什么是金相和金相制樣?
金相和金相制樣是材料學中最基本的專業名詞。教學實踐中經常有學生覺得金相和金相制樣的概念很難理解,實際上這兩個概念都非常具體,并不深奧。
那么由宇通試驗儀器的小編為大家解釋下金相和金相制樣。
先來說一說“金相”這個詞
“金”原來就是專指金屬材料,后來隨著材料學的發展,新材料的不斷出現,又有了泛指所研究對象的意義。“相”這個字很重要,從“相”字的字形來看,左右結構,由“木”和“目”構成,是一個意會字,可以形象的理解為用眼睛觀察樹木,這就是古人對這個字的描述。隨著細致的觀察和深入的思考,人們發現一棵樹由樹根、樹干、樹枝和樹葉組成,但不同的樹種,它們的形態、顏色、大小、分布又各不相同,不同樹種的果實、材質也大不相同。初中語文課本中有一篇文言文,叫“九方皋相馬”,是講九方皋通過觀察一匹馬的外形、骨骼等等可見的外在形態,從小馬駒中來挑選千里馬的故事。這里的“相”就不僅僅是觀察,又有了依據經驗進行判斷分析,并推測未來發展狀況的意義。
金相或金相學所做的工作與前面講的兩個故事是相通的,如同觀察樹的外形,能夠推斷一顆小樹苗將來能結出什么樣的果實或長成硬質木材還是軟質木材,觀察一匹小馬駒能夠推斷出哪種馬會成為千里馬。金相學簡單的說就是通過觀察金屬材料,來判別和推測一種金屬材料所具有的性能,使我們預先就知道哪種材料能制作鋒利的刀劍,哪種材料能制作柔軟的彈簧,從而依據機器零件所承擔的工作任務以及零件所處的工作環境,合理地選擇不同性能(主要包括材料強度、硬度、塑性、韌性、耐高溫性、耐腐蝕性等等)的材質,從而有效提高機器零件的可靠性和使用壽命。
要對金屬材料進行觀察,不能只憑肉眼,還必須借助于專業顯微鏡。目前在金相檢測方面所使用的主要是金相顯微鏡、電子顯微鏡和體視顯微鏡(放大倍數小于50倍)。因此,金相學基本可以表達為借助于顯微鏡對材料顯微組織進行研究和表征的材料學科的一個分支。
下面我們再說一說“金相制樣”
通過前面的表述我們知道了金相分析是用金相顯微鏡來觀察金屬,但金屬的自然表面很粗糙,很難直接看到其內部組織,除斷口觀察等一些非常特殊的情況,一般都需要對被觀察的對象進行表面處理,其目的就是為了能在顯微鏡下清楚地看到內部組織。這個對觀察對象進行處理的過程就是金相制樣。
金相制樣通常包括取樣(金相試樣切割機)、鑲嵌(金相試樣鑲嵌機)、磨制、拋光(金相試樣研磨拋光機)、浸蝕等工作過程,需要一定的技術技能來支撐,才能制作出滿足顯微觀察并準確反映出零件真實形態的合格的金相試樣。從取樣來說,要從檢驗的關注點出發,選擇零件的重點部位采樣,采樣中應使用合適的方法,特別注意控制溫度、樣品大小等因素,保證樣品的原有狀態和為后續的處理提供方便;對很小的樣品和形狀很不規則的樣品要進行鑲嵌,以提高制備質量和樣品保持在正確觀察方向上;磨光是利用不同粒度的砂紙,把取樣時表面留下的變形層減少到最低程度甚至為零,并使試樣表面平整,也為拋光奠定良好的基礎;拋光是去除磨光時留下的磨痕,對已選定表面進行鏡面化處理,提高試樣表面的光反射性,拋光后的試樣表面應是平整、光潔、干凈的鏡面;浸蝕是利用化學物質的腐蝕性使試樣的內部組織能清晰的展示在顯微鏡下。整個金相制樣過程需要有認真細致的工作態度和熟練過硬的技術技能。
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