻完成后，必须快速用水冲洗，用酒精清洗表面，然后用吹风机吹干。

4、金相组织检验

4.1 金相显微镜的操作应按仪器说明书进行。

4.2 金相检验包括浸蚀前检验和浸蚀后检验。 蚀刻前主要检查是检查钢件的夹杂物和铸件的石墨形态。 蚀刻后的检查是检查样品的微观结构。 检验按有关金相标准进行。

5、使用金相显微镜时的注意事项

5.1 处理镜片时，避免用手指接触镜片表面。 镜片应正确放置在干燥器中。

5.2 当物镜靠近试样表面时，调节时不要使物镜与试样接触。

5.3 显微镜不使用时必须盖上防尘罩。