制備金相樣品是金相檢驗中的必要步驟，而樣品制備的質(zhì)量受人為因素影響較大，在樣品的切割、磨光和拋光過程中，若操作不當(dāng)，極易使樣品表面產(chǎn)生變形或使磨面產(chǎn)生變形層而影響檢驗效果。雖然在機械磨拋過程中產(chǎn)生變形層是不可避免的，但如果注意方法，可以將變形層的產(chǎn)生減至最小程度，便于在以后的侵蝕過程中完全去除掉，獲得一個平整、真實的金相樣品，提高制樣的一次成功率。本文結(jié)合多年的制樣經(jīng)驗，分析總結(jié)出磨拋過程中試樣磨面產(chǎn)生變形層的原因及解決方法。
 

  1　 磨制過程中變形層的產(chǎn)生與消除方法

  1.1 接觸壓力

     在試樣的磨制過程中，壓力過大會使試樣磨面溫度升高引起組織變化，并使磨痕加深，變形層增厚。解決的辦法，用力應(yīng)盡量輕而均勻。

  1.2 金相砂紙粒度

    實驗表明，砂紙粒度在40μm以上時，磨削速率幾乎不變，但變形層的深度卻隨磨粒尺寸的增大而增加。解決辦法是不宜選用粒度過大的金相砂紙磨光，通常先用280號磨制，再依次選用400號和600號的金相砂紙細(xì)磨即可。

  1.3 砂紙的新舊程度

     新金相砂紙磨削速率快，但易使試樣變形層加深。用新砂紙磨制50～100次后，試樣變形層基本保持不變，但金相砂紙磨削速率下降。當(dāng)金相砂紙使用到一定時間后，其磨削作用銳減，滾壓作用增大，這時試樣磨面變形層又大增，所以過舊的金相砂紙也不宜使用。

  1.4　其它操作因素

    ①每換一道金相砂紙，應(yīng)清洗試樣及雙手，并將試樣轉(zhuǎn)90°，與舊磨痕垂直，以減少磨痕的加深和變形層的增厚。②磨制軟材料時應(yīng)在砂紙上加幾滴潤滑油，以免沙粒嵌入造成假像。磨過硬材料的砂紙不能再磨軟材料。③最好用流動水沖刷金相砂紙上脫落的磨粒，以減少磨光過程中磨粒的嵌入和滾壓造成的變形層加深。

  2　拋光過程中變形層的產(chǎn)生與消除方法

     拋光過程是將試樣上由磨光產(chǎn)生的磨痕和變形層去掉，但拋光只能拋去很薄的一層，不可能把很深的變形層拋去。所以試樣只有在細(xì)磨后得到均勻的磨痕及較淺的變形層時才能進行拋光，但拋光過程中同樣也會產(chǎn)生變形層，但拋光變形層的深度遠(yuǎn)小于磨光變形層。拋光產(chǎn)生變形層的原因有:

  2.1　金相拋光劑

  (1)  金相拋光劑粒度的影響　粒度大的拋光劑拋光速率高，但拋光變形層厚;粒度小的拋光劑所產(chǎn)生的變形層薄，但拋光速率低。解決辦法:①選用粒度為5～7μm的拋光劑，其有較大的拋光速率，可有效地消除變形層。②可分粗拋和精拋兩步完成，精拋用粒度<1μm的金相拋光劑，可消除殘留的變形層。

  (2) 金相拋光劑的硬度　拋光劑種類較多，硬度低的拋光劑如氧化鐵，其滾壓作用強，易使變形層增厚，適用于拋較軟金屬。金剛石研磨膏被證實是比較好的對軟硬金屬都適宜的拋光劑。

  2.2　金相拋光布

    金相拋光布應(yīng)纖維柔軟，不能混有硬纖維，拋光前必須洗凈雙手及金相拋光布，以免將粗沙粒帶入拋光盤，造成新的變形層。

  2.3　拋光盤的濕度

    若拋光盤的濕度太大會減弱磨削作用，增大滾壓作用，使變形層增厚。理想的拋光盤的濕度是當(dāng)試樣離開拋光盤后，試樣磨面上的水膜在1～5s內(nèi)蒸發(fā)掉。

  2.4　拋光壓力

     拋光壓力過大，滾壓作用增強，變形層增厚。

   3　結(jié)語

   (1)試樣制備過程中產(chǎn)生的變形層未完全去除時，會造成假像，不能得到真實組織。

   (2)磨光和拋光的壓力、介質(zhì)等是產(chǎn)生變形層的關(guān)鍵。

   (3)由于機械力的作用，不可避免地會產(chǎn)生金屬變形層，合理的磨拋能使變形層的深度減到最小程度，再經(jīng)侵蝕即可消除變形層，得到真實的顯微組織，提高制樣的一次成功率。如果變形層稍厚，侵蝕后不能得到清晰的組織，可用拋光侵蝕交替法，直至顯微組織清晰為止。