Preparación y análisis de muestras metalográficas

Interceptación de muestras metalográficas

MetalografíaPrincipio de interceptación de muestras: selección representativaMetalografíaLa muestra es el primer paso en el estudio metalográfico, y la falta de atención a la importancia del muestreo a menudo afecta el éxito o el fracaso de los resultados de la prueba.

La parte de la muestra interceptada debe ser capaz de caracterizar las características del material o componente y el propósito de la inspección. ① llevar a cabo la causa de la ruptura de la pieza.MetalografíaAl analizar, la muestra debe interceptarse en el lugar de ruptura de la pieza. Para obtener más información, también es necesario interceptar muestras de referencia lejos de la fuente de ruptura y realizar estudios controlados. ② para diferentes materiales o componentes durante el proceso o el tratamiento térmico, la parte de interceptación de la muestra también debe cambiarse en consecuencia. ③ estudiar y analizar las piezas fundidasEstructura metalográficaSe debe observar simultáneamente desde la superficie hasta el Centro de la fundición. de acuerdo con las diferencias en la Organización de cada parte, se entiende así la fundición.SegregaciónGrado. Las piezas pequeñas pueden interceptar directamente la sección transversal vertical a la pared del molde, y las piezas grandes deben interceptar varias muestras desde la superficie hasta el Centro en la sección transversal vertical a la pared del molde. ④ el muestreo de perfiles laminados o piezas forjadas debe considerar si hay o no superficies.Descarbonización, doblar, etc.DefectosY la identificación de inclusiones no metálicas, por lo que es necesario interceptar las muestras horizontalmente y longitudinalmente. Las muestras transversales estudian principalmente la distribución de defectos superficiales e inclusiones no metálicas. para perfiles largos, las muestras deben interceptarse en ambos extremos para comparar la segregación de las inclusiones.V;Las muestras longitudinales estudian principalmente la forma de las inclusiones.,Identificación del tipo de inclusión, observaciónGranosEl grado de longitud de las partículas, se estima el grado de deformación en frío durante la deformación inversa. ⑤ piezas después de varios tratamientos térmicos,MicroestructuraEs relativamente uniforme, por lo que solo se puede interceptar la muestra en cualquier sección transversal, teniendo en cuenta la situación superficial, comoDescarbonización, cementación, recubrimiento superficial, oxidación, etc.

Incrustaciones de muestras metalográficas

Las muestras metalográficas se convierten en especímenes adecuados para el pulido manual a través de la acción de incrustación de la máquina de incrustación:

Adecuado para pequeños que no son plásticos y no son fáciles de manejarMetalografíaLas muestras se realizanPlásticos termoestablesPrensado, como alambre, tuberías finas, láminas, piezas de martilleo, etc. No es fácil de agarrar al pulir, incrustar en bloques de prueba de tamaño estándar con el método de incrustación, y luego cortar, pulir, etc. Los métodos comunes de incrustación son el método de incrustación de aleación de bajo punto de fusión y el método de incrustación de plástico.

LaboratorioMetalografíaEl proceso de preparación de la muestra es aproximadamente el siguiente:

La inspección y análisis correctos de la microestructura del metal deben tener excelentesMetalografíaMuestras. Las muestras preparadas deben ser capaces de observar la estructura real, sin marcas de desgaste, puntos de cáñamo y marcas de agua, y no deben dejar caer las pinzas, grafito, etc. en la estructura metálica. De lo contrario, afectará seriamente la corrección del análisis microscópico.MetalografíaLa preparación de la muestra se divide en varios pasos, como muestreo, molienda, pulido y visualización de tejidos (erosión).

Se realiza la selección de muestras adecuadas y representativas.MetalografíaUn paso extremadamente importante en el análisis microscópico incluye la selección del sitio de muestreo, la superficie de inspección y la determinación del método de interceptación, el tamaño de la muestra, etc.

Moler

Se divide en dos pasos: molienda gruesa y molienda fina. Después de retirar la muestra, primero se muele en bruto. Por ejemplo, las muestras de materiales de acero se pueden aplanar primero con una rueda de moler, y los materiales muy blandos (como aluminio, cobre y otros metales no ferrosos) se pueden aplanar con una lima. Al moler en la rueda de moler, la muestra debe apretarse para que la fuerza de la muestra sea uniforme, la presión no debe ser demasiado alta y enfriarse con agua en cualquier momento para evitar cambios en la estructura metálica causados por el calor. Además, en general, el perímetro de la muestra debe ser redondeado con una rueda de moler o una lima para evitar que la arena y el tejido pulido se rompan al pulir y al pulir. Sin embargo, para aquellos casos en los que es necesario observar la estructura superficial (como la capa cementada,DescarbonizaciónLa muestra de la capa) no puede redondear el borde, por lo que es mejor incrustar esta muestra.

El Molino fino es eliminar las marcas de molienda producidas durante el molino grueso y prepararse para el pulido de la superficie de molienda de la muestra. Después de enjuagar y secar la muestra molida en bruto con agua limpia, se enjuagará inmediatamente.Fideos molidosA su vez, en los números de grueso a finoMetalografíaPulido sobre papel de arena. El número de números de papel de arena comúnmente utilizados es el siguiente:01、02、03、04No.4Las semillas, las pequeñas tienen granos de molienda más gruesos y las grandes son más finas. Al moler, el papel de arena debe extenderse sobre una placa de vidrio gruesa, presionar el papel de arena con la mano izquierda y sostener la muestra con la mano derecha, de modo que la superficie de molienda esté hacia abajo y en contacto con el papel de arena, empujar la muestra hacia adelante bajo una ligera presión, la fuerza debe ser uniforme, para ser estable, de lo contrario, las marcas de molienda serán demasiado profundas y causarán deformación de la superficie de molienda de la muestra. La muestra no puede entrar en contacto con el papel de arena cuando se devuelve, por lo que“Unidireccional de ida",Se repite en el suelo hasta que se eliminan las viejas marcas de molienda en la superficie de molienda y las nuevas marcas de molienda son Uniformes. Al reemplazar el papel de arena más fino número uno, se deben eliminar los restos de molienda y los granos de arena de la muestra y girar.90 °Esquina, haciendo que las marcas de molienda nuevas y antiguas sean verticales.

MetalografíaAdemás de hacer que la superficie sea lisa y plana, el pulido de la muestra debe minimizar el daño superficial. Cada proceso de pulido debe eliminar la capa de deformación causada por el proceso anterior (al menos la capa de deformación producida por el proceso anterior debe reducirse a la profundidad de la capa de deformación producida por este proceso), en lugar de simplemente eliminar las marcas de molienda del proceso anterior; Al mismo tiempo, el propio proceso debe minimizar los daños para poder pasar al siguiente proceso. La profundidad de la capa deformada producida por el último proceso de pulido debe ser muy poco profunda y debe asegurarse de que se puede eliminar en el siguiente proceso de pulido.

Al moler muestras de hierro fundido, para evitarGrafitoSe cae o se produce un fenómeno de tracción de cola, se puede aplicar una fina capa de grafito o jabón sobre papel de arena como lubricante. Al moler muestras blandas de metales no ferrosos, para evitar que las partículas de molienda se incrustan en metales blandos y reducir los arañazos en la superficie de molienda, se puede aplicar una capa de aceite en el papel de arena.Gasolina, solución de agua jabonosa o solución de agua de glicerina como lubricante.

MetalografíaLas muestras también se pueden moler mecánicamente para mejorar la eficiencia del molino. El Molino mecánico es diferente del grosor de las partículas de molienda.Papel de arena de aguaInstalado en cada disco de molienda del premolino, mientras se enjuaga, mientras se muele la muestra en el disco de molienda giratorioFideos molidos. La máquina de pulido automático equipada con un microcomputador puede controlar el proceso de pulido de manera programática, y todo el proceso de pulido se puede completar en unos minutos.

Pulido

Después de la máquina de molienda y pulido, la superficie a observar de la muestra es como un espejo:

El objetivo es eliminarMetalografíaFideos molidosLas marcas de molienda dejadas por el molienda fina en la parte superior lo convierten en un espejo liso y sin marcas.MetalografíaEl pulido de las muestras se puede dividir en tres categorías: pulido mecánico, pulido electrolítico y pulido químico. El pulido mecánico es simple, fácil y ampliamente utilizado.

El pulido mecánico se realiza en una máquina de pulido especial, que consiste principalmente en un motor eléctrico y un disco de pulido.Ф200-.300mm) composición, la velocidad de lanzamiento del disco es200-.600r/minArriba. El disco lanzado está cubierto con lona fina, lana, seda, etc. Al pulir, el líquido de pulido se gotea constantemente en el disco de pulido. El líquido de pulido generalmente se utilizaAl2O3、MgOOCr2O3Polvo equifino (tamaño de partícula de aproximadamente0.3-.1μmSuspensión en agua. El pulido mecánico se basa en polvo pulido extremadamente fino yFideos molidosEntre ellos, se produce una acción relativa de molienda e hidráulica para eliminar las marcas de molienda. Las muestras se tomarán durante la operación.Fideos molidosPresione uniformemente sobre el disco de lanzamiento giratorio y continúe haciendo un movimiento alternativo radial a lo largo del borde del disco al centro. El tiempo de pulido es generalmente3-.5min. muestra pulida, suFideos molidosDebe ser brillante y sin marcas, y el grafito o las inclusiones, etc., no deben ser arrojados o tener cola de arrastre. En este momento, la muestra se lava primero con agua limpia y luegoAlcohol anhidroLimpiar la superficie de molienda y finalmente secarla con un secador de pelo.

La Organización muestra:

Debido a las diferencias en la composición y estructura de la aleación en el metal, se producen diferencias en la capacidad de corrosión, y después de la corrosión, se producen ciertos límites entre las estructuras, límites de grano e Interior de grano.ContrasteSe puede mostrar el tejido metálico. ComúnEstructura metalográficaLos métodos de visualización son:(1)Método de erosión química;(2)Método de erosión electrolítica;(3)El método de visualización especial de la estructura metalográfica, de los cuales el método de grabado químico es el más utilizado.

Si la muestra pulida se observa directamente bajo un microscopio, solo se puede ver una luz brillante, excepto algunas inclusiones no metálicas (comoMnSAdemás del grafito, etc., no se pueden distinguir varios componentes y sus características morfológicas, y la superficie de la muestra debe ser grabada con un agente erosivo.“Erosión",Para ver claramenteMicroestructuraLa situación real.

Imagen de la estructura de la muestra metalográfica después de la imagen digital del microscopio:

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Imagen de la estructura de la muestra metalográfica después de la imagen digital del microscopio:

Material: 20 acero

Situación del proceso: tratamiento de recocido

Tasa de duplicación: 400x

Descripción de la estructura: el grano blanco es ferritina, la zona de bloques grises y negros es Perlita en forma de láminas finas, y la banda negra es la línea de cristal.

Material: 35 acero

Tasa de duplicación: 200X

Situación del proceso: 940 grados de Normalización

Descripción de la estructura: el negro es Perlita fina, el blanco es ferrita, la mayor parte de la ferrita se precipita a lo largo del límite del grano austenítico, y la parte se precipita en tiras o agujas en el grano austenítico, en estado de estructura de wei, con una dureza de 198 HP.

Material: 45 acero

Multiplicación: 100x - 500x

Situación del proceso: calentamiento a 840 grados, aislamiento térmico durante 1 hora, enfriamiento rápido a 600 grados, aislamiento térmico durante 1 hora, enfriamiento por aire

Descripción de la estructura: ferrita perlada y reticulada blanca, con un tamaño de grano de 8 grados

La normalización del acero 45 consiste en calentar el acero a más de 30 - 50 grados por encima del AC3 y enfriarlo naturalmente en el aire después de aislarlo. la principal diferencia con el recocido completo es que se enfría más rápido, con el objetivo de normalizar la estructura del acero.

Y aumentar y refinar el volumen de Perlita y reducir el número de ferritas

Si el acero 45 se utiliza en piezas estructurales ordinarias, la normalización se puede utilizar como tratamiento térmico final. después de la normalización, se puede mejorar la estructura fundida o forjada, refinar el grano austenítico y homogeneizar la estructura.

Se forma una estructura fina y uniforme de ferrita y perlita, con un tamaño de grano de hasta 8 grados, y también se puede ver en la imagen que la distancia entre las capas de Perlita alcanza un Chengdu muy sutil, mejorando así la resistencia, dureza y tenacidad del acero.

Material: 50 acero

Tasa de duplicación: 500x

Situación del proceso: placa de acero laminada en caliente, calentada a 860 grados de aislamiento térmico y refrigerada por aire

Descripción de la estructura: la microestructura es Perlita en forma de láminas finas grises y negras y ferritas blancas del 20% al 30%, distribuidas a lo largo del límite del grano, con un tamaño de grano de 7 - 8 grados y granos finos.

Después de la normalización de 860 grados, la placa de acero laminada en caliente elimina el grano grueso en el Estado de laminación en caliente, mientras que la proporción de ferrita en el área también aumenta, por lo que el Estado de normalización tiene una mejor forma y resistencia que el Estado de laminación en caliente.

La normalización del acero consiste en calentar el acero a una temperatura de toda la Austenita (30 - 50 grados por encima de ac3) y enfriarlo por aire después de la conservación del calor para obtener un proceso de tratamiento térmico de perlas finas, el tratamiento térmico más económico y sencillo, con el objetivo de

Refinar el grano, organizar uniformemente, se puede utilizar como tratamiento térmico de preparación antes del enfriamiento, y para algunas piezas estructurales ordinarias, la normalización también se puede utilizar como tratamiento térmico final.