杏彩体育唯一官网:研磨和抛光
适当的研磨可去除已损坏或变形的表面材料,同时也可限制其他表面的变形度。研磨的目的是获得损伤度最小的平面,同时可通过最短时间的抛光轻松去除这些损伤。
可使用固定研磨颗粒去除材料,不过会产生样品材料碎屑(请参阅下文)。使用锋利的研磨颗粒去除材料碎屑的工艺可使样品产生最小的变形度,同时能达到最高的去除率。
这通常是研磨过程的第一步。无论样品的初始状况如何以及之前经过何种处理,平面研磨可确保所有样品表面都保持相似程度。此外,当加工同一样品夹中的几个样品时,须格外注意,在开始下一步,即精细研磨之前,必须确保这几个样品处于同一水平或“平面”上。对于平面研磨而言,为获得较高的统一材料去除率、缩减研磨时间和获得最大的平直度,最好选用尺寸相对较大的完全固定的颗粒。适当的 PG 表面可提供完美平直度的样品,进而缩减后续精细研磨步骤花费的制备时间。此外,有些表面可保留良好的边缘。在研磨期间,将释放新的研磨颗粒,以确保一致的材料去除率。
精细研磨可提供变形度较小的表面,并且可在抛光期间轻松去除由此产生的变形。由于研磨纸存在缺陷,提供了替代的精细研磨复合表面,以便改进并且促进精细研磨。通过使用 15, 9 和 6 µm 大小的颗粒来实现高材料去除率。这适用于配有由特殊复合材料所制成表面的硬复合研磨盘(刚性研磨盘)。这有助于不断供应的金刚砂嵌入表面中,进而完成精细研磨操作。使用这些研磨盘,可获得平直度非常卓越的样品表面。在精细研磨盘上使用金刚石研磨剂可确保硬相位以及软相位的材料去除率保持一致。不仅软相位不会出现拖尾现象,脆性相位不会出现碎屑,并且样品可保持最佳的平直度。可以在极短的时间内完成后续的抛光步骤。
如同研磨一样,抛光用于去除之前步骤残留的损伤材料。这可通过使用较细的研磨颗粒来实现。抛光可分为两种不同的工艺:
金刚砂是一种可达到最大材料去除率和最佳平直度的磨料。当前没有哪种磨料可实现与此相媲美的结果。由于金刚石的硬度,其可轻松切削所有材料和相位。
在抛光期间,较小的碎屑尺寸有望获得无划痕和变形的样品表面。如果使用的是弹性更好的布料和尺寸更小的颗粒,例如 3 或 1 µm,则碎屑尺寸几乎为零。降低对样品施加的力也有助于减少抛光期间产生的碎屑尺寸。
材相试样制备的目的是展示试样的真实结构,无论是金属、陶瓷、烧结碳化物还是任何其他固体材料。
实现此目标最简单的方法就是系统制备方法。制备工作通常涉及在相同状况下检查相同材料,并且希望每次都能达到相同结果。这意味着制备结果必须具备再现性。
样品 制备须遵循一些适用于绝大多数材料的规则。在制备过程中,属性不同(硬度和延展性)的材料反应类似,并且需要相同的耗材。因此根据材料的属性,所有材料均可显示在 Metalogram 中,但这与这些材料属于某一材料类别并无关系。
Metalogram 基于十种制备方法。七种方法,A - G,涵盖了所有材料。这些方法旨在生成最佳结果的样品。此外,还显示了三种短期方法,即 X、Y 和 Z。这三种方法适用于快速获得合格结果。
某些材料,例如包含多种相位或成分的复合材料、涂层或其他材料,无法轻松地放到 Metalogram 中。如果遇到这些情况,在确定制备方法时,可使用以下规则:
研磨和抛光的去除率与使用的磨料密切相关。金刚石是已知的最坚硬的材料之一,其硬度接近 8,000 HV。这意味着金刚石可轻松切割所有材料和相位。可提供不同类型的金刚石。试验表明,凭借聚晶金刚石众多的微小切削刃,可实现较高的材料去除率,且划痕深度较浅。碳化硅,SiC,硬度约为 2,500 HV,已广泛应用于研磨纸的磨料,适用于大多数有色金属。氧化铝的硬度大约为 2,000 HV,主要用作磨石的磨料。主要应用于黑色金属的制备。同时还被广泛用作抛光剂,但由于金刚石产品的引入,氧化铝已逐渐退出了此应用的舞台。硅胶用于氧化抛光步骤的无划痕抛光。一般而言,磨料硬度必须为制备材料硬度的 2.5 到 3 倍。切勿更换为较软的磨料 — 否则将产生制备痕迹。使用的磨料量取决于研磨/抛光表面以及样品的硬度。相较于弹性较大的布料与较软的试样,弹性较小的布料和较硬试样的结合需要更多磨料,这是因为磨料颗粒的磨损更快。
其中包括冷却效果好而润滑效果较差的薄层润滑油、用于抛光软质可塑材料的特殊润滑油、醇基润滑油或水基润滑油等。
必须根据制备的材料类型和所用的研磨/抛光盘,权衡润滑和冷却效果。一般而言,软材料需要较多的润滑油,以避免损伤,而所需的磨料较少,因为磨料磨损程度非常小。硬质材料需要较少的润滑油,但由于磨损速度较快,所以磨料需求量较大。必须适当地调整润滑油量,以获得最佳结果。
以牛顿为单位表示力。制备方法中展示的数值通常为夹在同一样品夹中的直径为 30 mm 的六个样品的标准值。安装样品时,样品区域大概为安装底座的 50%。如果样品较小,或者样品夹中的样品较少,则必须减小力度,避免造成变形等损伤。对于较大的样品,只需稍微增大一些力度。此外,应延长制备时间。如果施加的力较大,则温度会变高,这是因为摩擦力变大,此时可能会出现热损伤。
如果是第一次制备某一材料,则必须在完成每个步骤之后,用显微镜检查试样。这有助于轻松地确定出现制备痕迹的时间。
在进行下一步骤之前,确保彻底去除之前步骤残留的所有损伤材料,例如划痕、凸起或嵌入的颗粒。如果未完成此操作,则之前步骤残留的痕迹可能会显露在最终表面上,如此将无法确定痕迹出现的源头。必须了解痕迹出现的时间,才能改善该方法。
尽量缩短制备时间。延长不必要的时间不仅会浪费耗材,甚至还会因倒角、彗尾和浮雕等因素导致试样损坏。
如果当前步骤完成之后,仍存在上一步骤残留的刮痕,则首要措施是将制备时间延长 25% 到 50%。如果问题仍然存在,则使用专家系统。
检查 MD-Allegro 或 MD-Largo。如果中心的六角钢磨损,抛光盘需要更换。重复步骤。
拖尾 故障排除较大样品区域的塑性变形称为拖尾。材料不是被切除或者移除,而是被推动穿过表面。之所以发生拖尾,是由于磨料、润滑剂、抛光布或其组合的应用不当,导致磨料存在钝化效果。可使用三种方法避免拖尾:
和塑性。弹性变形将在撤除外加负载时消失。塑性变形(也可称为冷加工)可能导致在研磨、精研或抛光之后存在表面下缺陷。可在蚀刻之后首先看到残余的塑性变形。此处仅涉及制备期间引起的变形。弯曲、抽拉和拉伸等之前操作引起的其他所有类型的变形不作考虑,因为它们无法通过改变制备方法来更改或者改进。
可能是最早期步骤(例如,PG)的变形。从 FG 重复制备,另请参见“刮痕”,了解如何改进制备方法。
故障排除 - 倒角使用高弹性的抛光表面可从样品表面和侧面去除材料。这样可引起倒角,可在树脂磨损速率大于样品材料时见于镶嵌试样中。查看“研磨和抛光简介”一节中的
抛光动态特性,以了解详细信息。请在每个步骤之后查看您的样品,以确定故障出现的时间,以便您确定需要在制备中做出哪些变更。
否:在 MD-Mol 或 MD-Nap 等抛光布上,使用绿色或蓝色润滑剂可引起起伏。在当前步骤中更换为红色润滑剂。从 FG 重复步骤。
故障排除 - 间隙间隙是指镶样树脂与样品材料之间的空隙。使用显微镜查看样品时,可以看到树脂与样品之间是否存在间隙。间隙可能导致各种制备故障:倒角、抛光布的污染、蚀刻时的问题,以及染色。
冷镶嵌:避免固化温度过高。对于大件镶嵌,使用冷空气流来冷却,或者将模塑杯置于浅冷却水托盘中。
为避免样品出现间隙,尝试在真空下用环氧树脂填充空隙。仔细清洁并且干燥样品,将其置于真空室中,并且使用少量环氧树脂来填充间隙。制备必须再次重新开始,以去除样品表面上的任何过量环氧树脂。
树脂和样品之间的间隙。由于蚀刻溶液渗出到样品表面,蚀刻已经失败。另请注意间隙中的磨料颗粒。
此部分并不涉及易延展材料中的裂缝,因为这些裂缝不是由于制备引起的,而是在制备之前已经存在于样品中。
真空浸渍将只填充物与表面相连的裂缝和空洞。小心避免使用高度皱缩的镶样材料。它们可能将这些层向远离基底材料的方向拉动。
裂缝在镶样之前已存在于样品中。确定裂缝是由切割引起的,还是实际存在于材料中的,在切割之前对样品进行真空浸渍。用新样品从头重新开始。
使用环氧树脂和 EpoDye 重新浸渍样品,以固化裂缝。继续制备,以研究裂缝并且找到其起源。
故障排除 - 虚假孔隙率一些材料天然多孔,例如铸造金属、热喷涂层或者陶瓷。重要的是获得正确的值,而不是由于制备故障引起的不正确读数。
易延展的软材料可轻易地变形。因此,孔洞可能被存在污迹的材料覆盖。检验可以显示孔隙百分比过低。
无论材料硬度或韧性如何,必须使用金刚砂抛光。每两分钟使用显微镜检查试样一次,每次检查相同区域,以确保是否存在改进。确保您所查看的相同区域的一种方法是使用硬度压痕来标记区域(对于脆性材料,必须小心不实际额外应力)。
使用 9 µm MD-Allegro 重复 FG1。每 2 分钟检查一次样品,孔隙率不再出现变化时,继续下一步骤。
否:使用 3 µm MD-Dae 重复 DP。每 2 分钟检查一次样品,孔隙率不再有变化时重复到下一步骤。此步骤之后常规地继续进行制备。
使用 9µm MD-Allegro 重复 FG1。每 2 分钟检查一次样品,孔隙率不再有变化时重复到下一步骤。此步骤之后常规地继续进行制备。
使用 3µm MD-Largo 重复 FG2。每 2 分钟检查一次样品,孔隙率不再有变化时重复到下一步骤。此步骤之后常规地继续进行制备。
否:使用 3 µm MD-Dac 重复 DP。每 2 分钟检查一次样品,孔隙率不再有变化时重复到下一步骤。此步骤之后常规地继续进行制备。
是:在 OP-Chem 上使用 OP-U。每 2 分钟检查一次样品。孔隙率不再有变化时停止制备。
故障排除 - 彗尾彗尾将在样品与抛光盘之间单向运动时,出现在邻近夹杂物或孔洞的位置。它们由于其特有形状而被命名为“彗尾”。避免彗尾的关键因素在于抛光动力。
3.另一个影响因素是在软布上抛光更长时间。确保在下一抛光步骤中必须去除尽可能少的变形,尤其是在需要高弹性的抛光布时。
平面研磨时,磨料颗粒可能镶嵌到软材料中。使用略细的磨料表面(即,使用 DiaPro Pan 15um 的 MD/DP-Pan)进行第二平面研磨步骤,并且使用 MD-Largo 进行精磨。镶嵌颗粒应在精磨步骤之后去除。
应使用适用于铝和铝合金的 MD-Molto 220,或者适用于钛和钛合金的 MD-Mezzo 来进行特定有色金属/合金的平面研磨。
MD-Allegro 不得使用硬度小于 150 HV 的材料。磨料颗粒不会被压到盘中,而是将被压到样品中并且留在该处,紧密地镶嵌。使用 MD-Largo 替代 MD-Allegro。
如果您使用 MD-Allegro,则更换为 MD-Largo。如果问题仍然存。