子语笔记2011-05-02TA获得超过2100个赞关注抛光抛光是金相试样磨制的最后一道工序，其目的是消除试样细磨时在磨面上留下的细微磨痕，得到平整、光亮、无痕的镜面。理想的抛光面应是平整、光亮、无痕、无浮雕、无蚀坑、无金属扰乱层，而且石墨及非金属夹杂物无脱落、无曳尾现象等。磨面抛光的质量取决于细磨时所留磨痕的粗细和均匀程度，因抛光仅能去掉表面极薄的一层金属。若磨面上磨痕粗细不匀，一味增长抛光时间，也得不到理想镜面，只有重新细磨，使整个磨面都得到均匀一致单方向的细微磨痕后，再进行抛光。按抛光方式可分为机械抛光、电解抛光、化学抛光和综合抛光等几种。1）机械抛光当前应用最广的是机械抛光，它是在专用的金相试样抛光机上进行。细磨后的试样冲洗后，将磨面置于抛光机圆盘上抛光。按抛光微粉（磨料）粒度，分为粗抛与精抛。粗抛时所用抛光微粉颗粒直径为1~6μm，精抛用微粉颗粒直径在0.3~1μm之间。对较软的有色金属必须进行粗抛与精抛，但对钢铁材料仅需粗抛即可。机械抛光设备目前国**金相试样抛光机有单盘P-1型和双盘P-2型种。都是由电动机（0.18kw）带动抛光盘旋转，转速1350r/min。抛光盘用铜或铝浇铸而成，直径200~250mm。使用时将抛光布固定在抛光盘上，洒以15％抛光粉悬浮液，抛光盘旋转后将洗净的试样磨面轻压在盘子中心附近，沿径向往复缓慢移动，并且逆旋转方向轻微转动。普通的抛光机均需人工握持试样操作，效率较低，劳动强度大，不适应大批量试样制备的需要。因此，要求抛光设备向半自动、全自动、高效率方向发展。目前，使用夹粳同时夹持几个、十几个试样，在一定压力下进行抛光的半自动抛光机、全自动抛光机、振动抛光机等在国内外已有使用。抛光原理抛光时由抛光微粉与磨面间的相对机械作用而使磨面抛光，其主要作用有：①磨削作用抛光微粉嵌入抛光布间隙中，暂时被织物纤维所固定，露出部分刃口，在抛光时**生切削作用。②滚压作用当抛光盘旋转时，暂时被固定的抛光微粉极易脱出或飞出盘外，这些脱出的抛光微粉在抛光织物和磨面间滚动，对磨面**生机械滚压作用，使表面凸起的金属移向凹陷处，造成高度变形污染区。滚压作用越强，变形区厚度越大，金属扰乱层也愈厚，易行成伪组织。抛光时应力求减少变形区，可采用粗抛和精抛两步抛光法，尽量减轻抛光压力或用抛光浸蚀交替法，一般交替进行三、四次即可消除或减少金属扰乱层，显示出金属的真实组织。对于抛光不良的中碳钢退火后的显微组织，除少数铁素体外，其余颇似“索氏体”，经反复抛光浸蚀后，假象消除，才能显示出真实组织。③抛光微粉抛光微粉（抛光粉）是颗粒极细的磨料，其粒度有W7，W5、W3.0，W2.0，W1.5，W1.0，W0.5等。抛光微粉要求具有高硬度和一定的强度，颗粒细而均匀，外形呈多角形，刃口锋利。外形越尖锐，其磨削作用越强；反之，颗粒呈圆形，只能在抛光布与磨面间滚动，滚压作用强烈，导致金属扰乱层加厚，而且易是金属夹杂物和石墨曳尾，脱落或扩大凹痕。在常用的抛光粉中，以氧化镁的硬度最低，金刚石硬度最高。抛光粉的硬度以莫氏硬度为标度，是按材料抵抗划痕的能力来作为硬度标准的，它按自然界中矿物的软硬顺序分为10级。1级最软，10级最硬，金刚石为10级，其它均小于10级。常用的抛光粉性能如下：氧化铝：又称刚玉，它有α-Al2O3(六方晶系)和γ-Al2O3(正方晶系)两种，一般常用α-Al2O3，是通用抛光粉。精抛时，要进行水选分级，其方法是在盛有蒸馏水的容器里加入适量氧化铝粉，充分搅拌后除去表面上的泡沫，然后静置沉降。颗粒越粗，沉降越快，沉降时间越短，所以，静置时间越长，则悬浮在上部的颗粒也越细、越均匀。一般经过1-5min静置后用虹吸管吸出或倾倒出悬浮液，可获得较细的微粉。根据不同静置时间，可获得不同粒度的氧化铝微粉。氧化铬：为绿色粉未，具有较高的硬度。化学纯的氧化铬经水洗后即可作抛光粉。用于抛光钢和铸铁试样。金刚石抛光膏：它的硬度极脯抒泛使用一种抛光微粉，颗粒极其尖锐，具有良好的磨削作用，**生金属扰乱层极薄，抛光效果最好。虽然价格昂贵，但因磨削能力强，切削寿命长，消耗极少，故总的成本并不高。常用金刚石研磨膏规格为W5、W3、W1的常用于粗抛；W1、W0.5、W0.25的则用于粗抛。使用时加适量蒸馏水调成糊状，涂在抛光布上即可抛光。氧化镁：为白色**，硬度较低，但颗粒细，在使用中破碎后仍持尖锐外形，故磨削作用强，适用于较软的有色金属及其合金的抛光和精抛。亦用于抛光检验非金属夹杂物和石墨的试样。由于氧化镁极易吸水变成氢氧化镁，当空气中有二氧化碳时，能形成碳酸镁。碳酸镁颗粒粗而硬度低，无抛光作用。故在使用中最好将氧化镁微粉直接洒在抛光布上，再滴上蒸馏水调成糊状抛光。若用15％悬浮液时，须用蒸馏水调制，不能存放，抛光结束后应立即刷洗抛光盘，并把抛光布浸入2％盐酸水溶液中2-3h，?*辛粞趸竞鸵呀峥榈奶妓崦居胙嗡嶙饔眯纬煽扇苡谒难趸荆古坠獠蓟馗慈崛恚诩绦褂谩Ｑ趸何焐?*，又称抛光红粉，硬度较低，对磨面的滚压作用较强，易拖曳出非金属夹杂物和石墨，**生较厚的金属扰乱层，但抛光面光亮，用于抛光较软的金属。④抛光织物抛光织物即抛光布，在试样抛光时起以下作用：a)织物纤维能嵌存抛光粉，且能防止微粉因离心力而散失；b)能贮存部分润滑剂，使抛光顺利进行；c)织物纤维与磨面间的磨擦，能使磨面更加光亮。因此，要求织物纤维柔软，牢固耐磨，不得混有粗而硬的纤维。适于抛光的织物较多，有棉毛织品，丝织品以及人造纤维等。一般粗抛用细帆布、工业毛毡，精抛多用金丝绒、纺绸、尼龙等，应根据检验目的、试样材料以及现场实际情况灵活选用。例如，金丝绒是较理想的抛光布，纤维长而柔软，能保存抛光粉，储存润滑剂，磨削作用好。但在检验非金属夹杂物及石墨时则要用其背面，也可选用短纤维的抛光布，如尼龙、涤纶布等。因长纤维易是金属夹杂物曳尾和脱落。新抛光布须经处理才能使用，如帆布、金丝绒、毛呢等均需煮沸脱脂10-30min，而尼龙、涤纶等只需温水浸泡或用肥皂揉搓，使之柔软并除去杂质。抛光结束后要洗净晾干，或浸泡在蒸馏水中。⑤抛光操作在抛光过程中应注意以下事项：a）在抛光时，试样和操作者双手及抛光用具必须洗净，以免将粗砂粒带入抛光盘。b）抛光微粉悬浮液的浓度一般为5~15%的抛光粉蒸馏水悬浮液，装在瓶中，使用省动，滴入抛光盘中心。c）抛光盘湿度是以提起试样，磨面上的水膜在2~3s内自行蒸发干者为宜。若湿度过大，会减弱磨削作用，增大滚压作用，使金属扰乱层加厚，并易将非金属夹杂和石黑拖出；若湿度过小，润滑条件极差，因摩擦生热而使试样温度升脯磨面失去光泽，甚至形成黑斑。故悬浮液的滴入量应该是“量少次数多，中心向外扩展”。d）抛光时试样磨面应平稳轻压于抛光盘中心附近，沿径向缓慢往复移动，并逆抛光盘旋转方向轻微转动，以防磨面**生曳尾。一般抛光时间在2~5min内即可消除磨痕，得到光亮无痕的镜面，否则应重新细磨。若压力过大，时间过长，只能加厚金属扰乱层，使硬质相出现浮雕。抛光结束后立即冲洗试样，用酒精擦拭，热风吹干，置于100x金相显微镜下观察，此时能看到非金属夹杂物或石黑，而且不能有曳尾现象，无划痕。对于不需要金相摄影的试样，允许个别细微划痕残存。e）极软极硬金属的特点对于铜、铝、铅等金属及其合金，试样制备首引起金属形变层，使金属扰乱层加厚。常采用手工取样，手工粗磨，使用新砂纸手工细磨，并在砂纸上滴以润滑剂。常用的润滑剂为5%的石蜡煤油，更换砂纸时在5%石蜡煤油中清洗。也可以用蜡盘代替手工细磨，但压力要轻。可分别采用粗抛与精抛，抛光浸蚀交替法消除金属扰乱层。对于硬质合金试样，因其硬度极辅高于氧化铝的硬度），常采用60目软质碳化硅砂轮粗磨；在铸铁盘上洒以200目碳化硼或金刚石粉细磨试样，并滴入机油润滑，约2~3min即可；最后在特制的塑料抛光盘上抛光2~3min，抛光时涂以金刚石研磨膏，亦可在金属抛光盘上蒙上尼龙布，再涂金刚石研磨膏进行抛光。f）铸铁及非金属夹杂物试样的抛光铸铁中的石墨及金属中的非金属夹杂物，在抛制中极易拖尾、扩大和剥落，因此多采用手工细磨，磨制时应加肥皂作润滑剂；亦可用蜡盘代替手工细磨，但必须选用短纤维抛光布，如尼龙，涤纶布，丝绸等。抛光时应不断转动试样，以防单向拖尾，还应尽量缩短磨抛时间。对铸铁试样，因表面易**生麻点、斑痕和氧化，可在抛光盘上加入微量铬酸酐，可加入防氧化溶液，并用防氧化溶液清洗试样。防氧化溶液配方如下：亚硝酸钠/0.010~0.015kg，苏打灰（200℃焙烧的Na2CO3）/0.003kg，蒸馏水/1000ml。2）电解抛光机械抛光有机械力的作用，会不可避免地**生金属变形层，使金属扰乱层加厚，出现伪组织。而电解抛光是利用电解方法，以试样表面作为阳极，逐渐使凹?*黄降哪ッ嫒芙獬晒饣秸谋砻妗Ｒ蛭藁盗ψ饔茫饰薇湫尾悖辔藿鹗羧怕也悖芟允静牧系恼媸底橹⒓嬗薪醋饔谩Ｊ视糜谟捕冉系偷牡ハ詈辖稹⑷菀?*生塑性变形而引起加工硬化的金属材料，如奥氏体不锈钢、高锰钢、有色金属和易剥落硬质点的合金等试样抛光。3）化学抛光化学抛光是将试样浸入一定成分的溶液中，靠化学试剂对表面的不均匀性溶解而使试样磨面变得光亮。其优点是操作简便，适用的试样材料广泛，不易**生金属扰乱层，对软金属材料尤为适用，对试样尺寸、形状没有严格要求。在大容器中一次可进行多个试样的抛光并兼有浸蚀作用，化学抛光后可立即在显微镜下观察。缺点是化学试剂消耗量大，成本脯掌握最佳参数（抛光液成分、新旧程度、温度和抛光时间等）困难，易**生点蚀，夹杂物易被腐蚀掉。4）综合抛光单一的抛光方法都不易得到理想的抛光表面，机械抛光虽然能得到平滑表面，但易**生金属扰乱层和划痕，电解抛光和化学抛光虽可消除金属扰乱层，但表面不平整，为取长补短发展了综合抛光技术，如化学机械抛光、电解机械抛光等。