一種金相研磨拋光工藝的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及金相樣品制備技術領域，特別涉及一種金相研磨拋光工藝。
【背景技術】
[0002]金相試樣的制作約占金相分析總時間的2/3，如何提高金相制樣效率具有十分重要的意義。
[0003]傳統的金相制樣采用手工磨制，效率較低，機械后的試樣，須要求經過精密磨面，金相試驗人員在玻璃板上鋪上金相砂紙、用手工進行4-5道磨制，砂紙粒級越來越細，從(180#-)240#-400#-600#-800#依次磨削，精細磨樣需增加至1000#甚至1200#，并且每更換一道砂紙，同時需清理試樣、臺面。磨制工序完成后，進行粗拋光和精拋光。這樣，一個試樣全部流程下來約花費0.5h制作完成，不僅浪費時間且浪費人力資源。
[0004]現有的金相研磨拋光工藝為:
[0005]制樣:利用鑲嵌粉(又名膠木粉)和鑲嵌機將待觀察的鋼鐵樣品制成金相樣品。鑲嵌溫度一股在110°c?150°C。
[0006]磨樣:利用不同顆粒度水磨砂紙將金相樣品進行打磨處理，每次打磨方向與前次打磨方向成90°角，每次打磨將前次打磨劃痕磨去即可，最后打磨的砂紙規格為1500#水磨砂紙，劃痕方向統一均勻。
[0007]拋光:在拋光機上利用拋光布和拋光劑將打磨后金相樣品表面劃痕去除，使樣品表面光滑無劃痕。拋光劑一股選用金剛石拋光膏或金剛石研磨液。
[0008]侵蝕:將拋光后的金相樣品，放入侵蝕劑中進行侵蝕，侵蝕一段時間后用純凈水洗去侵蝕劑，吹干后即可進行金相觀察。
[0009]在整個工藝過程中，并沒有對金相樣品金相防銹處理，所以在金相樣品制備過程中，尤其在侵蝕后，極容易在表面氧化并產生污跡，影響金相組織的觀察。
[0010]且金相試樣的拋光沿用較多的還是傳統的機械拋光工藝，這種拋光工藝通常是除油后高溫酸洗，酸洗液中多含有鉻酸、氫氟酸、硝酸等毒害較大物質，酸洗液的主要作用是去除氧化皮提高金屬制品的光潔度，但高溫酸洗時間長，這不僅使生產成本高，而且內含的有毒酸揮發性大，極易污染環境和腐蝕設備。
[0011]申請號為CN200910204809.5的中國發明專利，本發明公開了一種金相試樣制作的工藝方法，包括如下步驟:a)鋸切樣品快速磨削:使用改為砂輪磨盤的光譜退役的磨樣機，用一次可裝夾8-10個試樣的磨樣夾具快速磨樣，手工握持，在磨樣機上進行快速磨削，表面粗糙度至Ral.6-0.8um，達到精密磨削的要求;b)金相磨樣;c)金相拋光。與現有技術相比，本發明的優點在于，它可以方便、快速地進行金相制樣工作，既保證制樣質量、分析質量，又可節約成本、提高效率。
[0012]申請號為CN201110008675.7的中國發明專利，一種硅鋼金相樣品制備方法。制備方法為:硅鋼金相樣品制樣后，用不同顆粒度的水磨砂紙進行打磨，再機械拋光去除樣品表面劃痕，將樣品清洗干凈并吹干，利用侵蝕劑侵蝕，侵蝕完成后立即用純凈水沖洗，沖洗時加入十二烷基磺酸鈉水溶劑并配合柔軟皮布進行摩擦處理，摩擦處理后再用純凈水將樣品清洗干凈，吹干樣品后即可在普通金相顯微鏡下進行硅鋼樣品金相觀察。優點在于，解決了金相試樣制備過程中表面因氧化影響觀察的問題。并且操作簡便，容易實現。
[0013]申請號為CN201310085308.6的中國發明專利，一種用于變形鎂合金不同微觀組織狀態的金相顯示方法，其主要包括金相試樣制備、砂紙粗磨一細磨、機械拋光及電解拋光的具體操作，并提供一種與現有技術不同的電解拋光液，又針對鑄態、固溶態、球化態和時效態鎂合金組織提供各自不同的電解拋光工藝。本發明提供的電解拋光液，其容易制備、操作簡單;針對鎂合金的不同微觀組織的電解拋光工藝，可提高金相顯示的質量;本發明提供的粗磨-細磨以及機械拋光的具體操作可提高金相制備的質量。
[0014]復合拋光是機械法和電解法兩種研磨方式的組合，復合拋光綜合了機械拋光和電解拋光的優點，在現有技術的整個工藝過程中，并沒有對金相樣品金相防銹處理，所以在金相樣品制備過程中，尤其在侵蝕后，極容易在表面氧化并產生污跡，影響金相組織的觀察，且并沒有對金相樣品進行除油除污處理，容易給后續的研磨和拋光工藝造成影響。
【發明內容】
[0015]本發明所要解決的技術問題是提供一種金相研磨拋光工藝，以解決現有技術中導致的上述沒有對金相樣品金相防銹處理，所以在金相樣品制備過程中，尤其在侵蝕后，極容易在表面氧化并產生污跡，影響金相組織的觀察，且并沒有對金相樣品進行除油除污處理，容易給后續的研磨和拋光工藝造成影響的缺陷。
[0016]為實現上述目的，本發明提供以下的技術方案:一種金相研磨拋光工藝，其特征在于，工藝步驟為:
[0017](I)金相試樣表面清洗
[0018]a.除塵清洗
[0019]通過高壓水槍以工業凈水來沖洗金相試樣的表面，對有重油污的金相試樣表面采用高溫工業凈水，溫度為45-55°C，沖洗時間為10-15min;
[0020]b.表面除油
[0021]將金相試樣置于堿水中進行超聲波清洗，清洗時間為lOmin，室溫為20°C，并在清洗后，浸泡0.5-2h;
[0022]c.漂洗
[0023]利用純水對金相試樣金相低壓漂洗，漂洗時間為5-10min;
[0024](2)金相試樣表面研磨
[0025]a.粗磨
[0026]使用300-2000目的水磨砂紙對金相試樣進行打磨，打磨完成后放入凈水中進行簡單清洗；
[0027]b.精磨
[0028]采用研磨機對金相試樣進行打磨，進行研磨時加入研磨液，在金相磨拋機上，在金相試樣的底部放置橡膠軟底，并在橡膠軟底涂抹黃油，用以抵消研磨過程中的壓力和摩擦力，避免在研磨過程中劃傷表面；
[0029](3)金相試樣拋光
[0030]a.粗拋
[0031]使用30-900目的金相拋光紙對金相試樣進行簡單打磨，并噴射拋光劑，噴出時間為3-6s;
[0032]b.超聲波拋光
[0033]將金相試樣置于超聲波清洗機中進行拋光，并在超聲波清洗機中加入金剛石研磨砂、拋光膏和甘油，拋光時間為30-60min。
[0034]c.電解質等離子拋光
[0035]以金相試樣為陽極，與直流穩壓電源正極相連，浸入電解液中；以鉑片為陰極，與直流穩壓電源負極相連;兩者相距一定距離浸入電解液中，電解液以硫酸、磷酸為基本成分，浸入電解拋光液中以5—8A的電流進行拋光，拋光溫度為O—30°C ；
[0036](4)清洗
[0037]通過高壓水槍以去離子水來沖洗金相試樣的表面，沖洗時間為10_20min;
[0038]優選的，所述步驟(I)之后，對金相試樣表面擦干，用熱風機吹去金相試樣表面的水分，并用白色絨布檫干表面的殘留水分。
[0039]優選的，所述步驟(2)的精磨b步驟中的研磨液采用多晶金剛石研磨液。
[0040]優選的，所述步驟(3)中粗拋a步驟中拋光劑的成分為:蝕刻劑45%，光亮劑22%，修復劑15%，其他活性劑13%。
[0041 ]優選的，所述步驟(3)中超聲波拋光b步驟中，超聲波清洗機內組成甘油15—20 %、拋光膏25—30%、金剛石研磨砂40—50%、余量為水。
[0042]優選的，所述步驟(3)中電解質等離子拋光c步驟中，電解液的質量比為濃硫酸5 % —10%、濃磷酸12% —15% 和水75—80%。
[0043]優選的，所述步驟(3)中電解質等離子拋光c步驟中，采用高頻高壓窄脈沖電場對金相試樣進行等離子電漿拋光。
[0044]優選的，所述步驟(4)之后，采用熱氮氣或電加熱爐烘干金相試樣表面