CN109813589A - 一种薄板金相热镶嵌方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种薄板金相热镶嵌方法，通过将树脂镶料加工热固化树脂薄片及树脂块，热固化薄片及树脂块均加工出缺口。薄板样为单个时，用带有缺口的热固化树脂块固定，整体放入热镶嵌机中，加入树脂镶料进行镶嵌；薄板样为多个时，相邻薄板样品之间用带有缺口的热固化树脂薄片分隔，两端用带有缺口的热固化树脂块夹紧固定，整体放入热镶嵌机中，加入树脂镶料进行镶嵌。本发明制样成本低，对薄板厚度没有要求，可提高薄板镶嵌效率，且不会产生毛细现象，提高金相拍摄成功率。

Description

一种薄板金相热镶嵌方法

技术领域

本发明属于一种金属材料的金相制样技术，特别涉及一种薄板金相热镶嵌方法。

背景技术

对于薄板样品，如果不进行固定或镶嵌，直接进行制样及磨样操作，截面不平整，且很容易对制样人员造成机械伤害。金相镶嵌一般会采用机械、冷镶嵌、热镶嵌三种方法。机械镶嵌费时费力，效率较低，稳定性不够，对薄板样品造成应力集中，甚至变形；冷镶嵌液态镶料凝固时间长，不能及时完成镶嵌，效率较低；热镶嵌是实验室金相制样最常用的方法，效率高，热固化树脂样品坚固，尺寸统一，可以批量化自动磨样。薄板热镶嵌时，由于板厚较薄无法直立，通常会采用其他方法对其进行夹持直立，再整体镶嵌，但是薄板与夹持物之间存在细小间隙，磨样腐蚀时，毛细作用导致水渍外渗污染试样表面，尤其对薄板镀层金相拍摄带来影响。

专利公开号CN203171480U、CN103217331A、CN202240885U专利文献均使用特制夹持装置，使用成本高，无法重复利用，增加镶样成本。专利公开号CN106769317A专利文献使用废旧样品进行固定，成本较低，采用胶水或者胶布进行单片或者多片薄板样品固定，效率增加。以上专利均存在薄板与夹持物之间、薄板与薄板之间细小缝隙，产生毛细作用，磨样腐蚀，产生水渍，腐蚀金相表面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄板金相热镶嵌方法，通过将镶料加工成片状和块状并带有缺口用于固定薄板的方法，能够低成本、防止金相表面污染。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种薄板金相热镶嵌方法，包括如下步骤：

(1)带有缺口的热固化树脂薄片及树脂块制备：将树脂镶料单独放入镶样机进行热镶嵌，得到热固化树脂样品；使用金相切割机对热固化树脂样品进行加工，切成热固化树脂薄片及树脂块并加工出一定尺寸缺口；

(2)薄板样品放置：薄板样为单个时，用带有缺口的热固化树脂块固定，整体放入热镶嵌机中，加入树脂镶料进行镶嵌；薄板样为多个时，相邻薄板样品之间用带有缺口的热固化树脂薄片分隔，两端用带有缺口的热固化树脂块夹紧固定，整体放入热镶嵌机中，加入树脂镶料进行镶嵌；

(3)薄板样品镶嵌：热镶嵌机接通冷却水，设置镶嵌参数，将样品和镶料加热至合适温度并保温一定时间，镶料熔化并施加合适的压力压实样品，待保温时间结束，冷却至室温。

进一步，所述的薄板金相热镶嵌方法中热固化树脂薄片厚度小，长宽及缺口大小由薄板样品确定；热固化树脂块形状大小满足两端夹持固定即可，缺口大小由薄板样品确定，最大尺寸受限于镶样机标准样品尺寸。

进一步，所述的薄板金相热镶嵌方法中薄板样品镶嵌过程，将样品和镶料加热至170-190℃并保温4-6min，镶料熔化并施加250-280bar的压力压实样品，待保温时间结束，冷却4-6min至室温。

与现有技术相比，本发明至少具有如下技术效果：

1、本发明不需要定制额外的辅助夹持器具或使用胶水等连接材料，大幅降低制样成本；

2、本发明可进行大批量薄板镶嵌，对薄板厚度没有要求，薄板镶嵌效率大幅提高；

3、本发明中由于带有缺口的块状及片状热固化树脂使用，薄板与薄板之间留有空间。镶嵌时，树脂熔化能够填充进去，形成一个整体，不存在间隙，不会产生毛细现象污染金相表面，提高金相拍摄成功率。

附图说明

图1为带有缺口的块状、片状热固化树脂与薄板样品位置摆放示意图。

图2为采用热固化树脂夹持好的薄板样品整体放置镶嵌机下模上的示意图。

图中1-带有缺口的块状热固化树脂，2-薄板样品，3-带有缺口的片状热固化树脂，4-镶嵌机下模平台。

具体实施方式

下面结合附图，对发明的进行详细的描述：

如图2所示，为本发明中采用热固化树脂夹持好的薄板样品整体放置镶嵌机下模上的示意图。

薄板热镶嵌方法的具体步骤如下：

将树脂镶料单独放入镶样机进行热镶嵌，得到热固化树脂样品，其具体尺寸受限于镶样机最大镶嵌能力；

热固化树脂使用金相切割机进行加工，切成带有缺口的热固化树脂薄片及树脂块，薄片尺寸厚度越薄越好，长宽及缺口大小由实际薄板样品确定；热固化树脂块形状大小起到两端夹持固定即可，缺口大小由实际薄板样品确定，最大尺寸受限于镶样机标准样品尺寸；

单个薄板样，用带有缺口的热固化树脂块固定，整体放入热镶嵌机中，加入适量的树脂镶料进行镶嵌；多个薄板样品之间用带有缺口的热固化树脂薄片分隔，两端用带有缺口的热固化树脂块夹紧固定，整体放入热镶嵌机中，加入适量的树脂镶料进行镶嵌。

热镶嵌机的镶嵌：将样品和镶料加热至170-190℃并保温4-6min，镶料熔化并施加250-280bar的压力压实样品，待保温时间结束，冷却4-6min至室温。

下面结合实施例进一步说明本发明：

实施例1

采用热镶嵌方法对单片牌号DC04深冲IF钢薄板(板厚0.8mm)进行镶嵌，主要观察铁素体组织尺寸大小，均匀性。采用本发明中的薄板热镶嵌方法，首先单独使用镶料镶嵌加工成带有缺口的热固化树脂块(厚4.0mm)，缺口边长(2.0mm)，将薄板放置带有缺口的热固化树脂块之间，整体按照图2放置在镶嵌机下模平台上，选择加热温度180℃、加热时间4min、压力250bar、选择高速冷却，水冷时间4min，进行镶嵌。薄板截面平整，腐蚀后表面无水渍，金相组织整体干净方便拍摄。

实施例2

采用热镶嵌方法对8片牌号DX53D+Z镀锌薄板(板厚0.5mm、长6.0mm、宽4.0mm)，进行镶嵌，主要观察锌层组织情况。采用本发明中的薄板热镶嵌方法，首先单独使用镶料镶嵌加工热固化树脂薄片(厚0.2mm、长10.0mm、宽6.0mm)，其缺口尺寸(长8.0mm、宽2.0mm)；加工树脂块(4.0mm)，缺口边长(2.0mm)。相邻薄板样品之间用带有缺口的热固化树脂薄片分隔，两端用带有缺口的热固化树脂块夹紧固定，如图1所示。整体放入热镶嵌机中，如图2所示，加入树脂镶料，选择加热温度190℃、加热时间6min、压力280bar、选择中速冷却，水冷时间6min，进行镶嵌。镀锌板截面之间无缝隙，样品腐蚀表面平整干净无水渍，锌层完整保留，易于观察。

对比实施例1

采用热镶嵌方法对单片牌号DC04深冲IF钢薄板(板厚0.8mm)进行镶嵌，主要观察铁素体组织尺寸大小，均匀性。由于薄板在镶嵌机平台不易固定，采用废旧金属块对薄板进行固定，放置在下模平台上，选择合适参数，进行镶嵌。磨抛样品，抛光样品吹干时，薄板与金属块缝隙渗出水渍，腐蚀后腐蚀液不易吹干，金相组织受到污染，拍摄困难。

对比实施例2

采用热镶嵌方法对8片牌号DX53D+Z镀锌薄板(板厚0.5mm)进行镶嵌，主要观察锌层组织情况。将8片镀锌薄板叠加并用胶带捆绑固定，截面垂直放置在下模平台上，进行镶嵌。磨抛样品，抛光样品吹干时，镀锌薄板之间存在大量缝隙并渗出水渍，腐蚀后腐蚀液不易吹干，锌层组织污染不可见，无法拍摄。

最后说明的是，以上优选实施例和对比例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种薄板金相热镶嵌方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)带有缺口的热固化树脂薄片及树脂块制备：将树脂镶料单独放入镶样机进行热镶嵌，得到热固化树脂样品；使用金相切割机对热固化树脂样品进行加工，切成热固化树脂薄片及树脂块并加工出一定尺寸缺口；

(2)薄板样品放置：薄板样为单个时，用带有缺口的热固化树脂块固定，整体放入热镶嵌机中，加入树脂镶料进行镶嵌；薄板样为多个时，相邻薄板样品之间用带有缺口的热固化树脂薄片分隔，两端用带有缺口的热固化树脂块夹紧固定，整体放入热镶嵌机中，加入树脂镶料进行镶嵌；

(3)薄板样品镶嵌：热镶嵌机接通冷却水，设置镶嵌参数，将样品和镶料加热至合适温度并保温一定时间，镶料熔化并施加合适的压力压实样品，待保温时间结束，冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的薄板金相热镶嵌方法，其特征在于，所述的热固化树脂薄片厚度小，长宽及缺口大小由薄板样品确定；热固化树脂块形状大小满足两端夹持固定即可，缺口大小由薄板样品确定，最大尺寸受限于镶样机标准样品尺寸。

3.根据权利要求1所述的薄板金相热镶嵌方法，其特征在于，所述薄板样品镶嵌过程中，将样品和镶料加热至170-190℃并保温4-6min，镶料熔化并施加250-280bar的压力压实样品，待保温时间结束，冷却4-6min至室温。