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金相拋光的作用及拋光劑選擇標準

2025/03/28  閱讀:981

方案摘要

一、金相拋光的核心作用

  1. ?消除表面缺陷?

    • 去除粗磨(#80-#2000砂紙)產生的劃痕和塑性變形層,避免顯微觀測時誤判組織形貌;

    • 降低表面粗糙度(Ra值≤0.1μm),提升顯微圖像對比度與分辨率。

  2. ?顯露真實組織?

    • 通過機械或化學機械拋光,消除因切割/研磨導致的表層晶格畸變(深度約5-20μm);

    • 避免電解拋光可能引起的選擇性蝕刻,適用于非導電材料(如陶瓷、高分子)。

  3. ?增強腐蝕響應?

    • 鏡面表面使化學/電解腐蝕更均勻,利于晶界、相界清晰顯現(如鋼鐵的珠光體-鐵素體分界)。

二、拋光劑選擇的技術標準

?參數??選擇依據??典型方案?
?磨料類型?材料硬度(莫氏硬度)- 硬質材料(WC、TiC):金剛石懸浮液(3-6μm→1μm)
- 鋁/銅合金:氧化鋁(α-Al?O?,0.05μm)
?磨料粒度?前道研磨砂紙號數逐級過渡(如#1200砂紙→3μm金剛石→1μm金剛石)粗拋:9-3μm;精拋:1-0.02μm
?懸浮介質?材料化學活性與潤滑需求- 水基:通用(鋼、鈦)
- 油基:防氧化(鎂、鋅)
- 乙二醇基:低揮發(高溫環境)
?添加劑?抑制腐蝕或增強拋光效率- 緩蝕劑(苯并三唑):銅合金防氧化
- 表面活性劑(Triton X-100):減少磨料團聚

三、分材料拋光方案

  1. ?鋼鐵材料?

    • ?粗拋?:金剛石噴霧(3μm)+ 尼龍拋光布,壓力200-300N,轉速300rpm;

    • ?精拋?:氧化鎂懸浮液(0.05μm)+ 絲絨布,壓力50N,轉速150rpm。

  2. ?鋁合金?

    • ?防劃傷拋光?:膠體二氧化硅(0.04μm)+ 中性潤滑劑(pH 7-8),避免堿性介質導致晶間腐蝕。

  3. ?硬質合金?

    • ?多級拋光?:

    1. 金剛石研磨膏(6μm)去除碳化鎢骨架;

    2. 氧化鈰(0.5μm)細化鈷粘結相。

四、拋光工藝參數控制

?參數??影響機制??優化范圍?
?壓力(N)?過高導致表面過熱和變形層增厚粗拋:150-300N;精拋:30-100N
?轉速(rpm)?高轉速加速磨料切削,但易引起拖尾缺陷粗拋:200-500rpm;精拋:100-200rpm
?時間(min)?過度拋光導致邊緣倒角或孔隙擴大每級拋光5-8分鐘(目視監控劃痕減少程度)

五、缺陷分析與對策

?缺陷現象??成因??解決方案?
?彗星尾痕?磨料顆粒團聚或拋光布纖維脫落更換拋光布(如Texmet替代尼龍),超聲清洗磨料
?浮雕效應?多相材料硬度差異導致選擇性磨損改用化學機械拋光(如SiO?+雙氧水體系)
?表面氧化膜?拋光液pH值不當或暴露時間過長添加1%抗壞血酸或切換惰性氣體保護環境

六、環保與安全規范

  1. ?廢棄物處理?:

    • 含金剛石拋光液需過濾回收磨料(回收率≥80%);

    • 酸堿廢液中和至pH 6-9后排放。

  2. ?防護措施?:

    • 納米氧化鋁拋光時佩戴N95口罩(防吸入性粉塵);

    • 有機溶劑介質(如乙醇)需防爆通風。

通過精確匹配拋光劑與材料特性,可顯著提升金相分析的準確性。建議參照ASTM E3或GB/T 13298標準建立拋光流程,并定期使用標準樣品(如304不銹鋼)驗證拋光效果。


配置單
FMP-3000S型全自動金相試樣磨拋機

型號:FMP-3000S

1萬元以下
P-1金相試樣拋光機

型號:P-1

1萬元以下
MP-2型金相試樣磨拋機

型號:MP-2

1萬元以下
MP-2DE型金相試樣磨拋機

型號:MP-2DE

1萬元以下
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