CN207127716U - 金相样品磨光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金相样品磨光装置,包括夹具基座、磨光夹具；所述夹具基座设有中心通孔和用于置放夹具的夹具孔；所述磨光夹具中间设有嵌样孔用于置放样品，在嵌样孔外围设有石蜡环槽；在石蜡环槽内设置石蜡环。

Description

金相样品磨光装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工装置，尤其涉及一种金相样品磨光装置。

背景技术

起源于十九世纪中期的金相学，一问世便得到了迅速的推广和应用，成为了钢铁行业重要的检测手段，一百多年来，在无数先辈的努力和探索下，金相技术不断地发展。如今金相技术在新品研发、质量控制以及失效分析等领域展示了其巨大的魅力。要掌握金相技术，首先便要能够制备高质量的金相样品。

高质量金相样品的制备，往往需要经历以下几个环节：磨光、抛光、腐蚀。而其中，难度最高、也最难把控的环节是磨光和抛光。

目前,磨光的方法一般有两种：一为手工磨光，手持样品在垫有玻璃板的砂纸上手动磨光；二为机械磨光机磨光，手持样品放在磨光机上利用砂纸的转动对样品进行磨光。这种磨光过程中往往会出现以下问题：

1）划痕：磨光的原理是砂纸上露出的锋利的磨砺尖端对样品进行切削，磨光使用的砂纸，磨粒一经变钝，切削作用减小，同时也会有少量磨粒从砂纸上脱落，脱落的磨粒与样品表面发生滚压从而引起表面层产生变形金属层或划痕。金相样品磨光过程包括粗磨、细磨。所需用到的砂纸粒度号分别为400、600、800、1000，其切削速度依次减小，划痕深度依次减小。在磨光过程，从低号砂纸开始磨光，磨至划痕方向一致后更换高号砂纸，与上一道研磨方向成90°磨去上道砂纸留下的痕迹。在此过程中容易出现以下问题：例如在从400#砂纸更换到600#砂纸后，由于人为观察误差，误以为已经将400#砂纸留下的划痕完全磨掉，实际却存有少量400#砂纸留下的划痕；当更换到800#砂纸上进行磨光时，研磨方向与600#砂纸研磨方向成90°、与400#砂纸研磨方向平行。这时会发现400#砂纸留下的划痕很难磨去，且不易判断这些划痕是由400#砂纸造成的还是由800#砂纸本身质量缺陷或磨粒脱落刮花的，因而不便进行正确的处理。

2）脱落：在研磨有析出物或非金属夹杂物的样品时，由于析出物或非金属夹杂物与基体不同的塑性变形能力，如果制样过程中研磨时间长，磨制用力不均匀或用力过大会造成析出物从样品表面脱出而留下孔洞。

3）附加面：在手工磨光过程中，很难保证手臂长时间保持平稳，难免会出现水平方向上由于用力不均匀而导致的附加面出现。

现有技术的金相样品磨光过程中的上述缺陷严重影响了金相样品磨光抛光的效率和质量。

而在相图测定中，合金样品中往往存在多个相，各个相的硬度不一，而且一些样品脆而疏松，在很大程度上增加了磨光抛光过程的难度。通过实验测定，一个三元相图截面往往需要50个样品以上，复杂的体系可能需要更多的样品。因此，提高磨光效率及其质量非常重要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种效率高而且能够保证金相样品质量的金相样品磨光装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的金相样品磨光装置包括夹具基座和磨光夹具；所述夹具基座设有中心通孔和用于置放夹具的夹具孔；所述夹具孔至少设有三个且任意两两相邻夹具孔的圆心连线都构成一个正三角形；所述磨光夹具中间设有嵌样孔用于置放样品，在嵌样孔外围设有石蜡环槽；所述石蜡环槽顶部还设置有通气孔；在石蜡环槽内设置石蜡环，石蜡环末端与石蜡环槽端面齐平；所述石蜡环与石蜡环槽内腔顶部之间设有活动垫片；所述嵌样孔中设置有活塞。

所述夹具孔内壁沿圆周均匀分布三个限位槽。

所述石蜡环为热浇注入石蜡环槽内。

所述夹具基座基座为超高分子量聚乙烯材料制成。

所述夹具基座上设置有18个夹具孔。

所述磨光夹具的石蜡环槽内腔设有石蜡调位棒、嵌样孔中设有样品调位棒。

采用本实用新型的结构，由于设置了夹具基座，夹具基座设有中心通孔和用于置放夹具的夹具孔，夹具孔至少设有三个且任意两两相邻夹具孔的圆心连线都构成一个正三角形，可以保证在有限面积的基座内放置最大数量的样品，夹具基座转动时，夹具孔相对夹具基座共有三种不同的线速度，也即同时实现了三种不同的磨光速度，能极大提高工作效率。

夹具孔内壁沿圆周均匀分布三个限位槽，三个限位槽的中心与圆心的连线两两成120°，这样可确保更换砂纸时，前后两次磨光方向成60°，因此连续的三次磨光工序中，磨光方向均两两成60°，这样可以清楚地确定划痕来自于哪一道砂纸，以便及时处理，保证工作质量。

由于设置了具有石蜡保护功能的夹具（设置了石蜡环，并通过石蜡环槽等结构使石蜡环有效工作），在磨光过程中，从砂纸中脱落的磨粒会被嵌入到较软的石蜡中，从而避免磨粒在样品表面滚压造成划痕和扰动层。

通过活动垫片的设置，可以保证在注入石蜡溶液时防止石蜡溶液从壳体的通气孔中漏出；还可以通过石蜡调位棒按压活动垫片保证石蜡环各点受力均匀，从而实现在不毁坏石蜡的前提下向下调节石蜡环的位置。

本实用新型结构简单、安装方便，既保证了加工精度要求，提高了工作质量，简化了加工工序，同时还最大限度的保证了加工数量，缩短了加工周期，从而大大提高了生产效率，能够克服现有技术的缺陷又降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型的夹具基座俯视图；

图2是本实用新型结构示意图；

图3是本实用新型磨光夹具结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细描述：

如图1、图2、图3所示，本实用新型的金相样品磨光装置包括夹具基座7、磨光夹具22。

夹具基座设有中心通孔20和用于置放夹具的夹具孔19。夹具孔至少设有三个且任意两两相邻夹具孔的圆心连线都构成一个正三角形。夹具基座上优选设置18个夹具孔。工作时，夹具基座通过夹具基座架15置于金相样品磨光抛光机上。夹具基座最好用超高分子量聚乙烯材料制成。夹具孔内壁沿圆周均匀分布三个限位槽。

磨光夹具中间设有嵌样孔25用于置放样品14。在嵌样孔外围设有石蜡环槽26。石蜡环槽顶部还设置有通气孔27。在石蜡环槽内设置石蜡环21，石蜡环末端与石蜡环槽端面齐平。石蜡环与石蜡环槽内腔顶部之间设有活动垫片23。嵌样孔中设置有活塞24。石蜡环为热浇注入石蜡环槽内。

磨光夹具的石蜡环槽内腔设有石蜡调位棒、嵌样孔中设有样品调位棒。

工作过程如下：

1）将磨光夹具倒置于水平玻璃板上，即带小孔一段朝下，并将活动垫片放入磨光夹具环状间隙中。

2）将石蜡粒放入试管中，然后将盛有石蜡粒的试管放入大烧杯中，再往大烧杯中注入开水，静置待石蜡熔化，将熔化后的石蜡注入磨光夹具石蜡环槽内腔中填满后静置冷却凝固。

3）通过石蜡调位棒按压活动垫片将石蜡位置稍稍向下调整，用砂纸磨去石蜡冷却时因热胀冷缩形成的凹坑，以获得与夹具端面平齐的石蜡环。

4）将镶好的样品嵌入样品夹具中，用样品调位棒调整活塞的位置至样品表面与夹具端面平齐。

5）在磨光机中铺设好所需粒度的砂纸，再把夹具基座架设在铺好砂纸的磨光抛光机上。

6）将步骤4）中嵌有样品的夹具嵌入架设在第一道砂纸的夹具基座的夹具孔中，并根据样品磨光所需压力的不同，往样品夹具中注入相应质量的水或再在夹具上方加上配重块。

7）启动磨光抛光机，30-60秒后拿起夹具观察样品划痕情况，若划痕不均匀或方向不一致则继续磨光；若划痕均匀且方向一致则转入第二道砂纸磨光，且保持磨光方向与第一道砂纸的磨光方向成60°。30-60秒后，若第一道砂纸留下的划痕已被完全磨去，则转入第三道砂纸上进行磨光，磨光方向与此前两道砂纸磨光方向都成60°。30-60秒后，若第二道砂纸留下的划痕已被完全磨去，且第三道砂纸留下的划痕均匀且方向一致则转入第四道砂纸。重复以上步骤，直至磨完最后一道砂纸。

Claims (7)

1.一种金相样品磨光装置，其特征在于：包括夹具基座（7）和磨光夹具；所述夹具基座设有中心通孔（20）和用于置放夹具的夹具孔（19）；所述夹具孔至少设有三个且任意两两相邻夹具孔的圆心连线都构成一个正三角形；所述磨光夹具中间设有嵌样孔（25）用于置放样品，在嵌样孔外围设有石蜡环槽（26）；所述石蜡环槽顶部还设置有通气孔（27）；在石蜡环槽内设置石蜡环（21），石蜡环末端与石蜡环槽端面齐平；所述石蜡环与石蜡环槽内腔顶部之间设有活动垫片（23）；所述嵌样孔中设置有活塞（24）。

2.根据权利要求1所述金相样品磨光装置，其特征在于：所述夹具孔内壁沿圆周均匀分布三个限位槽。

3.根据权利要求1所述金相样品磨光装置，其特征在于：所述石蜡环为热浇注入石蜡环槽内。

4.根据权利要求1所述金相样品磨光装置，其特征在于：所述夹具基座为超高分子量聚乙烯材料制成。

5.根据权利要求1所述金相样品磨光装置，其特征在于：所述夹具基座上设置有18个夹具孔。

6.根据权利要求1所述金相样品磨光装置，其特征在于：所述夹具基座通过夹具基座架（15）置于金相样品磨光抛光机上。

7.根据权利要求1所述金相样品磨光装置，其特征在于：所述磨光夹具的石蜡环槽内腔设有石蜡调位棒、嵌样孔中设有样品调位棒。