金相試樣的截取方法

　　金相試樣最適宜的尺寸是直徑為12mm高l0mm的圓柱體，或底面為12x12mm高l0mm的正方柱體，如圖3—3所示。

　　從被檢驗的金屬材料或零件上截取上述標準尺寸的金相試樣，顯然要花費很大的勞動量。試樣的截取必須采取最合適的方法，盡力設法避免試樣因截割加工不當而引起的金相組織的變化。有下列兩種情況須加以注意：

　　(1)范性形變使試樣的金相組織發生變化。如奧氏體類鋼晶粒內部滑移線的増加，多晶鋅晶粒內部形變孿晶的出現，低碳鋼有色金屬中晶粒因受力而壓縮、拉長或扭曲等等，這些都是容易發生的弊病。至于某些低熔點金屬鋅，錫等試樣，由于再結晶溫度比室溫還低，如果試樣有范性變形產生，則將同時伴隨著再結晶過程，使試樣的組織、晶粒大小發生根本的改變。

　　(2)材料因受熱引起金相組織的變化。如淬火馬氏體組織，常因磨削熱的影響面回火成為回火馬氏體組織。

　　由于被檢驗物的硬度有高低之別，故須采用各種不同的截取方法。質軟的金屬材料，可以用手鋸或鋸床、刨床切削等方法截割試樣。硬面脆的合金，像白口鑄鐵、高錫青銅等，不可能由一般切削加工來截割，最簡單面有效的方法是用重錘擊碎，再在碎片中挑選出合適尺寸的碎片作為金相試樣，靠鑲嵌方法得到大小合適，外形整齊的金相鑲嵌試樣。極硬的合金材料，像淬火后的鋼試樣和硬質合金等，前者不易擊碎成合乎要求的試樣，后者又限于材料的昂貴，用錘擊法極不經濟，故不宜采用錘擊法。因硬度過高而無法由切削加工獲得的試樣，僅能用金相切割片靠砂粒磨削作用來截取。在某些特殊情況下，氧乙炔氣割可以做為截取試樣的補充方法例如鑄造狀態的耐磨高錳鋼T13,系奧氏體組織，無法由切削加工取得金相試樣，除由金相切割片切割外，氧乙快氣割也常應用，因奧氏體組織在加熱時除了部分碳化物溶解以外，組織并無多大變化。但切割后的試樣還應在砂輪上磨去一定厚度，以保證被檢驗磨面表征原來的情況，而不受氧乙炔切割故影響。金相切割片切割的試樣大多是淬硬的鋼件，淬火馬氏體組織將因磨削受熱而起回火作用，所以在切割時應有足夠的冷卻劑以帶走由磨削所產生的熱量圖3—4是淬硬的鋼樣在不同的切割條件下得到不同的金相結果。圖〇是試樣在切割時有充分的冷卻劑，因而沒有受磨削熱的影響，其組織沒有變化，仍為淬火馬氏體；圖&是試樣在切割時沒有采用切削液，因而受熱影響變成回火馬氏體組織。常用的其他冷卻劑有水、乳化油、煤油等幾種。通常都用水冷卻，因為水的冷卻作用最好，但是潤滑作用較差。冷卻的方法有兩種：一是將被切割物全部浸入冷卻劑中進行切割；二是將冷卻劑噴注在工件切割部分。大型的金相試樣切割機多采用浸入法，而小型金相試樣切割機則采用噴注法。

　　在金相檢驗中，還常利用斜而截切的方法來制取金相試樣。對表層金相組織的檢驗是經常遇到的工作，因為表面層很薄，故表層在試樣截面上只是極細的一條線，即使放大了，也無法清楚地觀察出來，故可采用斜而截切方法來擴大表層的可觀察范圍。

　　圖3—5是斜而截切試樣的說明。設被檢驗層的厚度為先依蓋層為磨面截成一定尺寸的試樣，然后很據斜而切割方法在試樣表面上磨一斜度，那么d層被磨削切割的斜而長度為ｌ,ｌ這一段斜面就是用來拋光后的觀察平面。ｌ與d的比值稱為錐度比值，其值越大則表層被擴大的范圍越大，即傾斜的角度ａ越小。

它們之間的關系是：

　　一般常采用的錐度比值是10。

　　圖3—6是斜而截切磨削的示意圖。為了便于調整所要求的錐度，可以做好一套特殊的磨夾具。如圖所示是標準尺寸試樣(鑲嵌試樣）的特殊磨夾具。夾具中心與磨床臺面有一定的傾斜(錐度比值為10時，a為5°43′）夾具體靠磁鐵面定在平面磨床的臺面上。

　　如果要求能正確地求得錐度比值，那么就需要用細銅絲作為參考校正線，并根據對校正線的測量正確地計算出它的錐度比值。一般在10:1錐度比值時可取35號銅線作為校正線。先將校正線附著在試樣表面上，再在試樣表面鍍一層銅或鐵，然后進行錐度磨削，得到半面磨光的傾斜面（圖3—7>。磨削時應依校正線作為中心線。磨削后銅線因斜切面呈楠圓形（圖3—8),測量該橢圓的長短徑，就可以正確計算出錐度比值。