試樣的選取是金相分析的**步。試樣選取好壞直接決定了實驗結(jié)果的好壞,其重要性毋庸置疑。一般而言,試樣的選取分為試樣的取樣部位及檢驗面的選擇、試樣截取過程、試樣的尺寸選擇,而對于形狀特殊或尺寸細小不易握持的試樣,還要進行鑲嵌或機械夾持。下面詳述金相試樣選取的四個過程。
一:試樣的取樣部位及檢驗面選擇
取樣部位及檢驗面的選取需根據(jù)分析材料的特點、加工工藝以及熱處理過程而確定。而生產(chǎn)中常規(guī)檢驗所用試樣的取樣部位、形狀、尺寸都有明確的規(guī)定。
1、研究失效分析材料,應(yīng)該根據(jù)其失效的原因,分別在材料失效部位和完好部位取樣,以便于對比分析。
2、研究樣品為鑄件,必須從表面到心部,從上部到下部觀察其組織差異,以了解偏析情況,以及縮孔疏松及冷卻速度對組織的影響。
3、軋制型材或鍛件取樣應(yīng)考慮表層有無脫碳、折迭等缺陷,以及非金屬夾雜物的鑒定。所以要在橫向和縱向上截取試樣,橫向試樣主要研究表層缺陷及非金屬夾雜物的分布,對于很長的型材應(yīng)在兩端分別取樣,以便比較夾雜物的偏析情況,縱向試樣主要研究夾雜物的形狀;鑒別夾雜物的類型,觀察晶粒粒長的程度,估計逆性形變過程中冷變形的程度。
4、熱處理后的零件由于其金相組織均勻,可以截取任一截面的試樣,但表面化學熱處理和鍍層部件取樣應(yīng)垂直于表面,以便觀察其組織和測試其厚度。
金相試樣取樣部位確定以后,應(yīng)進一步確定那一個試樣面作為磨面。一般在研究結(jié)果或檢驗報告上所列金相圖片,必須說明試樣截取的部位與金相磨面的方向,有些情況下還應(yīng)該繪圖示意標出。
二:試樣截取方式
取樣時,根據(jù)被檢驗材料的軟硬程度采取不同的方法:
1、對于硬度較低的材料,可以用鋸、車、刨等加工方法;
2、對于硬度較高的材料,可以用砂輪切片機切割或電火花切割等方法。
3、對于硬而脆的材料,可以用錘擊方法。
4、在大工件上取樣,可用氧氣切割等方法。
5、在用砂輪切割或電火花切割時,應(yīng)采取冷卻措施,以免試樣因受熱而引起組織變化。
三、試樣尺寸
金相試樣的大小以便于握持、易于磨制為準。通常顯微試樣為直徑15mm、高15~20mm的圓柱體或邊長為15~25mm的立方體。
四:試樣鑲嵌
對于形狀特殊或尺寸細小不易握持的試樣,如帶、絲、片、管,制備試樣,要進行鑲嵌或機械夾持。鑲嵌分冷鑲嵌和熱鑲嵌二種。