取樣是金相試樣制備的第一道工序,取樣不當,會達不到檢驗的目的,也會做出錯誤的判斷,因此,所取試樣的部位,數量,磨面方向應該按照相應的標準執行。
一、取樣部位和檢驗面的選擇
取樣必須根據檢驗目的選擇有代表性的部位,一般在有關技術標準中都有明文規定。對于事故分析,應在零件的破損部位和完好部位都相應取樣,以便分析對比。研究鑄件的金相組織,必須從鑄件表層到中心同時取樣進行觀察。對于熱軋型材應同時截取橫向和縱向的金相試樣,橫向試樣垂直于軋制方向截取,主要研究表層缺陷及非金屬夾雜物的分布。對于很長的軋制型材,在中間和兩端各自取樣,以比較夾雜物的偏析情況。而縱向試樣在平行軋制方向取樣截取,主要研究非金屬夾雜物形狀,以決定夾雜物類型。
二、金相式樣的的尺寸
金相試樣的大小以便于握持、易于磨制為準。通常顯微試樣為直徑16~25mm、高16~25mm的圓柱體或邊長為16~25mm的立方體。對于形狀特殊或尺寸細小不易握持的試樣,要進行鑲嵌或機械夾持。
三、金相試樣的截取方法
確定取樣部位后,就要考慮試樣怎么從零件上取下來,在取樣過程中我們要注意以下幾點:
1、防止切割時金屬材料范性形變,改變金相組織
2、防止金屬材料因受熱引起金相組織的變化
因此對不同的材料要采用不同的截取方法:對于軟材料,可以用鋸、車、刨等加工方法、對于硬材料,可以用砂輪切片機切割或電火花切割、線切割等方法、對于硬而脆的材料,如白口鑄鐵,可以用錘擊方法、在大工件上取樣,可用氧氣切割等方法。在用砂輪切割或電火花切割時,應采取冷卻措施,以減少由于受熱而引起的試樣組織變化。試樣上由于截取而引起的變形層或燒損層必須在后續工序中去掉
砂輪切割機簡單介紹:
切割機如圖所示:
砂輪切割機主要是由機體,電動機,砂輪片夾持裝置,試樣夾具以及噴射冷取水系統組成。切割機工作時候因為高速磨削產生大量的熱,因此必須用冷卻液對試樣充分冷卻,一方面能防止組織的改變,另一方面也能起到潤滑作用,減少砂輪片的磨損。切割機的砂輪片尺寸一般直徑是250mm和300mm,以氧化鋁或碳化硅為磨料,用樹枝膠合而成,如需切割硬度很高的試樣,可以選擇白剛玉和鉻剛玉,單晶剛玉的砂輪片。
不同材質砂輪片性能特點:
1.碳化硅:
產品硬度:較硬
消耗速度:中
適用范圍:灰口鑄鐵,黃銅,鑄鋁,鋁合金,鎢,鉬,鋅等
2.白剛玉:
產品硬度:較硬,適應切割材料的硬度:HRC40~50
消耗速度:中
適用范圍:優質碳素鋼,合金工具鋼,合金結構鋼,碳素工具鋼,不銹鋼,軸承鋼及淬火鋼
產品硬度:適中,適應切割材料的硬度:HRC50~60
消耗速度:較快
適用范圍:優質碳素鋼,合金工具鋼,合金結構鋼,碳素工具鋼,不銹鋼,軸承鋼及淬火鋼
產品硬度:較軟,適應切割材料的硬度:HRC60~70
消耗速度:快
適用范圍:優質碳素鋼,合金工具鋼,合金結構鋼,碳素工具鋼,不銹鋼,軸承鋼及淬火鋼
3.棕剛玉:
產品硬度:適中
消耗速度:中
適用范圍:普通碳素鋼,球墨鑄鐵,可鍛鑄鐵,高磷鑄鐵,合金鑄鐵,青銅及未淬火鋼
4.單晶剛玉和鉻剛玉:
產品硬度:較硬.適應切割材料的硬度:HRC40~50
消耗速度:中
適用范圍:特種球墨鑄鐵,軸承鋼,合金結構鋼,高速鋼,高釩高速鋼,不銹鋼,合金工具鋼,碳素工具鋼,優質碳素鋼及硬度較高易燒傷的工件.
產品硬度:適中.適應切割材料的硬度:HRC50~60
消耗速度:較快
適用范圍:特種球墨鑄鐵,軸承鋼,合金結構鋼,高速鋼,高釩高速鋼,不銹鋼,合金工具鋼,碳素工具鋼,優質碳素鋼及硬度較高易燒傷的工件.
產品硬度:較軟.適應切割材料的硬度:HRC60~70
消耗速度:快
適用范圍:特種球墨鑄鐵,軸承鋼,合金結構鋼,高速鋼,高釩高速鋼,不銹鋼,合金工具鋼,碳素工具鋼,優質碳素鋼及硬度較高易燒傷的工件.
四金相試樣截取后的相應處理
試樣截取后,應根據試樣特征,檢驗目的,試樣形狀等情況進行不同的處理對于形狀比較規范,不需要鑲嵌的,要對試樣進行標記,以免在以后的操作過程中把試樣弄混,應在試樣磨面的背面做標記,做完標記的的試樣要對磨面進行倒角處理,以免在磨光和拋光過程中劃破砂紙和拋光織物,但對需要觀察表面組織的試樣(滲碳層,脫碳層,氮化層),則不能將邊緣磨圓,這類試樣一般要進行鑲嵌處理。
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