金相試樣的三種镶嵌方法
金相樣品镶嵌(又称镶樣(yang)),是材料檢驗(yan)领域中的(de)關键前處理技術。当試樣尺寸過小或者形(xing)状不規則导(dao)致研磨抛光困难時,才需(xu)要通過镶嵌或者夹持的方(fang)式進行固定處理。这樣可以使試(shi)樣抛(pao)磨方便,提(ti)高工作效率及實驗的準確性。在金相分析、材料科學研究及(ji)工業品質(zhi)檢測中,镶嵌工藝應用廣泛。
1、細小機械零件,如形状复雜又(you)極細小的試(shi)樣,或者微(wei)細小的電子元(yuan)器件。
2、需保(bao)護工件表面脱(tuo)碳層組織及深度測定的試樣。
3、對表面渗镀層、涂覆層組(zu)織及深度測定的試(shi)樣。
镶嵌分為冷镶和熱镶、機械夹持三種。
下面分別介紹三種镶嵌方法
熱镶:適用於低温(wen)及壓力不大的情况下不发生變(bian)形的樣品。
在樣品製備與(yu)金相觀察领域,熱镶材料的選擇對試樣(yang)質量有重要影響。目前工業應用中一般多采用(yong)塑料作為镶嵌材料。按照固化(hua)特性分類,镶嵌材料主要包(bao)括熱凝性塑料(如胶木粉)、熱塑性(xing)塑料(如聚氯乙烯)、冷凝性塑料(liao)(環氧(yang)樹(shu)脂加固化剂)及医用牙托粉加牙托水等多(duo)種(zhong)類型。 胶木(mu)粉具有(you)不透明的外觀特征,可提供多種顏色選擇,硬度相對较高,但这也导致試樣在后續(xu)處理中不易倒角(jiao),同時其抗強酸強碱的耐腐蚀性(xing)能比较差,在腐蚀性環(huan)境下應用受限(xian)。
以(yi)上兩種材料镶嵌均需用專門的镶樣機加壓(ya)加熱才能成型。
冷镶是一種專為對温度及壓力(li)極敏(min)感的材料而設計的試樣镶嵌工藝方法。對於(yu)含有微裂纹的(de)試樣,采用冷镶的方式(shi)能够確保不會引起試樣組(zu)織結構的變化,这對於需要保持原(yuan)始材料性能的精密檢測至關(guan)重要。冷镶技術(shu)具有多項優勢(shi),特別適合大規(gui)模簡單試樣的镶嵌處理。其固化(hua)時間(jian)短、收縮(suo)率低(di)、粘附性強的特點,使(shi)得(de)試樣的边角得到良好保護,抗磨性能表現(xian)出色(se)。
冷镶材料:一般包括:環氧樹脂、丙烯酸、聚酯樹(shu)脂。
環氧樹脂:收縮(suo)率低(di),固化時間长;边缘保護好,用於真空浸渍,適用於多孔(kong)性(xing)材料。
丙烯酸樹脂:黄(huang)色或白色,固化時(shi)間短,適用於大批量形状不規則的試(shi)樣镶樣;對有裂纹或孔隙的試樣有较好的渗透性(xing);特(te)別適用於(yu)印刷電路板封裝。
聚酯樹脂:黄(huang)色、透明、固化時間较长;適(shi)用於大批量无孔隙的試樣製樣;適用期长。
冷镶常见方法:
低熔點合金镶(xiang)嵌法是一種金相試樣(yang)製備的重要工藝方法,通過將融溶的低熔點合金溶液浇鑄镶嵌(qian)成(cheng)符合要求的金相試樣。在具體操作中(zhong),首先將欲镶嵌(qian)的細小試樣放置在一块(kuai)平整的鐵板上,随后用合適的金屬圈或塑料圈(quan)套在試樣外面作為模(mo)具框架,將低(di)熔點合金注入(ru)圈内,待冷卻凝固后(hou)即可获得镶嵌(qian)完整的試樣。
牙托粉加牙托水镶(xiang)嵌法是一種在材料製樣领域(yu)廣泛應用的試樣固定技術,这種方法因操作便利而備(bei)受青睐。具體操作流程為:在室(shi)温環境下,將牙托粉(fen)加入適量的牙托水調配成糊状(zhuang)物質,需要注意(yi)配比不能過(guo)稀以保證粘結效果。随后將欲镶嵌的細小試樣置(zhi)於一块平(ping)整的玻璃板上,用合適的金屬(shu)圈或塑料圈套在試樣外围進(jin)行固定。接着室温下將調配好的糊状牙托粉迅速注入金屬圈或塑料圈(quan)内部(bu),經過約30分鐘的静置時間后即(ji)可完(wan)全固化成型。
機械夹(jia)持(chi)是一種通過螺丝將樣品與鋼板進行固定的傳統裝夹方式,樣品之間可根據需(xu)要用鋼板進行隔開。这種方(fang)法特別適用於外形(xing)比较規則的圆柱體、薄板樣(yang)品等几何特(te)征明確的試件,同時也(ye)適用於對温度敏(min)感、不能加熱的試樣(yang)。
