[发明专利]铸铁氧化层金相样品制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金相样品制备技术领域，尤其是一种铸铁氧化层金相样品制备方法。

背景技术

在检测金属氧化层厚度时，可通过制作金属氧化层的金相样品以检测氧化层厚度，现有的金相样品的制备过程一般是将金属粗样品经过粗磨、细磨、抛光、腐蚀等数道专业工序制成金相样品，金相样品可以在显微镜下观察到金属相图，从而测量到金属上的氧化层厚度，由于取得的金属粗样的尺寸和形状经常不适合研磨或抛光，在研磨前一般还需要通过镶嵌机对金属粗样镶嵌以便满足随后的制样步骤。铸铁的氧化层存在于铸铁件的表面，为了保证检测精度，金属粗样品需直接取自工件上，而铸铁氧化层具有受磨易剥落、受热时组织易变化的特点，现有的常规金相样品的制备方法和标准中都没有针对铸铁氧化层的特点制定出有针对性的制备方法，因此现有的铸铁氧化层金相样品在制备时常会发生以下问题：1、制备过程中难以找准检测面，2、氧化层在取样、研磨、抛光过程中易受损剥落，3、氧化层易受热而导致组织变化，4、研磨或抛光时镶嵌料易融化包容污染氧化层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便、对氧化层破坏较少的铸铁氧化层金相样品制备方法。

本发明的技术方案是：铸铁氧化层金相样品制备方法，制备方法的步骤为：

(1)、手工切取试样：在铸铁工件上切取试样，切取试样的为顶、底面为直角梯形的六面方体，待测氧化层面处于直角梯形的两端都是直角的直角边所在的侧面；

(2)、磨平试样的研磨面：使用砂轮机将六面方体试样的直角梯形顶、底面中的任意一个磨平、去除该面上毛刺，并使该直角梯形面与待测氧化层面垂直而成为研磨面；在磨平时，需始终保持砂轮为单向磨动，并且其磨动的方向是从研磨面上的待测氧化层面向铸铁层磨动；

(3)、试样镶嵌：使用镶嵌机将六面方体试样镶嵌在外轮廓为圆柱形的酚醛镶嵌料中，并使六面方体试样的研磨面暴露于镶嵌试样外表面上；

(4)、标记待测氧化层面：镶嵌试样冷却后，用颜料在镶嵌试样的研磨面所处面的背面上标记待测氧化层面所在的方位；

(5)、磨平镶嵌试样的研磨面：使用砂轮机将镶嵌试样的研磨面磨平，使研磨面能够完全从酚醛镶嵌料中露出；在磨平时，使镶嵌试样的研磨面接触砂轮，同样需始终保持砂轮为单向磨动，并且其磨动的方向是从研磨面上的待测氧化层面向铸铁层磨动；而且在使用砂轮时，镶嵌试样的研磨面与砂轮的接触位置是从砂轮上线速度较低的位置逐渐过渡到线速度较高的位置；

(6)、手工磨光镶嵌试样的研磨面：依次使用多张由粗到细的水砂纸手工将镶嵌试样的研磨面磨光，每更换一次砂纸镶嵌试样需同向旋转90°；在磨光时，需始终保持镶嵌试样与水砂纸为单向磨动，并且其磨动的方向是从研磨面上的待测氧化层面向铸铁层磨动；

(7)抛光镶嵌试样的研磨面：使用抛光机将镶嵌试样的研磨面抛光，在抛光时，需始终保持镶嵌试样与抛光机的抛光介质为单向磨动，并且其磨动的方向是从研磨面上的待测氧化层面向铸铁层磨动，抛光完成后可得到铸铁氧化层金相样品。

所述步骤(1)中是以手工用锯切割铸铁工件取样，用锯切割时的频率为2次/秒。

所述步骤(6)中所用的由粗到细的砂纸分别为200目、300目、400目、500目的水砂纸。

本发明针对氧化层加热易变化、易受到附近铸铁层金属组织在研磨或抛光时的破坏的特点，采取在各步骤中的磨动方向均为单向磨动、且磨动的方向是从研磨面上的待测氧化层面向铸铁层磨动的措施，这样就最大限度避免了铸铁层金属组织对待测氧化层干扰；另外由于步骤中多为手工操作，为了使操作者能在手工完成各步骤时很容易找到研磨面和待测氧化层面，本发明从切制试样入手，采用直角梯形面作为研磨面，而将其直角边作为待测氧化层面，使本发明的操作者容易在磨平、镶嵌、磨光、抛光的各步骤中控制试样的朝向，从而配合各步骤中对朝向的要求，而且针对现有镶嵌机镶嵌轮廓为圆柱形、难以从形状上识别试样方向的特点，本发明在镶嵌试样的背面标记出了待测氧化层所在方位，使操作者从镶嵌试样的背面也能够找准磨动或抛光的方向，使操作更加方便；本发明还针对镶嵌试样在研磨中容易受热融化的特点，在磨平镶嵌试样的研磨面的步骤中，使镶嵌试样的研磨面与砂轮的接触位置是从砂轮上线速度较低的位置逐渐过渡到线速度较高的位置，这样可以避免镶嵌试样摩擦升温过快而导致酚醛镶嵌料受热融化包容内部的试样。

附图说明

图1是本发明的镶嵌试样的结构示意图；

图2是图1的后视图。

具体实施方式

本发明的铸铁氧化层金相样品制备方法的步骤为：