金相磨抛的基本步骤
磨抛有关回答 2020-10-30

 

金相制样的终极目的就是制备平整镜面,用于腐蚀后观测,或者直接观测。磨抛的重要性显而易见。如果说切割和镶嵌都是制样的前期步骤的话,那么磨抛就是制样环节中最为重要的步骤。有幸避开了切割和镶嵌工序的小伙伴,在磨抛阶段要更加谨慎仔细,稍有不慎便会功亏一篑。

 

 

 

磨抛分为磨平和抛光两个阶段。样品在切割的过程中,由于锯片高速旋转冲击,切割面的前表层出现一定程度的材料变形和烧伤,同时割痕形成的表面粗糙不平。所谓的磨平就是将切割的粗糙表面通过大粒径磨料快速去除材料表层,获得平整的新鲜表面,为后续抛光提供基础。通常来说磨平阶段的磨粒直径在100微米以上,所以基础划痕自然也在100微米上下,抛光的过程就是逐级降低划痕大小,最终在1微米以内,常规光学倍数下面不可见,适合直接观测分析,或腐蚀后进行观测分析。由此可见,磨抛就是一个微细的材料平面磨削过程,磨削介质有两个来源,磨盘和悬浮液。特别是抛光的初级阶段,磨粒来源与磨盘,磨盘面可以是砂纸,也可以是带有金刚石或其他类型磨粒的研磨盘,这个过程也可以辅以悬浮液来强化研磨效果。在抛光的后期阶段,磨盘是不同类型的面料,本身不包含磨粒,但是可以收纳存储来自于悬浮液的磨粒。

 

 

 

磨抛的过程一般要有粗磨、精磨和抛光三个磨抛工序,要求较高的样品还要把抛光分为粗抛和精抛两步来实现才能达到理想的观测表面。每一步工序结束要有彻底的清洁工序,以消除上道残留磨粒干扰下道工序。

 

粗磨:即为磨平,去除切割划痕,找到基准面,划痕控制在100微米左右。

精磨:进一步降低划痕大小至9微米左右,为抛光提供合适的表面。

粗抛:消除肉眼可见划痕,将划痕控制在3微米左右。

精抛:消除光学显微镜划痕,划痕控制在1微米一下。

 

磨抛环节有很多方面的影响因素,我们要保证优质磨抛,必须要把变量定量化,所有的开放型节点都能实现量化控制。例如设备支持中心加载和单点加载两种模式,盘面转速,夹持器转向和转速,夹持器在盘面的投影位置,加载压力,磨抛时间,悬浮液类型,加注速度,每一步的盘面类型等。把如上环节都实现的定量控制,那么磨抛成功的偶然性因素就大幅下降,制样从对人的依赖转向对设备的依赖,降低技术准入门槛。

 

 

 

上述环节实现设备控制和流程控制之后,对于特定材质的样品,金相师的主要任务就是摸索出最优化的参数组合,然后将其固化下来,与其他人分享。这个过程注定要反复摸索尝试,少不了走不少的弯路。最省力的办法就是把这这项工作外包给专业公司。国内比较专业的公司例如上海川禾,他们有十多年的委托制样经验,积累了大量的制样信息,组建了专门的数据库,可以快速获得最佳制样方案。

 

所有的显微分析都是无数细节的累计和结晶,金相分析亦是如此。再不起眼的误差都可能为后续观测制造障碍,行业从业人员必须怀揣敬畏之心,追求尽善尽美。

 

上海川禾公司深耕金相检测行业数十载,长期践行精致金相的理念,是国内领先的金相解决方案供应商。川禾以国际巨头为标杆,直面难题、潜心研究,攻克制约行业发展的关键设备和耗材,打造了融合设备、耗材和制样培训的金相完整产业链;公司配备尖端金相实验室,拥有高素质的专家团队,十多年来为数以千计的客户提供金相分析和制样培训服务,并提供量身定制的金相实验室方案。

 

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