PDF《Tech-Notes》

Volume 2, Issue

2 摘要:使用现代的抛光材料和工艺,可以非常好的显示铸铁样品的显微组织.

在金属的抛光过程中 石墨的保存总是一个问题,但是使用现代的抛光材料和工艺可以最大程度降低这种困难.使用正交 偏振光来观察石墨的亚结构非常有用. 简介 铸铁由于其化学成分和热处理方法的不同,其显微组织也不 尽相同.铸铁中存在石墨,在样品制备过程中要正确的保存 石墨是非常困难的事.微观缩孔的存在导致抛光液和侵蚀液 的渗出,因此也是致使样品制备困难的原因.例如:对于石 墨的金相检查仅需要对石墨尺寸石墨类型,或者像氮化物和 夹杂物进行定性分析.但是现代金相的发展趋势,对于许多 相分析、石墨形态和球形石墨的数量,使用图形处理的方 法进行定量分析.在我们的研究中,定量分析全部的显微组 织.但是大多数的铸造企业质量控制过程中,并不需要进行 非常严格的定量分析. 样品制备过程 在我们使用图像分析方法对显微组织进行定量分析之前,必 须准确的显示样品的真实组织.因此样品的制备过程要更加 仔细认真.采用彩色腐蚀的话,对于样品制备要求更高.下 面将介绍样品制备过程,采用普通侵蚀和彩色侵蚀的样品制 备方法稍有不同.镶嵌后的样品被放置在磨抛机的六孔(常用)样品夹持器中,使用中心力加载方式和同向(磨抛机的 动力头转向与磨抛机底盘转向相同).具体制备步骤如下: 1)

120 grit SiC 砂纸;

转速:300 rpm;

压力:100N (22.5 lbs.),时间:直至所有样品磨平为止. 2)

240 grit SiC砂纸;

转速:300 rpm, 压力:100N, 时间:2分钟. 3) 在ULTRA-PAD?抛光布上使用 9μm METADI? 金刚石研膏, 转速:150 rpm, 压力:100N, 时间:3 分钟. 4) 在TEXMET?1000 抛光布上使用 3μm METADI?金刚石研 膏,转速:150 rpm, 压力:120N(27 lbs), 时间:3 分钟. 5) 在TEXMET?1000 抛光布上使用 1μm METADI?金刚石研 膏,转速:150 rpm, 压力:100N, 时间:2 分钟. 6) 使用4% HNO3酒精侵蚀液,进行浅侵蚀. 7) 在MICROCLOTH?抛光布上使用MASTERPREP? 氧化铝抛光 液,抛光布用水湿润,转速:150 rpm, 压力:90-120N (20-

27 lbs) (压力取决于样品侵蚀程度), 时间:1.5-2 分钟. 铸铁的样品制备 Janina Radzikowska George Vander Voort Tech-Notes Using Microstructural Analysis to Solve Practical Problem 当金刚石抛光时,加入METADI Fluid 作为抛光润滑剂/扩散 剂,在每个抛光步骤后(第

3、

4、

5 、7步骤),样品需要 用酒精清洗并使用压缩空气干燥 (这是必须的清洗和干燥). 有时使用水清洗会在样品表面产生腐蚀坑或污染物,所以通 常在最后清洗只使用酒精(第7步),也可以使用单点力加载 方法,特别是当样品数量不是很多,不能装满样品夹持器时 (单点力加载的力值是上面的力值除以6,就是每个样品上的 加载力值). 显微组织结构 在对样品进行金相检查时,在侵蚀前,应对抛光状态的样品 进行观察.尤其对于铸铁样品这是非常必要的,这是因为要 在抛光状态下检查铸铁中的石墨.观察照明采用明视场照 片,使用正交偏振光也可以.铸铁中的碳含量在4.3% 为共晶 成分.但是,铸铁并非简单的Fe-C 二元合金.通常我们使用 碳当量(CE)来计算总的含碳量,碳当量(CE)等于含碳量加上 三分之一的Si和P的总量.如果CE>4.3就是过共晶,CE