金相样品制备技巧及常见问题分析

 金相样品制备是材料研究的一项重要基本技能， 通过观察样品的微观组织可以有效地分析和推断材料的性能，从而对材料进行改
进和优化设计。金相样品 的制备需要实验人员具备较高的操作技能，高质量的金相图片可以准确反映材料的微观组织。本文以全国
大学生金相技能大赛的两种典型样品，即工业纯铁（退火态组织为铁素体）和球墨铸铁（铸态组织为“铁素体＋球状石墨”）为例，
从样品的磨制、抛光、腐蚀等方面。

详细介绍各个制备过程的技巧和注意事项:

1.金相样品制备的基本流程金相样品制备的基本流程为磨制、抛光和腐蚀，需先通过磨消除样品表面变形层，再利用抛光消除磨制后
的划痕，最后通过腐蚀使样品表面的晶界和组织显现，制备完成的样品便可在光学显微镜下观察其微观组织。

2.金相样品的制备

 2.1 磨制

  样品的磨制是金相样品制备最基础和关键的一步，磨制好的样品表面平整度高，便于后续的抛光与观察。保证样品表面平整的关键
在于磨制时对样品的掌控。在磨制的过程中不能有侧向压力，必须保证磨面与砂纸平行，且在整个磨制过程中用力要均匀。

 2.1.1 倒角

  倒角有利于样品的磨制，避免样品在磨制过程中损伤砂纸。倒角时用拇指和食指握住样品，将样品端面与砂纸呈45°角磨制。具体
的倒角方法有以下两种：一种是在砂纸上推动磨制样品的过程中转动样品进行磨制；另一种是保持样品不转动，分小区域依次进行磨
制。最终磨制1ｍｍ～2ｍｍ 呈45°倒角为宜，尽量不要在磨制过程中重复倒角。
  2.1.2粗磨

  粗磨的目的是去除样品表面加工留下的变形层。对于不同材质和加工程度的样品，粗磨的时间也不同，如工业纯铁较软，磨制时虽
然其表面加工纹路被磨削掉，但可能还有变形层的存在，而20钢和球墨铸铁较易磨制。磨制时建议使用拇指和中指握住样品的左右两
侧，使用食指摁住样品上端来保证样品的稳定和控制力度的大小，水平用力且沿着同一方向推动样品，从砂纸的下边缘推到上边缘，
开始和结束推动的位置要与砂纸边缘留有一定的距离。最后磨制到样品表面划痕均匀一致且无断面时，便可更换下一张砂纸。

 2.1.3 细磨

  消除样品变形层后便进入细磨阶段。细磨需在每次更换砂纸后用力逐渐减少，从而减弱砂纸对样品的损伤，保证样品显微结构的
完整和清晰。在1000目以上的砂纸上磨制时，需要多磨制一段时间，以确保将上一张砂纸所留下的划痕完全磨掉。一般在磨制完15
00目砂纸后，样品表面划痕均匀一致，无明显的粗划痕及断面，便可进行抛光。