Page 37 - 理化检验-物理分册2024年第五期
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赵守忠, 等: 新型气阀合金 NCF3015金相试样制备及表面形貌观察


            采用真 空 熔 炼 + 电 渣 重 熔 双 联 工 艺 冶 炼 制 备                割成尺寸为16mm×10mm ( 直径×长度) 的小棒


            NCF3015合金, 并对锻态 NCF3015 合金进行电火                     材试样( 见图1 )。

            花线切割处理, 将直径为16mm 的锻态长棒材线切
                                                  表1 NCF3015合金的化学成分                                        %
                                                            质量分数
             项目
                   C    Si  Mn    P      S      Cr        Ni       Al    Cu     Ti     Mo      Nb     B   Fe
             实测值 ≤0.08≤0.50≤0.50 ≤0.015 ≤0.015 13.50~15.50 29.50~33.501.60~2.20 ≤0.2 2.30~2.900.40~1.000.40~0.90 ≤0.01 余量

                                                               至与之垂直的上一道磨痕完全消失, 且新磨痕与旧
                                                               磨痕在同一磨面上。在粗磨的后半程, 可以调高预

                                                               磨机转速并适当施加按压力, 以保证表层充分磨制。
                                                               由于金属试样进行了热处理, 因此在磨制过程中, 为
                        图1 NCF3015棒材的宏观形貌                      保证金属试样表层去除到位, 要在粗磨阶段完成主
            1.2 磨制                                             要磨制工作, 避免后续精磨阶段的磨制量过大而产

                 将线切割好的小棒材试样依次用粒度为 240 ,                       生不必要的耗材损耗。在精磨阶段, 将预磨机的转


            500目( 1目=25.4mm ) 的碳化硅砂纸进行粗磨, 然                    速控制为400r / min , 此时不必施加太大的力, 同样
            后再分别用粒度为1000 , 1500 , 2000目的碳化硅                    采取短时多次的操作手法, 并留意试样表面磨痕的



            砂纸进行逐级精磨。磨制过程中, 磨制面易出现多                            变化情况, 将上一道与之垂直的磨痕磨去, 并保证新
            平面现象, 且伴有交叉不一的磨痕。在精磨阶段, 试                          磨痕完整一致地留在试样表面。
            样表面易出现前道次残留的较深磨痕, 且多平面易                           1.3 抛光
            导致磨盘上的试样发生抖动现象。                                        抛光是金相试样获得理想镜面与显微视场的关
                 试样出现多平面现象的原因为: 磨制时试验人                         键一步。抛光过程中经常出现试样飞出抛光盘导致
            员施加给试样的力不均匀, 以及磨制姿势不规范, 容                          磨制面划伤的问题, 且试样表面在显微视场下易看
            易出现偏向, 在进行下一道磨制时调整磨痕方向, 导                          到方向一致性的“ 曳尾” 现象。
            致试样出现多平面现象。针对该情况, 可以在粗磨                                整个抛光过程一般分为粗抛和精抛。注意抛光
            阶段增大施加的按压力, 多次短时间持续磨制, 每次                          盘旋转的切向尽可能与磨制的磨痕垂直, 从而更好
            短时间磨制完成后, 及时留意试样表面的磨痕方向                            地抛除精磨后留下的痕迹。为避免镜面在视场下出
            以及位置的变化情况, 对磨痕位置、 磨痕方向发生变                          现拖尾现象, 在粗抛和精抛结束后均要用水和无水
            化的部位采取短时多次重复磨制, 直至多平面磨制                            乙醇超声清洗抛面, 并用吹风机吹干。在抛光过程

            交合。                                                中不宜施加较大的垂直压力, 在抛光盘上稳拿试样
                 在粗磨阶段对待磨试样进行倒角处理, 在精磨                         抛光时, 可沿抛光盘径向平稳缓慢地往复移动抛光
            阶段可适当减小倒角面的粗糙度。经倒角处理后的                             试样, 使 得 抛 光 更 加 均 匀, 避 免 出 现 明 显 抛 痕。
            金属试样待磨面边缘处存在微小悬挑, 使磨痕在磨                            NCF3015合金试样抛光后镜面的宏观形貌如图 2
            面上完整而规范收尾, 还可以有效减轻试样锋边对                            所示。经过磨制与抛光处理, 试样表面光亮无肉眼
            砂纸的过早损伤程度, 以及后续抛光处理时, 减轻未                          可见划痕, 呈现镜面态。
            经倒角的试样锋边对抛光布的损伤程度。
                 预磨机的转速一般控制为 600r / min , 尤其是

            精磨阶段的转速均不宜过高, 否则极易出现“ 飞样”
            现象, 造成已制平面发生划伤问题。当磨痕互相重
            合, 或脱落的砂纸颗粒发生镶嵌时, 会导致显微视野                                图2 NCF3015合金试样抛光后镜面的宏观形貌
            中出现假象。因此, 要在保证单一磨制面的前提下,                          1.4 腐蚀


            每更换一级砂纸时, 试样的磨制方向都要调换为上                                根据 GB / T13298 — 2015 《 金属显微组织检验
            一道磨痕的垂直方向, 后一道磨制工作只需要轻轻                            方法》, 采用10%草酸水溶液对试样进行电解腐蚀,
            按压试样, 短时多次磨制并留意磨痕的变化情况, 直                          电解工艺为: 试样为阳极, 不锈钢为阴极, 使用电压
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