摘 要: 介紹了一種金屬粉末樣品的金相制樣方法。實(shí)踐表明,在金屬粉末的檢驗(yàn)過(guò)程中,一定技巧性的常規(guī)鑲嵌方法,對(duì)于粉末顆粒外形的確定、內(nèi)部顯微組織的分析及顯微硬度的測(cè)試,效果良好。
通常,由于粉末顆粒非常細(xì)小,在進(jìn)行外形、微觀組織的觀察和顯微硬度測(cè)定時(shí),樣品的準(zhǔn)備是一個(gè)不小的難題。
通過(guò)將粉末與電木粉(酚醛樹(shù)脂粉) 進(jìn)行充分混合后,在普通熱鑲嵌機(jī)上鑲嵌出含有金屬粉末顆粒的鑲嵌樣品,再經(jīng)過(guò)金相樣品制備過(guò)程,完全可以獲得比較滿(mǎn)意的效果。
1 樣品鑲嵌、磨拋的具體操作
筆者將Fe2Si2Al 金屬霧化粉末在XQ22 型金相鑲嵌機(jī)上進(jìn)行鑲嵌。先將少量的金屬粉末與一定量的電木粉進(jìn)行充分的混合,然后將混合后的粉末首先倒入鑲嵌的腔體底部。倒入的方式有兩種:一種是將混合后的粉末平鋪在底部;另一種是將混合的粉末堆成山包形狀置于腔體底部的中央。從效果看,后一種比較好,金屬粉末顆粒的顯現(xiàn)比較充分,截面呈現(xiàn)的效率高。在鑲嵌過(guò)程中電木粉易軟化和移動(dòng),平鋪方式容易造成試樣中央部分金屬顆粒向四周移動(dòng),造成金屬粉末在中央部分的垂直截面上含有量降低,稍微磨光就全部磨掉了;另一種方式的鑲嵌效果可以保證磨面各處的粉末顆粒分布均勻,且在各處垂直截面上的分布也比較合適。
2 顆粒形狀及顆粒尺寸分布的檢測(cè)
磨面上金屬粉末顆粒的截面圖像具有自身的優(yōu)勢(shì)。粉末顆粒在二維截面上能展示的相當(dāng)充分如球形、橄欖球形、不規(guī)則塊狀、片狀及半球形等。
顆粒尺寸、形狀的分布情況可以采用專(zhuān)用圖像分析軟件進(jìn)行分析,再依據(jù)體視學(xué)的原理進(jìn)行一定的修正。實(shí)際進(jìn)行測(cè)試時(shí),一方面可以在同一截面上采集多幅圖像;另一方面,可以通過(guò)多次磨拋,在多個(gè)截面上進(jìn)行圖像采集,保證圖像采集的測(cè)試顆粒在數(shù)量上的要求,保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
3 顯微組織的顯示
顯微組織的顯示采用4 %的硝酸酒精侵蝕劑。侵蝕時(shí)間約5～10min 。
4 顯微硬度的測(cè)試
首先在放大倍數(shù)為600倍的鏡頭下選擇出清晰的顯微組織,然后進(jìn)行載荷的施加。施加載荷后再次觀察顯微組織的清晰程度,若無(wú)變化,說(shuō)明鑲嵌材料與金屬粉末顆粒的結(jié)合是緊密的,符合測(cè)試要求。
具體操作時(shí),盡量選取截面大的顆粒進(jìn)行。同時(shí),根據(jù)粉末顆粒的平均粒度情況進(jìn)行載荷的選取,保證一定載荷造成的壓痕在測(cè)試截面上符合壓痕間距及壓痕距樣品邊沿的測(cè)試要求,同時(shí)保證測(cè)試顆粒的厚度符合要求。一般情況下,在維氏壓頭的壓痕深度是壓痕對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度的1/ 7,如果在測(cè)試截面上是滿(mǎn)足要求的,由于測(cè)試顆粒一般是半球體,則顆粒在測(cè)試厚度方向自然會(huì)得以滿(mǎn)足。
5 結(jié)語(yǔ)