[發(fā)明專利]一種適用于表面滲碳樣品的金相制樣方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210504169.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-10
• 公開（公告）號(hào): CN114674643A
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張賡;張寅;賀錫鵬;王方方;趙陽(yáng);朱芮潁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司;華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種適用于表面滲碳樣品的金相制樣方法，包括：將需要金相檢驗(yàn)的樣品制成塊狀或環(huán)狀；根據(jù)制成的金相樣品大小選擇大于樣品尺寸的鈦管；將金相樣品置于鈦管中，放置在平面上；將無(wú)鉛錫焊絲或錫焊條置于容器中，加熱至熔點(diǎn)熔化，將熔化的錫液倒入鈦管中，使錫液填充滿樣品和鈦管間的空隙；錫液冷凝后將樣品連同鈦管取下，然后將樣品從鈦管中取出；對(duì)樣品進(jìn)行磨制、拋光和侵蝕。本發(fā)明可以保護(hù)表面滲碳樣品在磨制時(shí)表面不被破壞，也可以不必去除鑲嵌材料直接測(cè)定表面碳元素含量。本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中不僅可用于金相檢驗(yàn)，同樣可適用于需要進(jìn)行磨制、拋光的其他表征如掃描電子顯微鏡、電子探針顯微鏡、EDS元素測(cè)定等，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金相制樣方法，尤其涉及一種適用于表面滲碳樣品的金相制樣方法，特別在于金相試樣的鑲嵌。

背景技術(shù)

當(dāng)代材料學(xué)的發(fā)展離不開研究金屬和合金的成分、組織和性能之間的關(guān)系，而這些研究的深度與廣度主要依賴于人們對(duì)金屬內(nèi)在組織的結(jié)構(gòu)的識(shí)別，即金相檢驗(yàn)，金相檢驗(yàn)是金屬材料試驗(yàn)研究的重要手段之一。為了能夠在金相顯微鏡下真實(shí)、清楚地觀察材料內(nèi)部的顯微組織，需要精心制備金相試樣，金相試樣制備的主要步驟有：取樣、鑲嵌、磨制、拋光、侵蝕。

表面滲碳是對(duì)金屬表面處理的一種，是將工件置入具有活性滲碳介質(zhì)中，加熱到一定溫度，保溫足夠時(shí)間后，使?jié)B碳介質(zhì)中分解出的活性碳原子滲入金屬表層，從而使材料表層高碳，心部仍保持原有成分。為了研究滲碳對(duì)材料性能的影響，需要進(jìn)行金相、元素測(cè)定、力學(xué)性能等多種表征和試驗(yàn)。

這些樣品在進(jìn)行金相檢驗(yàn)時(shí)需進(jìn)行鑲嵌保護(hù)樣品表面，常用的樣品鑲嵌方法分為冷鑲和熱鑲，使用的鑲嵌材料主要有熱凝型塑料(如膠木粉)、熱塑性塑料(如聚氯乙烯)、冷凝性塑料(環(huán)氧樹脂加固化劑)及醫(yī)用牙托粉加牙托水等，這些材料可有效的保護(hù)樣品表面，但由于使用的鑲嵌材料多為有機(jī)物，在進(jìn)行表面元素測(cè)定時(shí)，必須將鑲嵌材料去除，否則會(huì)對(duì)表面含碳量的測(cè)定產(chǎn)生影響，然而常用的鑲嵌材料在去除時(shí)很難做到既能不破壞樣品表面又能去除完全，給滲碳材料的研究和滲碳工藝的改進(jìn)帶來(lái)一定的困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于表面滲碳樣品的金相制樣方法，這種方法即可以保護(hù)表面滲碳樣品在磨制時(shí)表面不被破壞，也可以不必去除鑲嵌材料直接測(cè)定表面碳元素含量。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于表面滲碳樣品的金相制樣方法，包括以下步驟：

S1、將需要金相檢驗(yàn)的樣品制成塊狀或環(huán)狀；

S2、根據(jù)制成的金相樣品大小選擇大于樣品尺寸的鈦管；

S3、將金相樣品置于鈦管中，放置在平面上；

S4、將無(wú)鉛錫焊絲或錫焊條置于容器中，加熱至熔點(diǎn)熔化，將熔化的錫液倒入S3中的鈦管中，使錫液填充滿樣品和鈦管間的空隙；

S5、錫液冷凝后將樣品連同鈦管取下，然后將樣品從鈦管中取出；

S6、對(duì)樣品進(jìn)行磨制、拋光和侵蝕。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟S3中，使金相樣品位于鈦管中心。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟S4中，錫焊絲為無(wú)鉛錫焊絲，錫含量至少為99％，以避免對(duì)后續(xù)測(cè)定表面碳元素含量產(chǎn)生影響。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟S4中，樣品在所選錫焊絲熔點(diǎn)下不產(chǎn)生相變。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟S4中，錫液至少覆蓋樣品底部5mm，錫液冷卻時(shí)間為至少30min。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟S4中，容器選用氧化鋁剛玉坩堝。

本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于，步驟S6中，對(duì)樣品進(jìn)行磨制時(shí)，將待觀察面的錫完全去除，所得樣品在拋光態(tài)下能夠觀察到明顯的分界。