金相制样的目的是为了进行微观分析,因此贯穿试样制备全程的隐线是——金相砂纸、抛光剂等接触试样观察面(制备面)的接触物的粒度。
具体细分来说,主要取决于制样的“起点、终点、难度、效率”这四个变量,下面且听我们来一一道来。
1. 起点是指——样品表面是不是很粗糙?有没有锈迹、污渍、裂纹?有没有变形?有没有过热过烧?
如果都没有,那么制样起点就很好,制样就会轻松很多。可以直接选择像美国QMAXIS “P1200”这样的细砂纸开始进行制样。
但是,如果试样表面存在锈迹、存在变形、存在过热过烧区域、存在观察面(制备面)不良好等等情况,就有必要选择美国QMAXIS “P180”这类粗砂纸开始制备试样。如果此时还是选择 “P1200”这样的高号数金相砂纸进行制样的话,不仅效率大打折扣,金相砂纸消耗得也多。
起点,也就是观察面(制备面)越差,抛光步骤越多,主要体现在金相制备过程的前半段。
2. 终点是指——需要在多大的放大倍率下进行微观分析。放大倍数越大,抛光步骤越多,主要体现在制备过程的后半段。
如果是在100倍的条件下进行观察,只需要抛光到1微米粒径的抛光剂,你就可以得到没有划痕的观察面(制备面)。如下图所示:

(齿轮钢,1微米抛光剂,100倍。)
如果是在1000倍的条件下进行观察,那就有必要抛光到0.05微米粒径的抛光剂,才能确保得到没有划痕的观察面(制备面)。如下图所示:

(齿轮钢,0.05微米抛光剂,1000倍。)
由上述两点可知,金相制样可以参考如下步骤:
情况1
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起点(表面)很好;终点100倍下观察 |
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步骤1 |
P1200砂纸 |
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步骤2 |
P2500砂纸 |
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步骤3(结束) |
1微米抛光剂(结束) |
情况2
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起点(表面)很差;终点1000倍下观察 |
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步骤1 |
P180砂纸 |
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步骤2 |
P600砂纸 |
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步骤3 |
P2500砂纸 |
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步骤4 |
3微米抛光剂 |
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步骤5(结束) |
0.05微米抛光剂(结束) |
3. 难度是指——试样材料本身有没有会导致制样过程困难、制备效果差的特性。一般而言,特别软的材料、特别脆(硬度高,塑性差)的材料,会给制样增加难度。
以软材料为例,软材料特别容易产生划痕,因此使用相同的制备步骤时,需要延长制备时间,或者增加过渡步骤。
软材料方案1
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起点(表面)很差;终点1000倍下观察 |
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步骤1 |
P180砂纸 |
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步骤2 |
P600砂纸 |
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步骤3 |
P2500砂纸 |
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步骤4 |
3微米抛光剂 抛光时间延长1倍 |
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步骤5(结束) |
0.05微米抛光剂 抛光时间延长2倍(结束) |