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易發生變形金屬的磨拋制備——半自動磨拋

        在金相檢測及材料分析領域,在樣品的制備過程中,經常會遇到一些特別容易發生變形/流變的金屬,例如:純鋁(部分低硬度鋁合金)、純銅(部分低硬度銅合金)、貴重金屬(金、銀等)、低熔點金屬(錫、鉛)、難熔金屬(鈦、鉻、鉬等)、高溫合金等,這類金屬樣品的制備需要花費大量的時間,制備完成后是否能滿足測試、分析要求也一直是金相工程師或技術人員最棘手的問題。

上述金屬在磨拋制樣時出現以下困擾:|

1)終拋細小劃痕始終難以去除;

2)終拋后劃痕被變形層掩蓋,造成拋光完美的假象,腐蝕后劃痕顯露;

3)樣品表面發生延展/流變;

4)樣品表面出現SiC、金剛石、氧化鋁顆粒等嵌入。

 

研磨——磨削去除切割損傷,而非摩擦

       軟金屬的研磨很輕松,普通的SiC砂紙即可(軟金屬不推薦使用金剛石磨盤),但要關注砂紙的使用壽命,鋒利的新砂紙能帶來良好的磨削效果,即使劃痕較深,所以砂紙粗細之間更換不宜跳太快;而變鈍的舊砂紙研磨,看似劃痕淺、光亮的表面實際上已經形成了較深的變形層。

對于易發生嵌入現象的材料:

    研磨過程嵌入:在研磨時,研磨表面(砂紙)涂上石蠟,石蠟在潤滑的同時,也能固定脫落的研磨顆粒。

    拋光過程嵌入:降低加載力值;盡量縮短拋光過程,使用研磨代替(例如:P1200砂紙研磨取代9µm金剛石拋光)。

拋光——去除研磨后的劃痕,而非掩蓋

行業俗話硬材料,難磨易拋;軟材料,易磨難拋。

軟金屬樣品的拋光過程決定了樣品制備成功與否,經常在終拋完成后樣品表面:

    1. 依然存在較多細微劃痕,難以去除

    2. 劃痕消失,腐蝕后劃痕出現

    3. 金屬流變、延展明顯等現象

    那么如何來通過參數、耗材的選擇(加載力值、拋光布、拋光液等)來優化制備效果, 去制備出一個表面無劃痕、無假象、無流變的樣品,下表中推薦了針對軟金屬相應拋光過程(可選)。 

*力值降低,相對應拋光時間須延長。


 

案例:_

——低硬度紫銅樣品

常規步驟:

【問題】腐蝕后可見少量被掩蓋的劃痕。

推薦步驟:

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