Page 57 - 理化检验-物理分册2021年第二期

何 珺, 等: 铝硅合金金相试样制备技巧

响。对于铝硅合金, 因其质地较软, 一般不用砂轮切 的脱落, 在必要时可以使用少量的水, 辅助磨制; 对
割机切取试样, 可以选用手锯切割或者线切割, 必要 于出现的划痕, 可以换用较粗的砂纸重新研磨。
时还可以采取水冷冷却。
3 抛光
2 磨制
3.1 操作步骤
2.1 操作步骤 抛光是为了消除试样表面经过精磨留下的磨
试样磨制可以分为粗磨和细磨。粗磨的目的是 痕, 最终得到磨面为光亮镜面的试样, 为下一步浸蚀
平整试样, 同时磨掉试样表面的氧化层和变形层, 一 做准备。

般为 1~2 mm ; 细磨的目的是消除粗磨留下的 划 抛光分为 3 个阶段, 首先选择适合的抛光布, 将
痕, 得到平整且划痕均匀的试样。 其清洗干净, 平整地安装在抛光盘上。随后进入抛

在磨制 ZL102 铝硅合金试样过程中, 由于铝硅 光的第 1 阶段, 保证抛光盘转速适中, 加入适量的抛
合金质地较软, 一般用 400 目砂纸磨平。在粗磨阶 光剂, 并保持合适的湿度。将试样平稳地按压在抛
段, 手持试样时前后用力均匀, 不要对试样施加较大 光布上, 稍加用力, 同时将试样不断沿半径方向移动
的压力, 保证试样不飞出即可。试样磨平后, 再将试 和沿自身转动, 使得磨痕快速除去。当磨痕去除后,
样在 180 目砂纸上沿 45° 方向倒角, 可以保 护抛光 进入第 2 阶段, 抛光剂的加入应该遵循少量多次和
布, 避免飞样。另外可以在磨制过程加入少量水, 避 由中心向外扩展的原则, 并且逐渐降低抛光剂的浓
免试样表面过热而影响组织观察。粗磨结束后, 应 度, 对试样的用力应有所减轻。得到的抛光划痕为
及时清洗试样和双手, 防止将粗砂粒带到细磨用的 断续状态后则进入第 3 阶段, 使用清水抛光, 在此期
砂纸上, 造成难以消除的深划痕。在细磨过程中, 推 间应该及时喷水保持适宜的湿度, 即抬起试样后磨
荐使用 600 目和 800 目砂纸, 由粗到细进行磨制, 砂 面上的水膜在 2~3s内蒸发。此时, 用力只需保证

纸应平放在玻璃板上, 在每一次换砂纸时, 试样应旋 试样不飞样即可, 抛光时间不应该太长。当在阳光
转 90° , 沿一个方向磨, 直至将上一道砂纸的磨痕完 下观察试样表面为光亮的镜面时, 立即停止抛光。
全去除, 得到方向一致且均匀分 布的新磨痕为止。 清洗干净后, 可将试样放在显微镜下观察, 如果存在
在磨制过程中, 用力不宜过大, 应尽量保持试样受力 平行划痕, 说明抛光未完成; 如果观察到部分区域存
均匀, 每次更换砂纸时, 应将试样表面清理干净, 防 在深且粗的划痕, 应该重新进行粗磨。
止带有粗砂粒。 3.2 常见问题及措施
2.2 常见问题及措施 3.2.1 划痕
2.2.1 试样不平整 在显微镜下观察, 存在相互平行或者相互交叉
试样表面成双面或者多面, 多是在精磨时更换 的划痕。应该先判断划痕是否比较粗和深, 若出现
试样角度形成的。每更换试样角度时, 拿样的方式 此类划痕, 应立即选用合适的砂纸重新磨制。对于
要与之前保持一致, 在磨制过程中, 试样的重心应放 较细的抛光可去除的划痕, 如果划痕方向一致, 应判
平。在磨制一定时间后, 对试样进行检查, 若发现出 断为抛光不彻底, 应重新进行抛光, 此时应选取与该
现双面, 可将试样旋转 180° 后继续研 磨, 直 至试样 方向垂直的方向进行抛光, 抛光剂的浓度应尽量低
表面平整; 也可利用重心偏向的方式矫正, 即有意识 或者用清水, 将抛光时间延长; 如果出现交叉划痕,
的加大凸起地方磨制时的力度, 并及时观察, 恢复后 可能是抛光布或是试样上带有脱落的细砂粒造成,
再及时将试样重心放平。 应将抛光布清洗干净后, 重新抛光。
2.2.2 出现深划痕 3.2.2 试样变形
精磨过程中, 如果试样表面出现较粗的深划痕, 试样在抛光后出现塑性变形。重新进行精磨操
极有可能是在磨制过程中, 由于硅粒脱落, 掉落在砂 作去除变形区域; 在抛光时应控制好转速, 尽量放慢
纸上而造成的深划痕。这就需要在磨制过程中, 操 速度, 抛光接触应力应该小, 尽量缩短抛光时间, 同
作人员尽量小心, 在较细砂纸上研磨时尽量缩小幅 时适当减少抛光剂用量, 增加抛光布的湿度。
度, 减轻力度, 及时清理砂纸和试样表面的砂粒, 在 3.2.3 浮雕
使用砂纸时, 尽量在同一位置进行推磨, 可减少砂粒 在抛光过程中, 由于不同相力学性能的不同, 被
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