CN115972042A - 手握式金相磨抛辅助工具及金相试样磨抛方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种手握式金相磨抛辅助工具及金相试样磨抛方法，手握式金相磨抛辅助工具包括有握把套管，握把套管内套设有样品镇，样品镇的底部固定设置有磁铁，握把套管采用无磁性材料制成，样品镇及其上磁铁依靠自重具有向下的趋势；金相试样磨抛方法采用手握式金相磨抛辅助工具进行磨抛。本发明的手握式金相磨抛辅助工具，能够很好地排除人为施力干扰，使得金相试样受力均匀，磨抛均匀、平整；整个手握式金相磨抛辅助工具结构简单，尺寸较小，方便携带，适合在合金制造现场中使用。金相试样磨抛方法通过采用该磨抛辅助工具，能够很好地排除人为施力干扰，使得金相试样受力均匀，磨抛均匀、平整，且方法简单、高效，研磨质量好，磨抛效率较高。

Description

手握式金相磨抛辅助工具及金相试样磨抛方法

技术领域

本发明涉及金相试样磨抛技术领域，尤其涉及一种手握式金相磨抛辅助工具及金相试样磨抛方法。

背景技术

金相分析是通过测量和统计金相试样的金相显微组织来确定金相试样材料的状态，进而建立材料成分、组织和性能间的定性和定量关系。从某种意义上而言，金相分析就是在人们主观意识的基础上对于金属内部结构的研究与分析。金相试样磨抛则是金相分析中关键一环，金相试样磨抛技术的好坏直接影响对材料组织状态的判断。

金相试样磨抛技术对试样研磨质量、效率等要求较高，因此对相关操作人员，要求有较高操作技术基础。现有的一种方式是采用全自动磨抛机进行制样，成本较高且不具备普适性。传统的使用手持样品进行试样研磨依然为主流方式，但是在手持样品进行研磨试样时时，因样品形状各异，尤其是较薄、较小的试样，拿握困难，使得样品磨面受力不均，磨面难以平整。基于此，现在通常会引入一些金相试样夹持或辅助工具，以替代直接手握试样。

专利CN114871857A公开了一种夹持金相试样的工具，所述工具包括依次连接的握把、手柄和卡盘；所述工具还包括磁铁，所述磁铁置于手柄与卡盘之间；所述磁铁被卡盘的四周固定在手柄和卡盘之间，所述工具由卡盘的镂空结构露出的磁铁部分对金相试样进行吸附；所述工具夹持稳定后，利用凸起边缘和缺口卡住金相试样，并利用磁铁吸附固定金相试样，用手握住握把与手柄，在磨盘上对金相试样进行磨抛，由于金相试样固定较为稳定，因此提升了试样磨抛成型率，简便的使用方法也使得磨抛的效率得以保证。

专利CN211825641U公开了一种用于金相检测的夹具，包括底座和连接在底座上的连接件，所述底座和连接件上开设有相互贯通的两个对称的固定孔，两个固定孔相对的侧壁上均螺纹插接有螺杆，两个螺杆相对的一端均连接有旋钮，底座和连接件一体成型。本实用新型克服了现有技术的不足，设计合理，结构紧凑，解决了现有的金相检测夹具不方便固定尺寸较小、形状不规则的试样，导致适用范围小，固定效率低的问题。

专利CN207873964U公开了一种金相试样磨抛夹持装置，其包括安装架，安装架上安装有旋转伸缩机构，旋转伸缩机构上安装有夹持机构，夹持机构包括夹持机构本体，夹持机构本体内设有腔体，腔体设有开口，开口方向向下，夹持本体上安装有调节螺母，调节螺母水平贯穿夹持机构本体至腔体中，调节螺母上设有齿轮，腔体内部安装有升降杆，升降杆上设有与齿轮配合的齿条，升降杆的底部固定安装有试样座，试样座的底部设有磁铁，通过旋转调节螺母，齿轮带动升降杆，调节试样座与开口的距离；所述夹持装置通过磁铁增强稳定性。

上述专利分别实现了金相试样的夹持、固定等，但是依然存在一定的缺陷，主要表现在使用时为直接对金相试样进行施力下压，该直接对金相试样进行施力下压的方式难以保证磨抛时金相试样受力均匀，容易出现金相试样因受力均匀而磨抛不均匀、不平整的问题；且，部分工具、夹具仅适用特定尺寸、形状的金相样品，部分工具、夹具在固定磨抛后会损伤金相试样的非磨抛面，甚至导致样品变形，或部分工具、夹具尺寸较大，结构较为复杂且存在机构损坏的风险。

发明内容

针对以上不足，本发明提供一种手握式金相磨抛辅助工具及金相试样磨抛方法，能够解决现有技术的金相试样夹持或辅助工具存在的金相试样因受力均匀而磨抛不均匀、不平整的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种手握式金相磨抛辅助工具，包括有握把套管，所述握把套管内套设有样品镇，所述样品镇的底部固定设置有磁铁，所述握把套管采用无磁性材料制成，所述样品镇及其上磁铁依靠自重具有向下的趋势。

进一步地，所述握把套管和样品镇的侧壁上分别设置有刻度线，所述握把套管的刻度线从所述握把套管的外侧壁的底部向上延伸，所述样品镇的刻度线向上延伸并超出所述握把套管的顶部。

优选的，所述握把套管和样品镇分别采用无磁钨钢材料制成。

进一步地，所述样品镇的顶部放置有能够与样品镇相分离的配重块。

优选的，所述样品镇的顶部设置有竖向设置的套杆，所述配重块开设有能够匹配套入所述套杆的通孔，一块或多块所述配重块套设在所述套杆上并放置在所述样品镇的顶部。

优选的，所述样品镇的顶部开设有竖向设置的套孔，所述配重块设置有能够套入所述套孔的限位杆，所述配重块为多块且具有不同的重量，所述配重块套设在所述套孔上并放置在所述样品镇的顶部。

进一步地，所述握把套管的内侧壁自顶部向下开设有滑槽，所述样品镇的侧壁上设置有滑块，所述滑块匹配位于所述滑槽内以使得所述样品镇仅能相对于所述握把套管轴向滑动。

优选的，所述握把套管的外径为50-60mm，内径为40-50mm，高度为50-60mm；所述样品镇高度为50-60mm，直径为40-50mm；所述磁铁高度为5-10mm，直径为40-50mm；所述握把套管和样品镇上的刻度线的每格刻度为1-2mm，总量程为25-35mm。

进一步地，所述磁铁的底面涂覆有强力胶。

另一方面，本发明还提供一种金相试样磨抛方法，该方法采用上述任一项所述的手握式金相磨抛辅助工具进行磨抛，包括以下步骤：将金相试样水平置于所述样品镇下方的磁铁底部并使金相试样固定在磁铁上，用手握住所述握把套管并使得所述样品镇竖向设置并放置在磨盘或砂纸上，利用所述样品镇自身重量给予金相试样压力，利用磨盘或砂纸对金相试样进行磨抛。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的手握式金相磨抛辅助工具，能够很好地排除人为施力干扰，使得金相试样受力均匀，磨抛均匀、平整；

2、整个手握式金相磨抛辅助工具结构简单，尺寸较小，方便携带，适合在合金制造现场中使用；

3、使用磁铁对试样进行吸附，提高了试样的稳定性，缩短了操作时间、消除了安全隐患，且适用于各种形状的金相试样，研磨质量好，磨抛效率较高；

4、能够实时观察金相试样磨损厚度，可有效避免过磨；

5、通过设置配重块，可较为精确调整对金相试样的下压力，以适应不同金相试样或不同的磨抛阶段；

6、本发明还提供一种金相试样磨抛方法，该方法采用本发明的手握式金相磨抛辅助工具进行磨抛，通过采用该磨抛辅助工具，能够很好地排除人为施力干扰，使得金相试样受力均匀，磨抛均匀、平整，且方法简单、高效，研磨质量好，磨抛效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明的手握式金相磨抛辅助工具的结构示意图；

图2为本发明的手握式金相磨抛辅助工具爆炸示意图；

图3为本发明中握把套管的结构示意图；

图4为本发明中样品镇的结构示意图。

其中，图中所示标记为：10-握把套管；11-滑槽；20-样品镇；21-套杆；22-滑块；30-磁铁；40-刻度线；50-配重块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

在一个实施方式中，本发明提供一种手握式金相磨抛辅助工具，包括有握把套管10，握把套管10内套设有样品镇20，样品镇20的底部固定设置有磁铁30，握把套管10采用无磁性材料制成，样品镇20及其上磁铁30依靠自重具有向下的趋势。

本发明提供一种金相试样磨抛方法，采用上述的手握式金相磨抛辅助工具进行磨抛，包括以下步骤：将金相试样水平置于样品镇20下方的磁铁30底部并使金相试样固定在磁铁30上，用手握住握把套管10并使得样品镇20竖向设置并放置在磨盘上，利用样品镇20自身重量给予金相试样压力，利用磨盘上对金相试样进行磨抛。

可以理解的是，本发明的手握式金相磨抛辅助工具同样可以使用在砂纸上，此时通过在砂纸上移动握把套管10，即可实现金相试样与砂纸相互摩擦以实现磨抛。

实施时，操作者手握握把套管10，样品镇20竖向设置并放置在磨盘上，此时金相试样与磨盘接触，并在自身重量作用下具有向下的趋势，该趋势替代人手或者是工具下压而与磨盘接触，由于是人手握持握把套管10而不直接对样品镇20直接施力，金相试样在竖向的作用力为样品镇20自重产生的轴向作用力，该方式可使得金相试样尽可能地排除人为施力干扰，使得金相试样受力均匀，磨抛均匀、平整；整个手握式金相磨抛辅助工具结构简单，尺寸较小，方便携带，适合在合金制造现场中使用；使用磁铁对试样进行吸附，提高了试样的稳定性，缩短了操作时间、消除了安全隐患，且适用于各种形状的金相试样，研磨质量好，磨抛效率较高。

以下为更为具体的示例性的实施例。

实施例1

本发明优选的实施例提供一种手握式金相磨抛辅助工具，包括有握把套管10，握把套管10内套设有样品镇20，样品镇20的底部固定设置有磁铁30，握把套管10采用无磁性材料制成，样品镇20及其上磁铁30依靠自重具有向下的趋势。

优选的，握把套管10和样品镇20分别采用无磁钨钢材料制成。无磁钨钢材料制成的握把套管10和样品镇20。一方面，钨钢作为硬质合金，具有超高硬度和高耐磨性，在样品磨抛的同时，使工具的磨损降低，尤其是握把套管10可能会与磨盘接触，则超高硬度和高耐磨性的握把套管10能够尽量避免磨损或减缓磨损速度；另一方面，钨钢材料具有高密度，以使得样品镇20具有一定的重量，在样品磨抛的同时，样品镇20的大自重能使得金相样品磨面受力均匀，并提高样品的磨抛效率；同时，无磁钨钢材料不具有磁性，不会与磁铁30作用，而影响样品镇20及其上磁铁30依靠自重向下。

本优选的实施例，特别适用于能够与磁铁30进行磁吸的金相试样使用，以通过磁吸作用，可实现将金相试样简单并牢靠地固定在磁铁30上。

本优选的实施例中，磁铁30采用铷钕铁硼高强度磁铁，其优势在于，一是铷钕铁硼高强度磁铁，高频损耗低，成本低，便于取材制作；二是此类磁铁起始磁导率高，可以缩小磁铁整体的体积。

握把套管10和样品镇20的侧壁上分别设置有刻度线40，握把套管10的刻度线40从握把套管10的外侧壁的底部向上延伸，样品镇20的刻度线40向上延伸并超出握把套管10的顶部。通过设置刻度线40，用以观察金相试样和工具本身的磨损厚度，具体为，握把套管10可能与磨盘接触而有磨损，则在握把套管10的底部设置刻度线40可直观观察握把套管10的磨损情况，而样品镇20的刻度线40向上延伸并超出握把套管10的顶部，可通过该刻度线40来观察金相试样的磨损厚度，如通过观察初始磨抛以及实时磨抛时的刻度线40的变化来获得金相试样的磨损厚度，当然，还需要结合实时磨抛时握把套管10的磨损厚度来换算。为了便于刻度线40刻度的快速读数，可在刻度线40旁镌刻对应数字。

考虑到不同金相试样在磨抛时所需下压力不同或者是同种金相试样在磨抛不同阶段所需下压力不同，应根据实际需要相应调整样品镇20自重对金相试样产生的下压力。本优选的实施例中，样品镇20的顶部放置有能够与样品镇20相分离的配重块50，配重块50放置在样品镇20的顶部会给样品镇20相应的重力，并可转换为样品镇20对金相试样的下压力，通过调整配重块50，可改变样品镇20对金相试样的下压力。示例性地，样品镇20的顶部设置有竖向设置的套杆21，配重块50开设有能够匹配套入套杆21的通孔，一块或多块配重块50套设在套杆21上并放置在样品镇20的顶部，以通过放置不同数量或重量的配重块50来调整配重块50传递给样品镇20的重力，以调整样品镇20对金相试样的下压力。在一个示例性的实施例中，样品镇20的重量为3kg，配重块50为两块，一块为0.6kg，一块为0.3kg。当然，可以理解的是，针对于不同金相试样，可使用不同重量、大小的样品镇20和配重块50。

握把套管10的内侧壁自顶部向下开设有滑槽11，滑槽11与握把套管10同轴设置，为半圆槽，样品镇20的侧壁上设置有滑块22，滑块22为半圆形状，其从样品镇20的顶部延伸到底部，滑块22匹配位于滑槽11内以使得样品镇20仅能相对于握把套管10轴向滑动，从而防止样品镇20相对于握把套管10发生转动等。考虑到部分金相试样磨盘时，一段时间内一般只进行一个方向的磨抛，因此在磨盘转动时，金相试样不动，则通过滑块22匹配位于滑槽11内以使得样品镇20仅能相对于握把套管10轴向滑动而防止样品镇20相对于握把套管10发生转动，从而可以有效防止金相试样转动，以保证试样磨抛符合要求。

本示例性的实施例中，握把套管10的外径为60mm，内径为50mm，高度为50mm；样品镇20高度为60mm，直径为50mm；磁铁30高度为10mm，直径为50mm；握把套管10和样品镇20上的刻度线40的每格刻度为1mm，总量程为30mm。

本优选的实施例提供一种金相试样磨抛方法，采用上述的手握式金相磨抛辅助工具进行磨抛，包括以下步骤：将金相试样通过磁吸的方式水平置于样品镇20下方的磁铁30底部并使金相试样固定在磁铁30上，用手握住握把套管10并使得样品镇20竖向设置并放置在磨盘上，利用样品镇20自身重量给予金相试样压力，利用磨盘上对金相试样进行磨抛。

实施例2

与实施例1不同的是，本优选的实施例中，样品镇20的顶部开设有竖向设置的套孔，配重块50设置有能够套入套孔的限位杆，配重块50为多块且具有不同的重量，配重块50套设在套孔上并放置在样品镇20的顶部。通过将不同重量的配重块50放置在样品镇20的顶部来调整配重块50传递给样品镇20的重力，以调整样品镇20对金相试样的下压力。

实施例3

与实施例1不同的是，本优选的实施例中，磁铁30的底面涂覆有强力胶，实施时，通过强力胶将不与磁铁30磁性的金相试样粘贴到磁铁30底部，以实现将金相试样固定在磁铁30上。

综上所述，本发明提供一种手握式金相磨抛辅助工具，能够很好地排除人为施力干扰，使得金相试样受力均匀，磨抛均匀、平整；整个手握式金相磨抛辅助工具结构简单，尺寸较小，方便携带，适合在合金制造现场中使用；使用磁铁对试样进行吸附，提高了试样的稳定性，缩短了操作时间、消除了安全隐患，且适用于各种形状的金相试样，研磨质量好，磨抛效率较高；能够实时观察金相试样磨损厚度，可有效避免过磨；通过设置配重块，可较为精确调整对金相试样的下压力，以适应不同金相试样或不同的磨抛阶段。本发明还提供一种金相试样磨抛方法，该方法采用本发明的手握式金相磨抛辅助工具进行磨抛，通过采用该磨抛辅助工具，能够很好地排除人为施力干扰，使得金相试样受力均匀，磨抛均匀、平整，且方法简单、高效，研磨质量好，磨抛效率较高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，包括有握把套管（10），所述握把套管（10）内套设有样品镇（20），所述样品镇（20）的底部固定设置有磁铁（30），所述握把套管（10）采用无磁性材料制成，所述样品镇（20）及其上磁铁（30）依靠自重具有向下的趋势。

2.根据权利要求1所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述握把套管（10）和样品镇（20）的侧壁上分别设置有刻度线（40），所述握把套管（10）的刻度线（40）从所述握把套管（10）的外侧壁的底部向上延伸，所述样品镇（20）的刻度线（40）向上延伸并超出所述握把套管（10）的顶部。

3.根据权利要求1所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述握把套管（10）和样品镇（20）分别采用无磁钨钢材料制成。

4.根据权利要求1所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述样品镇（20）的顶部放置有能够与样品镇（20）相分离的配重块（50）。

5.根据权利要求4所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述样品镇（20）的顶部设置有竖向设置的套杆（21），所述配重块（50）开设有能够匹配套入所述套杆（21）的通孔，一块或多块所述配重块（50）套设在所述套杆（21）上并放置在所述样品镇（20）的顶部。

6.根据权利要求4所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述样品镇（20）的顶部开设有竖向设置的套孔，所述配重块（50）设置有能够套入所述套孔的限位杆，所述配重块（50）为多块且具有不同的重量，所述配重块（50）套设在所述套孔上并放置在所述样品镇（20）的顶部。

7.根据权利要求1所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述握把套管（10）的内侧壁自顶部向下开设有滑槽（11），所述样品镇（20）的侧壁上设置有滑块（22），所述滑块（22）匹配位于所述滑槽（11）内以使得所述样品镇（20）仅能相对于所述握把套管（10）轴向滑动。

8.根据权利要求2所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述握把套管（10）的外径为50-60mm，内径为40-50mm，高度为50-60mm；所述样品镇（20）高度为50-60mm，直径为40-50mm；所述磁铁（30）高度为5-10mm，直径为40-50mm；所述握把套管（10）和样品镇（20）上的刻度线（40）的每格刻度为1-2mm，总量程为25-35mm。

9.根据权利要求1所述的手握式金相磨抛辅助工具，其特征在于，所述磁铁（30）的底面涂覆有强力胶。

10.一种金相试样磨抛方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的手握式金相磨抛辅助工具进行磨抛，包括以下步骤：将金相试样水平置于所述样品镇（20）下方的磁铁（30）底部并使金相试样固定在磁铁（30）上，用手握住所述握把套管（10）并使得所述样品镇（20）竖向设置并放置在磨盘或砂纸上，利用所述样品镇（20）自身重量给予金相试样压力，利用磨盘或砂纸对金相试样进行磨抛。

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