PDF《金属镀层金相试样的制备和显微分析》

收稿日期:

2006 09

01 作者简介: 闫洪( 1961- ) , 男, 江苏南京人, 大学本科学历, 高级工程师, 从事表面处理及性能检测研究, 出版专著

2 本, 发表 论文数十篇.

金属镀层金相试样的制备和显微分析 闫洪(昆明冶金研究院, 云南昆明, 650031) 摘要与一般金属材料不同, 金属镀层金相试样制备的技术难度要大得多.对此, 本文根据理论和实践, 阐述了 金属镀层金相试样的制备方法和显微分析技术. 关键词 金属镀层;

试样制备;

金相分析 金相分析是控制金属镀层内在质量的重要手 段.光学金相技术由于它具有观察范围大、 使用方 便、 设备成本低等优点, 因此在镀层的分析中应用广 泛.金相试样的制备在相当程度上是一个经验和技 巧积累的过程, 同时, 由于新镀层和新技术的应用, 对金相检验方法也提出了进一步的要求.

1 金相试样的制备

1 1 试样的镶嵌 金属镀层许多性能与基体存在很大差异, 因而 镀层金相试样的制备技术难度较高.试样在制备 时, 如果不附加特有的保护措施, 便会在试样表层产 生 倒角 , 即试样磨面的边缘为一弧形, 磨面和边缘 镀层不呈平面状态, 在金相观察分析及显微拍照时 难以对整个镀层统一聚焦而产生模糊不清的组织, 导致观察分析及显微拍照工作无法进行.金属镀层 金相观察分析的重点在于试样表层, 采用合适的镶 嵌方法, 既能防止试样边缘 倒角 , 又能得到尺寸适 当和外形规则的试样, 以利于后续工序.镶嵌有如 下几种方法: ( 1) 机械夹持 机械夹持分为板形夹具和圆环形夹具夹持两 种, 采用 5mm 50mm 2mm 两块钢板或其它金属材 料, 每块板料各钻制二个对称的

5 mm- 6mm 的圆 孔, 然后用

5 mm-

6 mm 的螺钉固紧夹具和试样, 此种方法适用于有一个或多个具有平面金属镀层的 试样.圆环形夹具可采用钢管、 铜管和其它金属管 制成, 圆环形状的大小, 可根据被检验试样的大小而 定, 一般采用外圆直径为 20mm -

30 mm、 高度 15mm-

20 mm、 壁厚 4mm-

8 mm 的管料, 然后在 圆环上攻内螺纹, 选用 M6 螺钉固紧试样, 该夹具适 用于圆弧形表面的试样.夹具硬度与试样的硬度差 别应很小, 否则, 试样在磨抛时会在试样与夹具之间 造成台阶, 使夹具起不到保护试样边缘的作用. ( 2) 热镶嵌 对于金属镀层等细小或不规则外形的金相试 样, 磨抛时不易握持, 为防止边缘倒角, 就需要用粉 末进行热镶嵌, 常用材料有电玉粉和胶木粉, 镶嵌时 在压模内加热至

130 -

160 , 同时加压到 20Mpa -

30 MPa, 保温 8min- 20min.镶嵌机体积小, 操作 方便, 温度能自行控制, 可基本满足需要.试样的几 何尺寸实际上制约着样品在手工机械磨光和抛光过 程中的平衡控制, 如果在进行磨光前镶嵌阶段多留 意一下样品最终磨制时的高度, 会有效的提高工作 效率;

一般情况下, 磨面越大, 试样高度越低, 稳定度 就越大, 越有利于对试样的平衡控制, 镶嵌试样的直 径为 22mm, 其高度应控制在 12mm- 15mm. ( 3) 冷镶嵌 冷镶嵌适用于不能受热和受压的金属镀层试 样, 实践证明效果好的是用环氧树脂胶和胺类化合 物固化剂, 并能在室温下固化.其用量应适当.常 用的配方有环氧树脂 100g、 乙二胺 8g, 还有少量的 添加剂.镶嵌时, 首先将试样磨面磨平, 置于放有一 薄纸的平板上, 外部套以适当大小的套管, 按配方准