金相試樣的取樣方法

　　

        取樣是金相試樣制備的首道工序，若取樣不當，則達不到檢驗目的，因此，所取試樣的部位、數(shù)量、磨面方向等應嚴格按照相應的標準規(guī)定執(zhí)行。

(一)取樣部位和磨面方向的選擇

1．縱向取樣 縱向取樣是指沿著鋼材的鍛軋方向進行取樣。主要檢驗內(nèi)容為：非金屬夾雜物的變形程度、晶粒畸變程度、塑性變形程度、變形后的各種組織形貌、熱處理的全面情況等。

2．橫向取樣 橫向取樣是只垂直于鋼材鍛扎方向取樣。主要檢驗內(nèi)容為：金屬材料從表層到中心的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級別、碳化物網(wǎng)、表層缺陷深度、氧化層深度、脫碳層深度、腐蝕層深度、表面化學熱處理及鍍層厚度等。

3．缺陷或失效分析取樣 截取缺陷分析的試樣，應包括零件的缺陷部分在內(nèi)。例如，包括零件斷裂時的斷口，或者是取裂紋的橫截面，以觀察裂紋的深度及周圍組織變化情況。取樣時應注意不能使缺陷在磨制時被損傷甚至消失。

       取樣部位必須與檢驗目的和要求相一致，使所切取的試樣具有代表性。必要時應在檢驗報告單中繪圖說明取樣部位、數(shù)量和磨面方向。例如，檢驗裂紋產(chǎn)生的原因時，應在裂紋部位取樣，而旦還應在遠離裂紋處取樣，以資比較。檢驗鑄件時；應在垂直于模壁的橫斷面上取樣，對于大型鑄件，還應從表面至中心的橫斷面上取3～5個試樣，磨制橫斷面，由表面到中心逐個進行觀察、比較。

       圖1-1表示軋制型材金相試樣的切取方位，一般縱斷面(圖1-1中的1、2、4、5)主要用于(1)檢驗非金屬夾雜物的數(shù)量、大小和形狀；(2)檢驗晶粒的變形程度，(3)檢驗鋼材的帶狀組織，以及通過熱處理對帶狀組織的消除程度。橫斷面(圖1-1中的3)主要用于：(1)·檢驗從表面到中心的金相組織變化情況，(2)檢驗表層各種缺陷，如氧化，脫碳，過燒、折疊等，(3)檢驗表面熱處理結(jié)果， 如表面淬火的淬硬層， 化學熱處理的滲碳層，氮化層，碳氮共滲層以及表面鍍鉻，鍍銅層等：(4)檢驗非金屬夾雜物在整個斷面上的分布，(5)測定晶粒度等。

       一般說來，在進行非金屬夾雜物評定時，應磨制縱橫兩個面，在觀察鑄件組織，表層缺陷以及測定滲層厚度、鍍層厚度，晶粒度等均需磨制橫斷面，在進行破斷(失效)綜合分析時，往往需要切取幾個試樣，同時磨制縱橫兩個面進行觀察分析。

(二)取樣方法

        金相試樣一般為ф12×12mm或ф18×20mm的圓柱體或12×12×12mm的立方體。若太小則操作不便，若太大則磨制平面過大，增長磨制時間且不易磨平。由于被檢驗材料或零件的形狀各異，也有用不規(guī)則外形的試樣。非檢驗表面缺陷、滲層、鍍層的試樣，應將棱邊倒圓，防止在磨制中劃破砂紙和拋光織物，避免在拋光時試樣飛出造成事故。反之，檢驗表層組織的試樣，嚴禁倒角并應保證磨面平整。

       切取試樣時根據(jù)被檢驗材料的軟硬程度采用不同的切割片。

       不論采用何種方式取樣，都須防止因溫度升高而引起組織變化或因受力而產(chǎn)生塑性變形。如淬火馬氏體因溫度升高而轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗瘃R氏體；裂紋處因受熱而使其擴展，某些鋅、錫等低熔點金屬，因受熱而使其再結(jié)晶，低碳鋼，奧氏體類鋼和某些有色金屬等，因受力而引起塑性變形，使滑移線增多或出現(xiàn)形變孿晶，諸如此類都使試樣原來的組織發(fā)生變化，從而導致錯誤的檢驗結(jié)論。因此在取樣中務必注意冷卻和潤滑。

(三)試樣的熱處理

       經(jīng)取樣而獲得的金相試樣，有的可直接進行研磨拋光，有的尚需熱處理后才能進行研磨拋光，如檢驗鋼的非金屬夾雜物，碳化物不均勻度等項目的試樣，需經(jīng)熱處理，其處理規(guī)程按相應標準中規(guī)定執(zhí)行。

1．非金屬夾雜物試樣的熱處理

檢驗非金屬夾雜物的試樣，一般都經(jīng)淬火處理，使其硬度增高便于磨制，拋光。

2．碳化物不均勻度試樣的熱處理 ．

       檢驗碳化物不均勻度的試樣，須經(jīng)淬火和高溫回火，浸蝕后使基體呈黑色而碳化物呈白亮色，利于鑒別。