CN113670686A - 一种用于铝合金金相试样的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于铝合金金相试样的制备方法，包含以下步骤：先将试样安装到磨抛机的夹具上，再依次采用220目砂纸、500目砂纸、9微米磨盘、3微米磨盘、1微米磨盘和氧化物抛光盘进行湿磨，且压力均逐渐从小到大，并进行清洗和吹干；本发明采用逐步处理的方法，能有效去除试样表面的划痕、波纹和其他缺陷等，提高了铝合金金相试样的表面清晰度，避免了观察假象的出现，金相分析的准确度较高，且不需要使用电解液，大大减少了对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金检测领域，特指一种用于铝合金金相试样的制备方法。
背景技术
铝是一种常见的结构金属，具有密度低、比强度高、无磁性、导电、导热性能好且易加工成型等优点，因此广泛地应用于航空、航天、兵器、建筑装饰、电子工程等方面。
铝合金的性能取决于其成分和微观组织，其中微观组织对铝合金性能的影响更直接。目前检测材料微观组织的手段和方法很多，比如电子扫描电镜、电子透视电镜、电子探针、X射线探伤以及高倍金相显微镜等，都可用来来检测材料的微观组织，只是每种设备及使用方法对检测参数各有侧重。在铝合金材料制造行业，用高倍金相显微镜来观测铝合金的微观组织尤其是变质效果是非常普遍而有效的，工程技术人员通过对高倍成像进行观察和分析可以预测和判断金属的性能，并分析各种失效和破坏的原因，这个检测分析的过程通常称为金相分析。
金相分析最重要的工作是制备金相试样，若金相试样制备不当，则可能出现假象，从而得出错误的结论，因此金相试样的制备的质量对金相检测和判定起着至关重要的作用。如现有技术201210120311.2公开的一种快速制备AS7G03/AS8U3铝合金金相试样的方法，现有技术201410432961.X公开的一种铝合金金相试样的制备方法，均采用机械打磨抛光+腐蚀的工作原理，铝合金样品通过化学腐蚀得到的金相组织晶界腐蚀不清晰，晶粒之间难以区分，且由于腐蚀液中酸含量较高，酸性强，易造成铝工件的腐蚀，操作温度高，危险性大；再如现有技术201611116735.6公开的一种用于铝合金金相试样的抛光方法，现有技术201911308913.9公开的一种6061铝合金金相试样的制备方法，现有技术201911233036.3公开的一种铝合金金相试样制备用电解抛光液及其组织显示方法，均采用机械打磨抛光+电解的方法，虽然采用电解得到的试样金相组织比采用腐蚀得到的试样金相组织更清晰，但电解液长时间使用后，会含有一些有害成分，需要定期更换，不仅成本高，且会对环境造成污染。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种用于铝合金金相试样的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于铝合金金相试样的制备方法，包含以下步骤：
S1粗磨：将试样安装到磨抛机的夹具上，再依次采用180-220目砂纸和500-800目砂纸通过磨抛机进行湿磨，磨抛机转速200-400转/分，每次磨削时间1-3min，且压力逐渐从小到大，最后清洗并吹干；
S2精磨：采用9微米磨盘进行湿磨，磨抛机转速100-200转/分，每次磨削时间4-8min，且压力逐渐从小到大，最后清洗并吹干；
S3粗抛光：依次采用3微米磨盘和1微米磨盘进行湿磨，磨抛机转速100-200转/分，每次磨削时间4-8min，且压力均逐渐从小到大，最后清洗并吹干；
S4精抛光：采用氧化物抛光盘进行湿磨，磨抛机转速100-200转/分，每次磨削时间1-5min，且压力逐渐从小到大，最后清洗并吹干。
优选的，粗磨过程中喷涂有去离子水。
优选的，粗磨结束后，试样先用流动的自来水冲洗，再用酒精冲洗。
优选的，精磨过程中喷涂有9微米的金刚石悬浮液。
优选的，精磨结束后，试样先放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗。
优选的，粗抛光过程中依次喷涂有与3微米磨盘和1微米磨盘对应的3微米金刚石悬浮液和1微米金刚石悬浮液。
优选的，3微米磨盘抛光结束后，试样先用浸泡在酒精中的棉球清洗，再放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，然后用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗；1微米磨盘抛光结束后，试样先放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗。
优选的，精抛光过程中喷涂有金相抛光液。
优选的，精抛光结束后，试样先用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗。
优选的，试样是通过吹风机冷风吹干。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明采用逐步处理的方法，能有效去除试样表面的划痕、波纹和其他缺陷等，提高了铝合金金相试样的表面清晰度，避免了观察假象的出现，金相分析的准确度较高，几乎适合各种系列以及不同形状的铝合金试样，且不需要使用电解液，大大减少了对环境的污染。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：
附图1为本发明中实施例一中铸铝试样通过金相显微镜观察的组织形貌；
附图2为本发明中实施例二中3系高齿管试样通过金相显微镜观察的组织形貌；
附图3为本发明中实施例三中微通道扁管试样通过金相显微镜观察的组织形貌。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例一：
本发明所述的用于铝合金金相试样的制备方法，包含以下步骤：
S1取样：取一块铸铝试样；
S2粗磨：将试样安装到磨抛机的夹具上，再依次采用220目砂纸和500目砂纸通过磨抛机进行湿磨(一边磨，一边喷涂有去离子水)，其中最初压力为30N，然后压力逐渐从小到大，升至80N，防止砂纸因压力过大而破裂，磨抛机转速300转/分，每次磨削时间1min；结束后，先用流动的自来水冲洗，再用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S3精磨：采用9微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂9微米的金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至150N，防止9微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间5min；结束后，先在放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S4粗抛光：先采用3微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂3微米金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至150N，防止3微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间5min；结束后，先用浸泡在酒精中的棉球清洗，再放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，然后用流动的自来水冲洗，接着用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；再采用1微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂1微米金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至100N，防止1微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间5min；结束后，先放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S5精抛光：采用氧化物抛光盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂金相抛光液)，其中压力逐渐从小到大，升至80N，防止9微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，每次磨削时间2min，然后取下试样，用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，接着用吹风机冷风吹干，最后在金相显微镜上金相观察分析，并拍摄金相照片，如图1所示，铸铝试样金相组织清晰。
实施例二：
本发明所述的用于铝合金金相试样的制备方法，包含以下步骤：
S1取样：取一块3系高齿管试样；
S2粗磨：将试样安装到磨抛机的夹具上，再依次采用220目砂纸和500目砂纸通过磨抛机进行湿磨(一边磨，一边喷涂有去离子水)，其中最初压力为30N，然后压力逐渐从小到大，升至80N，防止砂纸因压力过大而破裂，磨抛机转速300转/分，每次磨削时间1min；结束后，先用流动的自来水冲洗，再用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S3精磨：采用9微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂9微米的金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至150N，防止9微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间5min；结束后，先在放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S4粗抛光：先采用3微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂3微米金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至150N，防止3微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间3min；结束后，先用浸泡在酒精中的棉球清洗，再放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，然后用流动的自来水冲洗，接着用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；再采用1微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂1微米金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至100N，防止1微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间2min；结束后，先放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S5精抛光：采用氧化物抛光盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂金相抛光液)，其中压力逐渐从小到大，升至60N，防止9微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，每次磨削时间1min，然后取下试样，用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，接着用吹风机冷风吹干，最后在金相显微镜上金相观察分析，并拍摄金相照片，如图2所示，3系高齿管试样金相组织清晰。
实施例三：
本发明所述的用于铝合金金相试样的制备方法，包含以下步骤：
S1取样：取一块微通道扁管试样；
S2粗磨：将试样安装到磨抛机的夹具上，再依次采用220目砂纸和500目砂纸通过磨抛机进行湿磨(一边磨，一边喷涂有去离子水)，其中最初压力为30N，然后压力逐渐从小到大，升至80N，防止砂纸因压力过大而破裂，磨抛机转速300转/分，每次磨削时间1min；结束后，先用流动的自来水冲洗，再用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S3精磨：采用9微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂9微米的金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至150N，防止9微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间5min；结束后，先在放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S4粗抛光：先采用3微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂3微米金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至150N，防止3微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间3min；结束后，先用浸泡在酒精中的棉球清洗，再放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，然后用流动的自来水冲洗，接着用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；再采用1微米磨盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂1微米金刚石悬浮液)，其中压力逐渐从小到大，升至100N，防止1微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，磨削时间2min；结束后，先放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，最后用吹风机冷风吹干；
S5精抛光：采用氧化物抛光盘进行湿磨(一边磨，一边喷涂金相抛光液)，其中压力逐渐从小到大，升至60N，防止9微米磨盘因压力过大而加快磨损，提高使用寿命，磨抛机转速150转/分，每次磨削时间1min，然后取下试样，用流动的自来水冲洗，然后用酒精冲洗，接着用吹风机冷风吹干，最后在金相显微镜上金相观察分析，并拍摄金相照片，如图3所示，微通道扁管试样金相组织清晰。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：包含以下步骤：
S1粗磨：将试样安装到磨抛机的夹具上，再依次采用180-220目砂纸和500-800目砂纸通过磨抛机进行湿磨，磨抛机转速200-400转/分，每次磨削时间1-3min，且压力逐渐从小到大，最后清洗并吹干；
S2精磨：采用9微米磨盘进行湿磨，磨抛机转速100-200转/分，磨削时间4-8min，且压力逐渐从小到大，最后清洗并吹干；
S3粗抛光：依次采用3微米磨盘和1微米磨盘进行湿磨，磨抛机转速100-200转/分，磨削时间4-8min，且压力均逐渐从小到大，最后清洗并吹干；
S4精抛光：采用氧化物抛光盘进行湿磨，磨抛机转速100-200转/分，磨削时间1-5min，且压力逐渐从小到大，最后清洗并吹干。
2.根据权利要求1所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：粗磨过程中喷涂有去离子水。
3.根据权利要求2所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：粗磨结束后，试样先用流动的自来水冲洗，再用酒精冲洗。
4.根据权利要求1所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：精磨过程中喷涂有9微米的金刚石悬浮液。
5.根据权利要求4所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：精磨结束后，试样先放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗。
6.根据权利要求1所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：粗抛光过程中依次喷涂有与3微米磨盘和1微米磨盘对应的3微米金刚石悬浮液和1微米金刚石悬浮液。
7.根据权利要求6所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：3微米磨盘抛光结束后，试样先用浸泡在酒精中的棉球清洗，再放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，然后用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗；1微米磨盘抛光结束后，试样先放入肥皂水和去离子水的混合液中洗涤，再用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗。
8.根据权利要求1所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：精抛光过程中喷涂有金相抛光液。
9.根据权利要求8所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：精抛光结束后，试样先用流动的自来水冲洗，最后用酒精冲洗。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的用于铝合金金相试样的制备方法，其特征在于：试样是通过吹风机冷风吹干。
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