DOC《金属材料物理专业实验课程教学大纲》

第三章 金相试样的制备

(一)教学方法与学时分配 8学时,必做实验.先讲授,然后自己动手完成实验

(二)内容及基本要求 主要内容:样品制备的基本步骤为取样、镶嵌、磨光、抛光、侵蚀五个步骤. 取样:显微试样的选取应根据研究的目的,取其具有代表性的部位.用切割机把试样截下,采用直径20mm,高15mm的圆柱体.切取过程中不宜使试样的温度过于升高,以免引起金属组织的变化,影响分析结果. 镶样:当试样尺寸太小时,直接用手磨制很困难,用试样镶嵌机把试样镶嵌在胶木粉中. 磨制:分为粗磨和细磨两道工序. 粗磨:粗磨的目的是为了获得一个平整的表面.通常在砂轮机上进行,但在磨制时应主意:试样对砂轮的压力不宜过大,否则会在试样表面形成很深的磨痕,增加精磨和抛光的难度;

要随时用水冷却试样,以免受热引起组织变化;

试样边缘的棱角若无保存表要,可先行磨圆(倒角),以免在细磨及抛光时撕破砂纸或抛光布,甚至造成试样从抛光机上飞出伤人. 细磨:经粗磨后试样表面虽较平整,但仍还存在有较深的磨痕.细磨的目的就是为了消除这些磨痕,以得到平整而光滑的磨面,为下一步的抛光做好准备.细磨是在一套粗细程度不同的金相砂纸上,由粗到细一次顺序进行的.细磨时将砂纸贴在带有旋转圆盘的预磨机上,手指紧握试样,并使磨面朝下,均匀用力向下压在砂纸上.每更换一号砂纸时,须将试样的研磨方向调转90度. 抛光:抛光的目的是去除细磨时遗留下来的细微磨痕而获得光亮的镜面,制备时采用机械抛光,在专用的抛光机上进行.抛光机主要由电动机和抛光圆盘组成,抛光圆盘转速为300~500转/分.抛光盘上铺以细帆布、呢绒、丝绸等.抛光时在抛光盘上不断滴注抛光液.抛光液通常采用A

1203、Mg0或Cr203等细粉末(粒度约为0.3~1um)在水中的悬浮液.机械抛光就是靠极细的抛光粉与磨面间产生相对磨削和滚压作用来消除磨痕的.操作时将试样磨面均匀地在旋转的抛光盘上,并沿盘的边缘到中心不断作径向往复运动.抛光时间一般为3~5分钟.抛光结束后,试样表面看不出任何磨痕而呈光亮的镜面. 浸蚀:经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察,只能看到一片亮光,除某些非金属夹杂物(如MnS及石墨等)外,无法辨别出各种组成物及其形态特征.必须使用浸蚀剂对试样表面进行 浸蚀 ,才能清楚地显示出显微组织的真是情况.钢铁材料最常用的浸蚀剂为3~4%硝酸酒精溶液.浸蚀的方法是将试样磨面浸入浸蚀剂中,活用棉花沾上浸蚀剂擦拭表面.浸蚀时间要适当,一般试样磨面发暗时就可停止,如果浸蚀不足可重复浸蚀.浸蚀完毕后立即用清水冲洗,接着用酒精冲洗,最后用吹风机吹干.这样制的金相试样即可在显微镜下进行观察和分析研究. 【掌握】:熟悉金相试样制备过程中的取样、镶嵌、磨光、抛光四个步骤的操作方法 【了解】: 热镶嵌及冷镶嵌的差别及需要的实验用品

第四章 显微镜的使用、摄影

(一)教学方法与学时分配 8学时,必做实验.先讲授,然后自己动手完成实验

(二)内容及基本要求 主要内容:显微分析是研究材料内部组织和缺陷的主要方法之一,它在材料研究中占有重要的地位.利用金相显微镜将试样放大100~1500倍来研究材料内部组织的方法称为金相显微分析法,是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术.显微分析可以研究材料内部的组织与其化学成分的关系;