當(dāng)金相試樣的材料為薄板,細(xì)線材,細(xì)管材,等尺寸過(guò)小或形狀不規(guī)則的試樣時(shí),由于不便于用手握持,則要采用鑲嵌的方法以便得到尺寸適當(dāng),外形規(guī)則的試樣。當(dāng)試樣的檢驗(yàn)?zāi)康氖怯^察表層組織時(shí),也需要對(duì)試樣進(jìn)行鑲嵌。經(jīng)過(guò)鑲嵌的樣品,不但磨拋方便,而且可以提高工作效率及試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。
金相試樣鑲嵌的方法很多,下面我們介紹幾種常用的方法。
一、機(jī)械夾持法
如果需要研究表層組織的試樣,可以使用機(jī)械夾持方法以便于保持試樣邊緣在磨制過(guò)程中不被倒角,夾具的材質(zhì)一般選用低碳鋼,中碳鋼,銅合金等,其硬度要略高于試樣。選用夾具時(shí)候,需注意使試樣與鋼圈或鋼夾要緊密接觸,鑲嵌板材時(shí)可用較軟的金屬片間隔,以防磨損試樣邊緣。
二、塑料鑲嵌法
我們常用的塑料鑲嵌法分以下兩種:利用環(huán)氧樹(shù)脂等物質(zhì)在室溫下進(jìn)行鑲嵌叫冷鑲嵌,冷鑲法的反應(yīng)式為:環(huán)氧樹(shù)脂+固化劑=聚合物+熱;在專用的鑲嵌機(jī)上面經(jīng)過(guò)加熱成型叫熱鑲嵌,熱鑲法的反應(yīng)式為:樹(shù)脂+壓力+熱=聚合物。不論哪種方法我們都要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。
1、鑲嵌料必須不溶于酒精,因?yàn)槲覀冊(cè)谥苽湓嚇舆^(guò)程中需要用酒精進(jìn)行清洗。
2、鑲嵌料應(yīng)該有足夠的硬度,以免在拋光時(shí)候出現(xiàn)倒角現(xiàn)象
3、鑲嵌料要有適當(dāng)?shù)酿じ叫?,使試樣邊緣與鑲嵌料間緊密結(jié)合,沒(méi)有縫隙,避免制樣過(guò)程中磨料及 其它溶液進(jìn)入, 影像制樣質(zhì)量
4、鑲嵌操作中是否會(huì)影響實(shí)驗(yàn)組織的變化,例如加熱加壓會(huì)使試樣組織改變
5、鑲嵌料應(yīng)該具有抗腐蝕性,對(duì)所使用的化學(xué)試劑不起作用或者作用輕微。
6、鑲嵌簡(jiǎn)單方便,鑲嵌過(guò)程中安全無(wú)毒。
冷鑲嵌的使用方法:
不能加熱的試樣,不能加壓的(例如:軟的,易碎的)試樣,大的形狀復(fù)雜的試樣,和多孔的試樣可以采用冷鑲嵌方法進(jìn)行鑲嵌冷鑲嵌用的材料為樹(shù)脂加固化劑,樹(shù)脂一般為環(huán)氧樹(shù)脂,聚酯樹(shù)脂,丙烯樹(shù)脂等,固化劑一般是胺類。試樣清洗干燥后放入澆筑模內(nèi),模壁要涂上真空油,硅油凡士林油等,以便于澆筑完后脫模,澆注??捎貌A?,鋁,鋼 聚四氟乙烯塑料等,對(duì)于多孔或有細(xì)裂紋試樣,可以采用真空冷鑲嵌,即將冷鑲嵌材料加固化劑按比例調(diào)配好之后,倒入已經(jīng)放好試樣的澆注模之中放入真空箱中,開(kāi)啟真空泵,箱體中的負(fù)壓可以使鑲嵌料充分滲入到試樣的細(xì)微孔隙和細(xì)微裂紋中。
熱鑲嵌的使用方法:
金相試樣的熱鑲嵌都是在專門的機(jī)器上進(jìn)行的,通常把這種叫做試樣鑲嵌機(jī)。鑲嵌料按其加工性能可分為熱固性塑料和熱塑性塑料,可以根據(jù)不同使用的鑲嵌料選擇不同的的鑲嵌機(jī)。
熱固性鑲嵌料是指:經(jīng)過(guò)一次加熱成熱固化以后,其形狀就不可改變,不能再次加工成型,也就是說(shuō)熱固性塑料不具備在此加工性和在回收利用性。比如環(huán)氧樹(shù)脂,有機(jī)硅脂和聚氨酯等。
熱塑性鑲嵌料是指:塑料加工固化冷卻以后,再次加熱仍然能夠達(dá)到流動(dòng)性,并可以對(duì)其進(jìn)行再次加工成型,也就是說(shuō)具有良好的在加工性和在回收利用性,比如有聚乙烯,聚氯乙烯和聚苯乙烯等。
下面我們分別介紹塑料熱固鑲嵌和塑料熱塑鑲嵌
1 塑料熱固鑲嵌
塑料熱固鑲嵌是目前使用比較多的一種鑲嵌方法,鑲嵌機(jī)上主要包括加壓,加熱裝置,加熱溫度控制裝置和壓膜幾個(gè)部分組成,熱固鑲嵌特點(diǎn)是在成型溫度下樹(shù)脂成為堅(jiān)固的聚合物,可在卸除壓力的情況下立即脫模,對(duì)鑲嵌機(jī)沒(méi)有沒(méi)有冷卻水的要求。常用的熱固鑲嵌料為電木粉。電木粉是 在酚醛樹(shù)脂中加熱少量木屑混合后的產(chǎn)物,不透明,有多種顏色,質(zhì)地較硬,但抗酸堿能力差,用電木粉作為鑲嵌料要掌握好溫度和壓力,溫度和壓力過(guò)高,電木粉會(huì)燒壞,也會(huì)產(chǎn)生裂紋,溫度和壓力過(guò)低,會(huì)使試樣不安的疏松和鼓型表面。具體溫度和壓力克參照鑲嵌機(jī)上的使用說(shuō)明而定。
2 塑料熱塑性鑲嵌
熱塑鑲嵌料常用的材料有甲基丙烯酸(有機(jī)玻璃),聚氯乙烯,聚丙乙烯等,相對(duì)于熱固鑲嵌料,與熱固鑲嵌料相比熱塑鑲嵌得到的試樣質(zhì)地較軟,但抗酸堿能力較強(qiáng)。熱塑鑲嵌和熱固鑲嵌操作基本一樣,主要區(qū)別是熱塑鑲嵌需要在壓力下冷卻,鑲嵌機(jī)上有冷卻水進(jìn)出管路。
三、低熔點(diǎn)合金鑲嵌法
低熔點(diǎn)合金的優(yōu)點(diǎn)是合金熔點(diǎn)低,對(duì)試樣組織影響小,適用于那些與有機(jī)鑲嵌料起化學(xué)反應(yīng)的試樣。
低熔點(diǎn)合金鑲嵌操作起來(lái)比較簡(jiǎn)單,將試樣的磨面放置在一塊平板上,外面套上一個(gè)合適尺寸的管材(鐵管,銅管,鋁管,塑料管),再將熔化的低熔點(diǎn)合金澆注到套管內(nèi),等冷卻后即可。低熔點(diǎn)合金一般有四元合金,工業(yè)合金,四元共晶合金等。