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金相磨拋機(jī)分析方法
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| 發(fā)布時(shí)間：2019-03-06 閱讀：178次 |
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金相磨拋機(jī)分析方法是夾雜物一般定性及定量分析應(yīng)用最為廣泛的一種簡(jiǎn)便方法，即利用金相顯微鏡進(jìn)行比 對(duì)或計(jì)算的方法測(cè)定鋼中夾雜物的含量
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金相磨拋機(jī)分析方法是夾雜物一般定性及定量分析應(yīng)用廣泛的一種簡(jiǎn)便方法，即利用金相顯微鏡進(jìn)行比 對(duì)或計(jì)算的方法測(cè)定鋼中夾雜物的含量，同時(shí)鑒別夾雜物的類型、形狀、大小和分布。這些因素與鋼的生 產(chǎn)工藝及性能都有密切聯(lián)系。
在金相鑒別的基礎(chǔ)上，可為電子探針、能譜成分測(cè)定提供確切的區(qū)域，并為圖像自動(dòng)分析的基礎(chǔ)。同 時(shí)，直接觀察夾雜物的形狀、大小及分布，研究鋼中非金屬夾雜物與鋼基體之間的變形行為和斷裂關(guān)系可 為評(píng)價(jià)夾雜物對(duì)金屬材料性能的影響提供參考依據(jù)。但如果不和其他分析方法(如電子探針、掃描電鏡 等)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合試驗(yàn)，就不能 全 面地鑒定和研究各種已知的或未知的夾雜物。
由于鋼中的各種非金屬夾雜物有不同的結(jié)構(gòu)、不同的光學(xué)特征，故在金相分析中可用不同的成像光路 如明場(chǎng)、暗場(chǎng)、偏振光等來(lái)鑒別夾雜物的特性，也可在制樣時(shí)用不同的浸蝕方法對(duì)比，用不同的化學(xué)反應(yīng)來(lái) 鑒別夾雜物。
1.金相磨拋機(jī)明場(chǎng)鑒定方法
在明場(chǎng)下，主要研究夾雜物的形狀、大小、分布、數(shù)量、表面色彩、反光能力、結(jié)構(gòu)、磨光性和可塑性等， 通常在放大100倍?500倍下進(jìn)行。
夾雜物的表面色彩是不變的，但必 須考慮到觀察條件的影響。例如增大放大倍數(shù)會(huì)使夾雜物變得明 亮;采用油浸物鏡時(shí)會(huì)得到與干鏡觀察時(shí)完全不同的色彩;另外，夾雜物的大小、表面狀態(tài)（浮凸）和夾雜物 周圍的色彩等都會(huì)影響夾雜物的表面色彩，因此通常在放大500倍左右的干鏡下用較強(qiáng)的光（白色)來(lái)鑒 別夾雜物的表面色彩和結(jié)構(gòu)。
2.金相磨拋機(jī)暗場(chǎng)鑒定方法
暗場(chǎng)下可研究夾雜物的透明度和固有色彩。暗場(chǎng)成像原理見(jiàn)5. 5節(jié)介紹。
在暗場(chǎng)中，由于金屬基體的反射光不進(jìn)人物鏡，光線透過(guò)透明夾雜物，在夾雜物與金屬的交界面上產(chǎn) 生反射，因而透明夾雜物在暗場(chǎng)下是發(fā)亮的。不透明夾雜物在暗場(chǎng)下呈暗黑色，有時(shí)可看到一亮邊。而在 明場(chǎng)下，由于金屬基體反射光的混清，無(wú)法觀察到夾雜物的透明度。
在暗場(chǎng)下，光線透過(guò)透明夾雜物后，在夾雜物與金屬基體交界處產(chǎn)生反射，反射光透過(guò)夾雜物后入射 于鏡筒內(nèi)，如果夾雜物是透明有色彩的，則射人鏡筒內(nèi)的光線也帶有該夾雜物的色彩，故夾雜物的固有色 彩在暗場(chǎng)下便顯露出來(lái)。而在明場(chǎng)下，因?yàn)槿松涔饩€一部分經(jīng)試片的表面金屬反射出來(lái)，另一部分則經(jīng)過(guò) 夾雜物而折射人金屬基體與夾雜物的交界處，再經(jīng)該處發(fā)射出來(lái)，這兩束光線混合射入物鏡，夾雜物的固 有色彩被混淆，因此明場(chǎng)下看不清夾雜物的固有色彩。
3.金相磨拋機(jī)偏振光鑒定方法
在偏振光下主要判別夾雜物的各向異性效應(yīng)和黑十字等現(xiàn)象。夾雜物在偏振光下有各向同性和各向 異性之分。在正交偏振光下觀察非金屬夾雜物時(shí)，如轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡載物臺(tái)，則試樣上各向異性的非金屬夾雜 物，在轉(zhuǎn)動(dòng)1周將出現(xiàn)4次消光和4次發(fā)光的現(xiàn)象，同時(shí)夾雜物的色彩也發(fā)生變化，而各向同性的非金屬 夾雜物轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)時(shí)不起變化。球狀透明玻璃態(tài)夾雜物，在正交偏振光下呈現(xiàn)“黑十字”和“同心環(huán)”現(xiàn)象， 這些是對(duì)某種夾雜物的鑒別標(biāo)志。
當(dāng)人射的偏振光射至各向異性?shī)A雜物時(shí)，則分 解為平行于光軸和垂直于光軸的兩個(gè)分偏振光反射出 來(lái)，這兩個(gè)分偏振光的振幅不同，而且有位向差。因而人射的平面偏振光經(jīng)各向異性晶體反射后一般變?yōu)?橢圓偏振光，而且振動(dòng)面有旋轉(zhuǎn)。在正交偏振光下（即起偏鏡與檢偏鏡兩者的振動(dòng)面由互相平行轉(zhuǎn)到互相 垂直），這橢圓偏振光就可能有一個(gè)分偏振光透過(guò)檢偏鏡，使視場(chǎng)內(nèi)的夾雜物仍能被清晰地看到。由于兩 份偏振光的振幅與入射光、晶體的取向有關(guān)，故形成的橢圓偏振光的形狀、取向與人射光、晶體的取向有 關(guān)。當(dāng)載物臺(tái)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)就會(huì)交替出現(xiàn)消光和發(fā)亮的各向異性效應(yīng)。
黑十字的形成是因?yàn)閵A雜物位于方位角45°的地方，將使偏振光變?yōu)槟芡高^(guò)檢偏鏡的橢圓偏振光，這 些地方就發(fā)亮;而位于方位角0°和90°的地方不形成橢圓偏振光，這些地方便變成暗黑。
暗黑的圓環(huán)現(xiàn)象與偏振光無(wú)關(guān)，主要是由于干涉作用而產(chǎn)生不同強(qiáng)度的光的緣故。
偏振光還和暗場(chǎng)一樣，可以觀察夾雜物的透明度和固有色彩，其原理和暗場(chǎng)一樣，但對(duì)透明度鑒別的 靈敏度比暗場(chǎng)小。
4.金相磨拋機(jī)化學(xué)試劑浸蝕法
由化學(xué)試劑浸蝕來(lái)確定夾雜物的化學(xué)性質(zhì)曾是夾雜物定性的主要依據(jù)之一。如前所述，夾雜物經(jīng)化學(xué) 試劑浸蝕后不同類型的夾雜物具有不同的表現(xiàn)，由此可以確定夾雜物的類型。但是這種方法的主要缺點(diǎn)是 準(zhǔn)確性較低，而且?jiàn)A雜物的尺寸、浸蝕時(shí)間和溫度等因素均影響試驗(yàn)結(jié)果，因此這種方法在目前應(yīng)用甚少。
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5.金相磨拋機(jī)電子探針?lè)椒ê銉x硬度計(jì)&金相制樣設(shè)備 http://hntzzg.com
電子探針(波譜儀、能譜儀等)一般置于掃描電鏡內(nèi)，故夾雜物的形貌及成分可同時(shí)檢測(cè)，可參見(jiàn)第9
章介紹。
電子探針的基本原理是利用電子透鏡把電子束聚 集后轟擊試樣表面的某一微小區(qū)域而激發(fā)出X射 線，利用X射線信息進(jìn)行微區(qū)的成分分析。
利用電子探針?lè)治鰥A雜物時(shí)可獲如下三方面的數(shù)據(jù)：
①?? ?從B-U元素及其含量，并可根據(jù)元素含量推斷夾雜物的化學(xué)組成；
②?? ?通過(guò)線分析測(cè)定不同部位同種元素的分布情況，并可把元素濃度分布曲線疊加到夾雜物的形貌像 上，使結(jié)果更為直觀；
③?? ?元素在夾雜物及其周圍基體中的面分布情況，元素含量高的地方顯示出密集的光點(diǎn)。
6.金相磨拋機(jī)電解分離法
通過(guò)電解分離法分離出夾雜物，隨后進(jìn)行微觀分析，測(cè)定夾雜物的化學(xué)組成及其含量。
電解分離法系以鋼樣作電解池的陽(yáng)極，電解槽本體作為陰極，通電后，鋼的基體電解成離子進(jìn)人溶液， 非金屬夾雜物則不被電解，就在陽(yáng)極室成固體保留。這種方法不能對(duì)所有的鋼種和夾雜物都適用，因而在 分離過(guò)程中有的夾雜物會(huì)發(fā)生分 解或溶解，所以在應(yīng)用上具有一定的局限性。
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