金相试样制备基础知识

金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一，金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。

广义的金相组织是指两种或两种以上的物质在微观状态下的混合状态以及相互作用状况。

金相制样步骤

1.切割 。对切割的要求：保证样品不烧伤，不发生组织变化，平整、光洁

2.镶嵌。如果试样大小合适，则不需要镶样但。如试样尺寸小或形状极不规则，如带、丝、片、管，制备试样十分困难，就必须把试样镶嵌起来。便于对试样进行磨抛操作。

镶嵌分二种：

热镶：目前一般多采用塑料镶嵌(如胶木粉)，需配备热镶嵌机

冷镶：环氧树脂，压克力，光固化类。大部分冷镶嵌常温常压下可以固化，也可以配备真空镶嵌机，压力锅等辅助冷镶嵌设备达到更好的镶嵌效果

3.研磨。研磨分为粗磨与精磨：

　　粗磨：整平试样，并磨成合适的形状。

　　精磨：除了要使表面光滑平整外，更重要的是应尽可能减少表层损伤。

每一道磨光工序必须除去前一道工序造成的变形层(至少应使前一道工序产生的变形层减少到本道工序产生的变形层深度)，而不是仅仅把前一道工序的磨痕除去；最后一道磨光工序产生的变形层深度应非常浅，保证能在下一道抛光工序中除去。

图为试样经过切割加工及四道磨光工序后，表面变形层厚度变化示意图。图中A、B、C均为变形层，越往里，变形量越小，D为未受损伤的组织。此过程要注意防止金属过分发热。

4.抛光。把磨光留下的细微磨痕成为光亮无痕的镜面。

金相试样的抛光主要分为两类：机械抛光 电解抛光。

机械抛光是依靠非常细小的抛光材料配合金相抛光布的磨削、滚压作用，除去试样磨面上的极薄一层金属。常见的金相抛光材料有金相抛光粉、金相抛光剂、金相抛光液以及抛光膏等。 

电解抛光和抛光原理。  

(a) 电解抛光装置 （b）电解抛光原理

(a) 电解抛光装置 （b）电解抛光原理。试样接阳极，不锈钢板作阴极，放入电解液中，接通电源后，阳极发生溶解，金属离子进入溶液中。

5.金相腐蚀。金相腐蚀是金相样品制备中的一道工序，有2种方法：化学腐蚀法和电解腐蚀法。化学腐蚀是将抛光好的样品磨光面在化学腐蚀剂中腐蚀一定时间，从而显示其试样组织形貌。电解腐蚀所用设备与电解抛光相同，但工作电压和工作电流比电解抛光时小。这时在试样磨面上一般不形成一层薄膜，由于各相之间和晶粒与晶界之间电位不同，在微弱电流作用下各相腐蚀程度不同，因而显示出组织。适于抗腐蚀性强、难于用化学腐蚀法腐蚀的材料。侵蚀剂配方有很多种，往往都有针对性，要由所要侵蚀材料而定。手边最好有一本手册，可是专门的金相手册，也可以是金属材料手册。

6.显微镜观察分析。显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。金相显微镜主要用于鉴定和分析金属内部结构组织，它是金属学研究金相的重要仪器，是工业部门鉴定产品质量的关键设备，该仪器配用摄像装置及金相分析软件，可摄取金相图谱，并对图谱进行测量分析，对图象进行金相评级、编辑、输出、存储、管理等功能。