《隐藏与试样制备技术之后的科学-试样制备技术与分析指导》——王琦（翻译）

      小金虫本期推荐《隐藏与试样制备技术之后的科学-试样制备技术与分析指导》，非常适合广大金相工作者阅读。现将其引言摘录如下：
      引言
      为了展示金属材料的真实显微组织并准确观察、鉴定、记录和测量，恰当的试样制备是必不可少的。通常，我们有时会遇到无法观察和测量试样的真实显微组织的情形，这多可追溯到前期不恰当的试样制备程序或无效的试样制备程序。试样经过恰当的制备展示真实的组织结构，或根据期望在恰当的对比度下显示相应的相或组成后，观察、评定、测量和记录的工作才能变的相对轻松容易。经验证明，要在显微镜下得到理想的组织图像不是件很容易的事情，是一个巨大的挑战。尽管如此，恰当的试样这杯方法仍得不到人们的足够重视。其实，试样的制备方法是决定试验的关键因素，就象那句经典的计算机谚语所描述的：“如果输入的是垃圾，那么输出的也是垃圾。”
以前，人们往往倾向与将镶嵌后的试样制备划分成两个步骤，研磨和抛光，甚至进一步细分为粗和细两个步骤。许多年以前，这种区分非常清晰。其实这种划分下的两种方式包含的制样取样方法是相同的。研磨就是将磨削材料固定在合适的介质材料上如纸或布上，以随机方向将试样表面材料通过磨削方式去掉。时至今日，碳化硅砂纸依旧被广泛使用，其磨削材料的粒度范围通常为5μm到150μm。
      过去，抛光过程并不被人们定义为金相抛光，相反而是划入到工业抛光的范畴，并且被笼统地描述成一种简单的获得光滑表面的方法。经抛光过的试样表面被定义为“能像镜面一样反射大部分的入射光线表面”。这样的定义对抛光后的表面来说其实也是正确的，只是就金相领域来说这样的定义有点不是非常准确。抛光过程也是产生划痕的微观机械运动过程，划痕一般很浅并且划痕的深度会随着磨削材料粒度降低而降低。划痕相对于基体来讲是固定不变的，它将随抛光膏、悬浮抛光剂及喷雾抛光剂而改变。经过较短时间的抛光，抛光布因为其自身纤维结构的特性，会将一些磨削材料微粒嵌入到抛光布的纤维缝隙中，从而产生相应的切削动作。
通常用作抛光工序载体的抛光布主要有非机织聚合物抛光布、化学纺织抛光布、机织无绒布或带绒布。抛光布材料的各异性也就导致了其回弹力的不同。回弹力的差异直接影响试样边缘的保持程度、应力的控制及切削效率。抛光过程必须能将研磨过程留下的痕迹降到不影响观察评定的程度，或者最终通过腐蚀剂可将其去除。只有经过这样的抛光，真实的显微组织才能被显示出来进行观察评定。对大多数的金属材料和合金及许多非金属材料来说，抛光到1μm或最终抛光到3μm就能得到一个足够满足日常检验工作的表面了。当然对于其他要求更高的工作，例如故障失效分析来讲，通常就需要抛光到更细小的粒度了。
      以前，抛光时添加的抛光剂主要是配置的悬浮液，最通用的就是氧化铝悬浮液，但对有些特别的材料，需要用MgO、Cr2O3或CeO的悬浮液进行抛光。金刚石抛光剂也仅仅从1940年才开始得到应用。如今，传统的抛光布如帆布、呢子布、毛毡及棉布由于其易导致应力增加，边缘倒圆或其他不利的元婴而逐渐遭到了淘汰。虽然有些材料采用碳化硅砂纸研磨更为有效，但与传统技术相比，现代的试样制备技术主要仍将焦点集中在如何减少碳化硅砂纸研磨的步骤和采用其他新的磨削材料。如果采用自动试样制备系统，绝大多数材料仅需要一个研磨步骤，通常称之为磨平步骤。抛光也只需两个或比两个多一点的抛光步骤。第二部采用相对较硬较粗大的无回弹力的金刚石表面（例如15μm或9μm），同时添加悬浮抛光液或喷雾抛光液。最初抛光剂颗粒在试样表面与抛光基体之间移动。从技术上来讲可以称作拍打，但短时间接触之后，金刚石颗粒被嵌进表面而产生切削动作。虽然以前对此没有清晰的定义，但我们仍将其称作抛光。如果基体是较硬的研磨盘，其表面相对较暗，那么这种步骤称为研磨可能比抛光更为准确些。相同的磨削颗粒如果被添加较硬的机织物表面上，如UltraPol丝绸布，那么较少的材料去除量就能得到一个划痕非常浅的有光泽的表面。带绒毛的抛光布，一般都用于最后最细的磨削颗粒磨抛。

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2016-10-23 20:27 上传

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《隐藏与试样制备技术之后的科学-试样制备技术与分析指导》——王琦（翻译）