Page 40 - 理化检验-物理分册2021年第一期

肖冬飞, 等: 现场金相复型技术浅析

物、 油污等并刚好露出金属基体为标准。 光就可以 得 到 满 足 要 求 的 检 验 面, 整 个 过 程 只 需
粗磨后为细磨, 一般用带黏性的金相砂纸黏在 1~2min 。对于不锈 钢 和 高 合 金 耐 热 钢 等 难 以 打

打磨机上进行打磨, 并选择不同粒度的砂纸从粗到 磨、 抛光的金属, 采用化学抛光或电解抛光方法效果
细进行 打 磨。 每 更 换 一 种 砂 纸, 打 磨 方 向 应 转 动 更好。如在对 P91 钢进行现场金相检验时, 用一种
90° , 以消除上一道砂纸的打磨划痕。最后进行抛光 化学抛光试剂进行抛光, 其操作简单, 制样速度快,
以彻底去除划痕、 污染和变形层。现场金相检验多 抛光后试样表面不易产生变形层 [ 32 ] 。整个磨抛过
采用机械抛光, 涂上金相研磨膏后使用绒布进行抛 程应保证检验表面为一个平面, 避免出现多个面影
光。传统磨抛方法是通过频繁更换砂纸来处理检验 响显微组织观察。磨抛过程中还应注意连续磨抛时
面, 过程 繁 琐、 费 时 且 效 率 低, 传 统 磨 抛 耗 材 如 间和按压力的控制。连续磨抛时间过长会使表面过
图 3b ) 所示。目前市面上有售特殊磨料制成的打磨 热, 使得组织氧化; 按压力太大, 会增大划痕深度, 进
头和抛光头, 如图 3c ) 所示, 只需一次细磨和一次抛 而增加打磨深度和变形层深度。

图 3 检验面磨抛工具

Fi g 3 Toolsof g rindin g andp olishin g ofexaminationsurface

a p ortable g rinder b traditional g rindin g andp olishin g consumables c newg rindin g andp olishin g consumables
2.2.3 抛光面的浸蚀 出。注意不要用力过大, 否则膜片容易变形过大甚
浸蚀前先用经无水乙醇浸泡的棉球将表面清洗 至破损。复型干燥后用镊子夹住复型材料的一角揭
干净, 避免残留的抛光物质和灰尘影响检验面的均 起, 使之与检验面分离得到金相复型片。揭起过程
匀蚀刻。现场化学浸蚀时, 一般采用擦拭法, 用浸有 用力应均匀, 且一气呵成, 避免停顿使膜片形成折
浸蚀剂的脱脂棉球, 均匀擦拭检验面。浸蚀时间要 痕。为了便于膜片揭起, 复型时可以留一角弯曲, 使
比常规金相检验略长, 以提高复型衬度, 但 不能过 其不与金属表面黏合。为防止金相复型片变形、 污
长, 防止浸蚀过度。对于碳钢和低合金耐热钢, 使用 染, 可以将其包在镜头纸或夹在干净纸本间, 还可以
体积分数为 4% 的硝酸酒精溶液浸蚀 5~15s 。对 使用特定的复膜样本夹存放 [ 35 ] 。自带黏胶层的醋

于不锈钢等难浸蚀材料, 使用现场便携式的电解抛 酸乙烯脂 - 乙烯醇共聚物复型膜片如图 4 所示 [ 36-37 ] ,
光腐蚀装置 [ 33 ] , 可达到良好的抛光和蚀刻效果。浸 复型后揭下可直接平整地贴在载玻片上, 不仅能保
蚀后应迅速用无水乙醇清洗干净并用洗耳球吹干表 护金相复型片, 还能提高工作效率。复型时应做好
面, 避免 浸 蚀 液 残 留 导 致 腐 蚀 残 渣、 液 渍 及 灰 尘 详细记录, 任何与复型有关的现场过程和现象都应
附着。 记录下来, 如检验部位名称及编号、 打磨及浸蚀程
2.3 复型 度、 几次复型情况、 金相复型片唯一性标识等。
复型前应确保检验面干净, 为此, 可以在检验部 2.4 显微组织观察
位放置一个防尘隔离箱 [ 34 ] , 以避免周围积灰反复掉 金相复型片可以在现场便携式金相显微镜下观
落的干扰。复型前还需使用乙醇进行清洁并用洗耳 察, 也可以带回试验室在台式金相显微镜下观察。
球吹干。复型时先在检验面或复型膜片上均匀滴加 观察时, 复型片应展平, 为此, 可以把复型片黏贴在
适量溶剂, 并将复型膜片迅速平整地覆盖在检验面 玻璃片上, 也可以用压平器压到白色橡皮泥上, 还可
上, 2~3s后再用洁净手指轻压膜片使其与检验面 以用辅助观察装 置来实现快速、 有效的 观 察 [ 38-39 ] 。

紧密贴合, 同时将多余的溶剂以及复型里的气泡挤 观察时, 可将金相复型片喷碳、 铬、 金等材料后再观
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