CN103163005A - 一种易脆涂层或共渗层的金相磨制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种易脆涂层或共渗层的金相磨制方法，包括镶嵌试样、电子砂轮打磨处理、200#砂纸轻磨、分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨、抛光、轻腐蚀、水清洗，风机吹干、金相观察。用400#、600#和800#砂纸轻磨时，把洗涤剂应均匀涂在砂纸表面，用量为100-120ml/m2，涂上之后立即开始磨制，不可待洗涤剂风干后再磨。采用的洗涤剂为白猫牌，具体成分为：表面活性剂、磷酸盐、硅酸钠、纯碱、硫酸钠、漂白剂、荧光增白剂、香料酶。本发明具有缩短磨制时间、保持金相完整组织形貌、成本较低、简单易行、减少腐蚀时间等优点。

Description

一种易脆涂层或共渗层的金相磨制方法
技术领域：
本发明涉及一种磨制方法，具体地说是一种易脆涂层或共渗层的金相磨制方法。
背景技术：
金相组织观察是利用金相显微镜对试样的组织进行观察的一种材料分析方法，传统的金相观察包括镶嵌试样、电子砂轮打磨处理、砂纸磨制、抛光、腐蚀、水清洗，风机吹干、金相观察等实验步骤。但对于一些易脆的涂层或共渗层的磨制同样是以上几个步骤，只不过是在砂纸磨制过程中用力较小，时间较长，这样涂层或共渗层不会脱落，镶嵌试样的胶木粉不会填充因脱落而出现的缺陷，造成组织上出现黑洞、裂纹。这样易脆的共渗层或涂层经磨制后的试样表面还是出现裂纹、小的黑洞。
发明内容：
本发明为克服易脆涂层或共渗层现有试样磨制方法的不足，提供一种能够保持易脆涂层或渗层的组织完整形貌、连续性、均匀性、与基体结合牢固的试样磨制方法。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的。一种易脆涂层或共渗层的磨制方法，包括镶嵌试样、电子砂轮打磨处理、200#砂纸轻磨、分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨(用量为100-120ml/m2)、抛光、轻腐蚀、水清洗，风机吹干、金相观察。其中在分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨步骤中，把白猫牌洗涤剂应均匀涂在砂纸表面，不宜过厚，涂上之后立即开始磨制，不可待洗涤剂风干后再磨。采用的洗涤剂为白猫牌，具体成分为：表面活性剂、磷酸盐、硅酸钠、纯碱、硫酸钠、漂白剂、荧光增白剂、香料酶。
白猫牌洗涤剂磨制易脆涂层或渗层的机理分析
易脆涂层或共渗层由于具有较高的硬度、脆性，在使用电子砂轮机打磨过程中，由于脆性较大致使部分涂层或共渗层材料脱落，组织形貌上出现黑洞、裂纹等。甚至在使用砂纸磨制过程中脱落现象继续加大，组织形貌继续受到破坏。传统的试样磨制方法无法解决上述问题，新方法中洗涤剂的表面活性剂是各种洗涤剂中起主要作用的物质，有时也称为“活性物”或“有效成分”。它是一种能在低浓度下降低溶剂表面张力的物质，正是因为洗涤剂中有表面活性剂存在，并且产生湿润、乳化、分散、发泡、增溶作用，才使污垢被洗掉。由于表面活性剂的存在，这样在试样磨制过程中，从砂纸表面上脱落到试样表面上的硬质颗粒就会在表面活性剂的作用下去除，不会在试样表面和砂纸之间存在，不会充当“第二相粒子”，不会致使试样表面出现“犁沟”，共渗层或涂层也不会出现脱落现象。
洗涤剂中存在硅酸钠，又被称为“水玻璃”和“泡花碱”。它的主要作用是调节洗涤剂的酸碱度，使洗涤剂溶液保持一定的碱性。同时还存在碳酸钠，它本身就具有去油污的特性，洗涤剂中加入碳酸钠以后，可以提高其去油污的能力。这两种物质致使洗涤剂本身具有碱性，这样在试样磨制过程中试样边腐蚀边磨制，一方面将涂层或共渗层腐蚀，利于组织的出现，另一方面将腐蚀掉的物质，有效地去除，减少“犁沟”的出现，降低了涂层或共渗层的破坏程度，同时减少了后期腐蚀的时间。
本发明具有以下优点：
1、能够大大缩短易脆涂层或渗层磨制的时间。
2、能够保持易脆涂层或渗层试样的完整组织形貌、连续性、均匀性。
3、这种方法适应范围较广，成本较低、简单易行。
4、由于洗涤剂成分中含有碱性物质，磨制过程中成分会对试样表面进行腐蚀，因此这种方法磨制的试样，不需过长时间腐蚀。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：一种易脆涂层或共渗层的磨制方法，包括制样、电子砂轮打磨处理、200#砂纸轻磨、分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨、抛光、轻腐蚀、水清洗、风机吹干、金相观察。其中在分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨步骤中，把白猫牌洗涤剂应均匀涂在砂纸表面，用量为100-108ml/m2，涂上之后立即开始磨制，不可待洗涤剂风干后再磨。
对45号钢试样进行渗前淬火处理，温度为860℃，保温时间为30min，然后在600℃×6h条件下进行硼-铬-稀土共渗，渗后对共渗层进行磨制，其磨制过程如下：
1.镶嵌试样
利用镶样机对共渗后的试样进行镶嵌。
2.电子砂轮打磨处理
利用300#的电子砂轮机侧面对试样进行打磨，已不出现火花为标准，试样表面平整即可。
3.200#砂纸轻磨
利用200#砂纸对打磨后的试样进行轻轻磨制，磨制过程中不要改变磨制方向，使试样表面进一步光亮即可，一般磨制3分钟。
4.分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨
将白猫牌洗涤剂均匀涂在砂纸表面，涂上之后立即开始磨制，不可待洗涤剂风干后再磨，不可边磨边涂洗涤剂，每次改变砂纸随之改变磨制方向，磨制过程中一定不要用力，直至试样表面光亮，一般磨制时间为5分钟。
5.抛光
将磨制好的试样利用抛光机进行抛光处理，抛光过程中一定喷洒抛光剂，试样表面更加光亮，并除去试样表面的洗涤剂。
6.轻腐蚀
用4％的硝酸酒精溶液或氢氟酸和硝酸的混合溶液做腐蚀剂，对抛光后的试样进行腐蚀，时间不宜过长，用酒精冲洗，腐蚀时间为3秒钟。
7.水清洗
将腐蚀后的试样用清水进行清洗。
8.风机吹干
试样经水清洗后立即用电风机吹干，吹干过程中试样保持一定角度的倾斜，以保证试样表面不存在水渍。
9.金相观察
将吹干后的试样利用金相显微镜对其进行金相组织的观察。此方法磨制的共渗层组织形貌完整、连续、均匀。
实施例2：一种易脆涂层或共渗层的磨制方法，包括制样、电子砂轮打磨处理、200#砂纸轻磨、分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨、抛光、轻腐蚀、水清洗、风机吹干、金相观察。其中在分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨步骤中，把白猫牌洗涤剂应均匀涂在砂纸表面，用量为109-116ml/m2，涂上之后立即开始磨制，不可待洗涤剂风干后再磨。
对20号钢试样进行渗前淬火处理，温度为920℃，保温时间为30min，然后在600℃×6h条件下进行硼-铬-稀土共渗，渗后对共渗层进行磨制，其磨制过程如下：
1.镶嵌试样
利用镶样机对共渗后的试样进行镶嵌。
2.电子砂轮打磨处理
利用300#的电子砂轮机侧面对试样进行打磨，已不出现火花为标准，试样表面平整即可。
3.200#砂纸轻磨
利用200#砂纸对打磨后的试样进行轻轻磨制，磨制过程中不要改变磨制方向，使试样表面进一步光亮即可，一般磨制3.5分钟。
4.分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨
将白猫牌洗涤剂均匀涂在砂纸表面，不宜过厚，涂上之后立即开始磨制，不可待洗涤剂风干后再磨，不可边磨边涂洗涤剂，每次改变砂纸随之改变磨制方向，磨制过程中一定不要用力，直至试样表面光亮，一般磨制时间为6分钟。
5.抛光
将磨制好的试样利用抛光机进行抛光处理，抛光过程中一定喷洒抛光剂，试样表面更加光亮，并除去试样表面的洗涤剂。
6.轻腐蚀
用4％的硝酸酒精溶液或氢氟酸和硝酸的混合溶液做腐蚀剂，对抛光后的试样进行腐蚀，时间不宜过长，用酒精冲洗，腐蚀时间为4秒钟。
7.水清洗
将腐蚀后的试样用清水进行清洗。
8.风机吹干
试样经水清洗后立即用电风机吹干，吹干过程中试样保持一定角度的倾斜，以保证试样表面不存在水渍。
9.金相观察
将吹干后的试样利用金相显微镜对其进行金相组织的观察。经新方法磨制后共渗层组织完整、连续、均匀、致密，洗涤剂中的碱性物质在试样磨制过程中起到了“去污”的作用，边磨制边去污致使脆性的共渗层不易脱落，能够保持完整的组织形貌。

Claims (1)

1.一种易脆涂层或共渗层的金相磨制方法，其特征在于：试样经电子砂轮打磨处理后，先用200#砂纸轻磨，然后分别用涂有洗涤剂的400#、600#和800#砂纸轻磨，应把洗涤剂均匀涂在砂纸表面，用量为100-120ml/m2，涂上之后立即开始磨制，不可待洗涤剂风干后再磨；采用的洗涤剂为白猫牌，具体成分为：表面活性剂、磷酸盐、硅酸钠、纯碱、硫酸钠、漂白剂、荧光增白剂、香料酶。
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