金相試樣研磨之后需要進(jìn)行拋光,以將試樣上研磨過(guò)程產(chǎn)生的磨痕及變形層去掉,使其成為光滑鏡面。目前拋光試樣的方法有機(jī)械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光以及復(fù)合拋光等。最常用的拋光方式為機(jī)械拋光。下面簡(jiǎn)單為大家介紹機(jī)械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光各自的特點(diǎn)。
一、機(jī)械拋光:在專(zhuān)門(mén)的拋光機(jī)上進(jìn)行拋光。機(jī)械拋光主要分為兩個(gè)步驟:粗拋和精拋。
粗拋:目的是除去磨光的變形層。
以往粗拋常用的磨料是粒度為10-20μm的α-Al2O3、Cr2O3或Fe2O3,加水配成懸浮液使用。目前,人造金剛石磨料已逐漸取代了氧化鋁等磨料,因其具有以下優(yōu)點(diǎn):
1)與氧化鋁等相比,粒度小得多的金剛石磨粒,拋光速率要大得多,例如4~8μm金剛石磨粒的拋光速率與10~20μm氧化鋁或碳化硅的拋光速率相近;
2)表面變形層較淺;
3)拋光質(zhì)量最好。
精拋:又稱(chēng)終拋,目的是除去粗拋產(chǎn)生的變形層,使拋光損傷減少到最低。常用的精拋磨料為MgO及γ-Al2O3,其中MgO的拋光效果最好,但拋光效率低,且不易掌握;γ-Al2O3的拋光速率高,且易于掌握。
二、電解拋光:利用陽(yáng)極腐蝕法使試樣表面變得平滑光亮的拋光方法。
電解拋光用不銹鋼作為陰極,被拋光的試樣作為陽(yáng)極,容器中盛放電解液,當(dāng)接通電流后,試樣的金屬離子在溶液中發(fā)生溶解,在一定電解的條件下,試樣表面微凸部分的溶解比凹陷處來(lái)得快,從而逐漸使試樣表面有粗糙變平坦光亮。
優(yōu)缺點(diǎn):
1:與機(jī)械拋光相比,電解拋光純系電化學(xué)的溶解過(guò)程,沒(méi)有機(jī)械力的作用,不引起金屬的表面變形。
2:對(duì)于硬度低的單相合金以及一般機(jī)械拋光難于做到的鋁合金、鎂合金、銅合金、鈦合金、不銹鋼等宜采用此法。
3:電解拋光對(duì)試樣磨光程度要求低(一般用800號(hào)水砂紙磨平即可),速度快,效率高。
4:電解拋光對(duì)于材料化學(xué)成分的不均勻性,顯微偏析特別敏感,非金屬夾雜物處會(huì)被劇烈地腐蝕,因此不適用于偏析嚴(yán)重的金屬材料及作夾雜物檢驗(yàn)的金相試樣。
注意事項(xiàng):電解拋光必須選擇合適的電壓,控制好電流密度,過(guò)低和過(guò)高電壓都不能達(dá)到正常拋光的目的。
三、化學(xué)拋光:利用化學(xué)溶解作用得到光滑的拋光表面。
將試樣浸在化學(xué)拋光液中,進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄噭?dòng)或用棉花擦試,一段時(shí)間之后即可得到光亮的表面。化學(xué)拋光兼有化學(xué)腐蝕的作用,能顯示金相組織,拋光后可直接在顯微鏡下觀察。
化學(xué)拋光操作簡(jiǎn)單,成本低廉,不需要特別的儀器設(shè)備,對(duì)原來(lái)試樣表面的光潔度要求也不高。
化學(xué)拋光液的成分隨拋光材料的不同而不同。一般為混合酸液。常用的酸類(lèi)有:正磷酸、鉻酸、硫酸、醋酸、硝酸及氫酸;為了增加金屬表面的活性以利于化學(xué)拋光的進(jìn)行,還加入一定量的過(guò)氧化氫。化學(xué)拋光液經(jīng)使用后,溶液內(nèi)金屬離子增多,拋光作用減弱,需經(jīng)常更換。
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