金相试样抛光面是平整光亮、无痕的镜面,置于金相显微镜下观察时,除能看到非金属夹杂物、孔洞、裂纹、石墨和铅青铜中的铅质点,极硬相的浮凸外,仅能看到光亮一片,看不到显微组织。必须采用适当的显示(浸蚀)方法,才能显示出组织。
显微组织显示方法很多,可分为化学显示,电解显示和其他显示等。其中化学显示法具有显示齐全,操作简单迅速、经济、重现性好等优点,故在生产及科研中广泛应用。
化学浸蚀法是将抛光好的金相试样,浸入化学试剂中,显示出显微组织的方法。
1.1金相化学浸蚀原理
化学浸蚀是化学和电化学腐蚀的过程。由于金属材料中的晶粒之间,晶粒与晶界之间,以及各相之间的物理化学性质不同,具有不同的自由能,在电解质溶液中具有不同的电极电位,可组成许多微电池,电位较低部位是微电池的阳极,溶解较快,溶解的地方则呈现凹陷或沉积反应产物而着色。在显微镜下观察,光线在晶界处被散射,不能进入物镜而呈现黑色晶界;在晶粒平面上的光线散射较少,大部分反射进入物镜而呈现明亮的晶粒。
1.2金相化学浸蚀操作
常用的化学浸蚀剂为10%的硝酸酒精溶液,一般浸蚀过程是:冲洗抛光试样→酒精擦洗→浸蚀→冲洗→酒精擦干→吹干。
将试样抛光面向上,完全浸入浸蚀剂中,再轻微移动试样,使浸蚀剂磨面上缓慢流动,促使气泡逸出,观察磨面由镜面完全变成灰暗色,然后取出试样,再经冲洗、吹干即可。若暂时不观察,切勿用手触摸,可置于干燥器中保存。
在浸蚀时应注意浸蚀时间及其深浅程度,浸蚀程度取决于观察时的放大倍数和操作者的经验,一般需几秒至几分钟,当抛光面失去光泽表变成灰暗即可。高倍观察宜浅浸蚀,低倍观察可深浸蚀,以在金相显微镜下能清晰呈现组织为准。如浸蚀过渡时,需重新细磨、抛光后再浸蚀。若浸蚀不足,可直接进行第二次浸蚀,如果能重新抛光一下再浸蚀,其效果最佳。
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