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金相试样抛光机的认识


发布时间:2017/12/14 【字号: | | 打印本文

抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法,其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件(如边缘保留及石墨和夹杂物保留等)的情况下具有最高的抛光速率选择可靠性高的金相试样抛光机,可以提高制样效率和质量,减少试样废品率,从而降低成本,提高经济效益,获得样品质量的高度一致性。 1、 金相试样抛光的技术要求: 抛光操作的关键是要设法得到最大的抛光速率,以便尽快除去磨光时产生的损伤层。同时也要使抛光损伤层不会影响最终观察到的组织,即不会造成假组织。这两个要求是矛盾的。前者要求使用较粗的磨料,以保证有较大的抛光速率来去除磨光的损伤层,但抛光损伤层也较深;后者要求使用最细的材料,使抛光损伤层较浅,但抛光速率低。解决这个矛盾的最好的办法就是把抛光分为两个阶段进行。首先是粗抛,目的是去除磨光损伤层,这一阶段应具有最大的抛光速率,粗抛形成的表层损伤是次要的考虑,不过也应当尽可能小;其次是精抛(或称终抛),其目的是去除粗抛产生的表层损伤,使抛光损伤减到最小。 抛光时,试样磨面与抛光盘应绝对平行并均匀地轻压在抛光盘上,注意防止试样飞出和因压力太大而产生新磨痕。同时还应使试样自转并沿转盘半径方向来回移动,以避免抛光织物局部磨损太快在抛光过程中要不断添加微粉悬浮液,使抛光织物保持一定湿度。湿度太大会减弱抛光的磨痕作用,使试样中硬相呈现浮凸和钢中非金属夹杂物及铸铁中石墨相产生“曳尾”现象;湿度太小时,由于摩擦生热会使试样升温,润滑作用减小,磨面失去光泽,甚至出现黑斑,轻合金则会抛伤表面。为了达到粗抛的目的,要求转盘转速较低,最好不要超过500r/min;抛光时间应当比去掉划痕所需的时间长些,因为还要去掉变形层。粗抛后磨面光滑,但黯淡无光,在显微镜下观察有均匀细致的磨痕,有待精抛消除。精抛时转盘速度可适当提高,抛光时间以抛掉粗抛的损伤层为宜。精抛后磨面明亮如镜,在显微镜明视场条件下看不到划痕,但在相衬照明条件下则仍可见到磨痕。 金相试样抛光质量的好坏严重影响试样的组织结构,已逐步引起有关专家的重视。近年来,国内外在抛光机的性能上作了大量的研究工作,研究出不少新机型、新一代的抛光设备,正由原来的手动操作发展成为各种各样的半自动及全自动抛光机。 2、 金相抛光机的性能与特点: 2.1 国外抛光机的性能与特点 (l) 丹麦Struers公司研制的Abrapol-10型高科技自动化立地式金相抛光机。试样可以不经镶嵌装在特殊夹具上,夹具由另一电动机带动,其转动方向与抛光盘相反。夹具与抛光盘之间的压力可以在0~7OON之间任意调节。当到达预定抛光时间后,夹具自动抬起并停止。夹具的特点是能适应各种形状的试样。对于线材及尺寸较小的棒材试样,可把试样分成三组,用厚钢板及螺钉固定在夹具上,每组可装20~40个线材试样,对于较大试样每个夹具可以装6块。夹具上试样孔的设计是使样品与夹具及固定螺钉始终保持三点接触。如果两个人使用3台这种设备,lh可制备6至8个夹具试样,实际上每个夹具试样在3台设备上的总有效时间总共只有6min,具有很高的抛光效率,而且试样的抛光质量能达到金相分析的要求。 (2) 美国Buehler公司研制生产的vanguard型全自动抛光机从粗抛到最后精抛整个过程全自动完成,可以设置50个常用工作程序,操作界面友好,彩色液晶显示,触摸式操作,整个过程的每个工序之间都进行夹持器和样品的清洗与烘干,充分保证了样品制备的高效与高制性,操作过程的全自动化模式,节省了人工并提高了效率与质量。试样由抛光臂按照一定轨迹在抛光盘内运动,抛光臂上的压力可根据需要调节,最大可达20N。在预定的抛光时间内,此压力将逐渐自动减小到零,这样可减少抛光缺陷。抛光臂的速度也可以调节,每道工序只需2~5min,适用于各种材料。 2.2 国内抛光机的性能与特点 深圳顺华生产的PG-2D金相试样抛光机配备电机YS7116 0.2kW 380V(220V 定制)50Hz盘直径:砂纸直径:抛盘直径:,采用无极变频电机可以从50到1000r/min,根据使用者的需求,自由调节。PG-2D采用金相试样预磨机和金相试样抛光机二种设备来完成,该机外形新颖美观,集污盘和罩用玻璃钢整体制成。该机经久耐用,维护保养也极为方便,使用时只需更换磨盘或抛盘,就能完成各种试样的粗磨、细磨、干磨、湿磨及抛光等各道工序,为扩大不同试样的制备要求,该机的磨、抛盘直径均大于国内同类产品。可在工作面上有更多不同线速度的选择,可增加有效工作面20-30%,可提高试样的磨抛质量和试样的制备效率,并该机转动平稳,噪音低,是一种极为理想和功能完善的最佳金相制样设备。220mm230mm250mm 纵观国内外抛光机的状况,国内研发的抛光机在性能和外观等方面还存在一定差距。例如,国内研制的抛光机多数机型的抛光盘为单盘或双盘,有水龙头,但冷却条件差由于冷却条件差,试样表面易发热变灰暗,而且会继续增厚形变扰动层,对快速抛光好试样带来麻烦;抛光盘转速固定不变,而金相试样制备过程不允许组织变形,软相(石墨)脱落,硬相(碳化物)浮凸,抛光后试样表面应光亮如镜、无磨痕。为此,不同性质的材料,需采取不同措施。 而国外研制的全自动抛光机,能够自动控制冷却液的流量,整个操作过程采用全自动化模式,节省了人工并有效地提高了研究效率与质量。 3、金相制样其它介绍: 金属材料的力学性能不仅与它的化学成分有关,也与它的组织结构有着密切的关系。了解它们之间的关系并掌握它们之间的变化规律,进行正确的金相分析是有效使用材料所必需的。要进行金相分析,就必须制备能用于微观观察检验的样品—金相试样。通常,金相试样制备要经过以下几个步骤:取样、镶嵌、磨光(粗磨和细磨)和抛光。每项操作都必须严格细心因为任何阶段的失误都可能影响以后的步骤,在极端的情况下,不正确的制作可能造成假组织,从而得出错误的结论。金相试样的制备是通过切割机、镶嵌机、磨/抛光机来完成的,金相试样的最终质量是由抛光工序决定的,抛光是金相制样过程中至关重要的一环。抛光是将试样上磨制产生的磨痕及变形层去掉,使其成为光滑镜面的最后工序。抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法,其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件(如边缘保留及石墨和夹杂物保留等)的情况下具有最高的抛光速率选择可靠性高的金相试样抛光机,可以提高制样效率和质量,减少试样废品率,从而降低成本,提高经济效益,获得样品质量的高度一致性。 金相试样抛光的注意事项 :抛光操作的关键是要设法得到最大的抛光速率,以便尽快除去磨光时产生的损伤层。同时也要使抛光损伤层不会影响最终观察到的组织,即不会造成假组织。这两个要求是矛盾的。前者要求使用较粗的磨料,以保证有较大的抛光速率来去除磨光的损伤层,但抛光损伤层也较深;后者要求使用最细的材料,使抛光损伤层较浅,但抛光速率低。解决这个矛盾的最好的办法就是把抛光分为两个阶段进行。首先是粗抛,目的是去除磨光损伤层,这一阶段应具有最大的抛光速率,粗抛形成的表层损伤是次要的考虑,不过也应当尽可能小;其次是精抛(或称终抛),其目的是去除粗抛产生的表层损伤,使抛光损伤减到最小。 抛光时,试样磨面与抛光盘应绝对平行并均匀地轻压在抛光盘上,注意防止试样飞出和因压力太大而产生新磨痕。同时还应使试样自转并沿转盘半径方向来回移动,以避免抛光织物局部磨损太快在抛光过程中要不断添加微粉悬浮液,使抛光织物保持一定湿度。湿度太大会减弱抛光的磨痕作用,使试样中硬相呈现浮凸和钢中非金属夹杂物及铸铁中石墨相产生“曳尾”现象;湿度太小时,由于摩擦生热会使试样升温,润滑作用减小,磨面失去光泽,甚至出现黑斑,轻合金则会抛伤表面。为了达到粗抛的目的,要求转盘转速较低,最好不要超过500r/min;抛光时间应当比去掉划痕所需的时间长些,因为还要去掉变形层。粗抛后磨面光滑,但黯淡无光,在显微镜下观察有均匀细致的磨痕,有待精抛消除。精抛时转盘速度可适当提高,抛光时间以抛掉粗抛的损伤层为宜。精抛后磨面明亮如镜,在显微镜明视场条件下看不到划痕。
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