材料科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指南(編輯修改稿)
2024-08-30 05:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 成凹溝。必須指出的是，磨削過程會使試樣表面溫度驟然升高，只有不斷地將試樣浸水冷卻，才能防止組織發(fā)生變化。砂輪機(jī)轉(zhuǎn)速比較快，一般為2850r/min，工作者不應(yīng)站在砂輪的正前方，以防被盡出物擊傷。操作時(shí)嚴(yán)禁戴手套，以免手被卷入砂輪機(jī)。關(guān)于砂輪的選擇，一般是遵照磨硬材料選稍軟些的，磨軟材料選擇稍硬些的基本原則，用于金相制樣方面的砂輪大部分是：磨料粒度為40號、46號、54號、60號（數(shù)字愈大愈細(xì)）；材料為白剛玉（代號為GB或WA）、綠碳化硅（代號為TL或GC）、棕剛玉（代號為GZ或A）和黑碳化硅（代號為TH或C）等；硬度為中軟1（代號為ZR1或K）的平砂輪，尺寸多為250mm25mm32mm（外徑厚度孔徑）有色金屬，如銅、鋁及其合金等，因材質(zhì)很軟，不可用砂輪而且要作銼刀進(jìn)行粗磨，以免磨悄填塞砂輪孔隙，且使試樣產(chǎn)生較深的磨痕和嚴(yán)重的塑性變形層。（三）細(xì)磨粗磨后的試樣，磨面上仍有較深的磨痕，為了消除這些磨痕必須進(jìn)行細(xì)磨。細(xì)磨可分為手工磨和機(jī)械磨兩種。手工磨手工磨是將砂紙鋪在玻璃板上，左手按住砂紙，右手捏住試樣在砂紙上作單向推磨。金相砂紙由粗到細(xì)分許多種，其規(guī)格可參考表21。表21 常用金相砂紙的規(guī)格砂紙序號24030040060080010001200粒度1602002804006008001000編號01（選一種）0203040506用砂輪粗磨后的試樣，要依次由01號磨至05號（或06號）。操作時(shí)必須注意：（1）加在試樣上的力要均勻，使整個(gè)磨面都能磨到；（2）在同一張砂紙上磨痕方向要一致，并與前一道砂紙磨痕方向垂直。待前一道路砂紙磨痕完全消失時(shí)才能換用下一道路砂紙。（3）每次更換砂紙時(shí)，必須將試樣、玻璃板清理干凈，以防將粗砂粒帶互細(xì)砂紙上。（4）磨制時(shí)不可用力過大，否則一方面因磨痕過深增加下一道麻木在制的困難，另一方面因表面變形嚴(yán)重影響組織真實(shí)性。（5）砂紙的砂粒變鈍磨削作用明顯下降時(shí)，不家繼續(xù)使用。否則砂粒在金屬表面產(chǎn)生的滾壓會增加表面變形。（6）磨制銅、鋁及其合金等軟材料時(shí)，用力更要輕，可同時(shí)在砂紙上滴些煤油，以防脫落砂粒嵌入金屬表面。砂紙磨光表面變形層消除過程如圖22所示。圖22 砂紙磨光表面變形層消除過程示意圖（a）嚴(yán)重變形層（b）變形較大層（c）變形微小層（d）無變形原始組織1第一步磨光后試樣表面的變形層2第二步磨光后試樣表面的變形層3第三步磨光后試樣表面的變形層4第四步磨光后試樣表面的變形層用金相水砂紙手工磨制時(shí)可加水也可以干磨。但是在干磨過程中，脫落的砂粒和金屬磨屑留在砂紙上，隨著移動的試樣來回滾動，砂粒間的相互擠壓以及金屬屑粘在砂糖縫隙中，都會使砂紙磨削壽命減短，試樣表面變形層嚴(yán)重，摩擦生熱還可能引起組織變化。為克服干磨的弊端，目前多采用手工濕磨的方法所用砂紙是水砂紙，其規(guī)格可參考表21。用水砂紙手工磨制的操作方法和步驟用金相砂紙磨制制完全一樣，只是將水砂紙置于流動水下邊沖邊磨，由粗到細(xì)依次更換數(shù)次，最后磨到1000或1200號砂紙。因?yàn)樗鞑粩嗟貙⒚撀渖傲?、磨屑沖掉，幫砂紙的磨削壽命較長。實(shí)踐證明試樣磨制的速度快、質(zhì)量高，有效地彌補(bǔ)了干磨的不足。機(jī)械磨目前普遍使用的機(jī)械磨設(shè)備是預(yù)磨機(jī)。電動機(jī)帶動鋪著水砂紙的圓盤轉(zhuǎn)動，磨制時(shí)，將試樣沿盤的徑向來回移動，用力要均勻，邊磨邊用水沖。水流即起到冷卻試樣的作用，又可參借助離心力將脫落砂粒、磨屑等不斷沖到轉(zhuǎn)盤邊緣。機(jī)械磨的磨削速度比手工磨制快得多，但平整度不夠好，表面變形層也比較嚴(yán)重。因此要求較高的或材質(zhì)較軟的試樣應(yīng)該采用手磨制。機(jī)械磨所用水砂紙規(guī)格與手工濕磨相同，可參考表21。（四）拋光拋光的目的是去除細(xì)磨后遺留在磨面上的細(xì)微磨痕，得到光亮無痕的鏡面。拋光的方法有機(jī)械拋光、電解拋光物化學(xué)拋光三種，其中最常用的是機(jī)械拋光。機(jī)械拋光機(jī)械拋光在拋光機(jī)上進(jìn)行，將拋光織物（粗拋常用帆布，精拋常用毛呢）用水浸濕、鋪平、繃緊用固定在拋光盤上。啟動開關(guān)使拋光盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，將適量的拋光液（氧化鋁、氧化鉻或氧化鐵拋光粉加水的懸浮液）滴灑在盤上即可進(jìn)行拋光，拋光時(shí)就注意：（1）試樣沿盤的徑向往返緩慢移動，同時(shí)逆拋光盤轉(zhuǎn)向自轉(zhuǎn)，待拋光快結(jié)束時(shí)作短時(shí)定位輕拋。（2）在拋光過程中，要經(jīng)常滴加適量的拋光液或清水，以保持拋光盤的濕度，如發(fā)現(xiàn)拋光盤過臟或帶有粗大顆粒時(shí)，必須將其沖刷干凈后再繼續(xù)使用。（3）拋光時(shí)間應(yīng)盡量縮短，不可過長，為滿足這一要求可分粗拋和精拋兩步進(jìn)行。（4）拋有色金屬（如銅、鋁及其合金等）時(shí)，最好在拋光盤上涂少許肥皂或滴加適量的肥皂水。機(jī)械拋光與細(xì)磨本質(zhì)上都是借助磨料尖角銳利的刃部，切去試樣表面隆起的部分，拋光時(shí)，拋光織物纖維帶動稀疏分布的極微細(xì)的磨料顆粒產(chǎn)生磨削作用，將試樣拋光。目前，人造金剛石研磨膏（最常用的有W0。W1。0、W1。W2。5和W3。5五種規(guī)格的溶水性研磨膏）代替拋光液，正得到日益廣泛的應(yīng)用，用極少的研磨膏均勻涂在拋光織物上進(jìn)行拋光，拋光速度快，質(zhì)量也好。電解拋光電解拋光原理示意圖如圖23所示，陰極用不銹鋼板制盛成，試樣本身為陽極，二者同處于電解拋光液中，接通回路后在試樣表面形成一層高電阻膜。由于度樣表面高低不平，膜的厚薄也不同。試樣表面凸起部分膜薄，電阻小，電流密度大，金屬溶解速度快。相對面言，凹下部分溶解速度慢，這種選擇性溶解結(jié)果，使試樣表面逐漸平整，最后形成光滑平面。圖23 電解拋光原理示意圖電解拋光系電化學(xué)溶解過程
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