การเตรียมตัวอย่างโลหะวิทยาในการหลอมวัสดุโลหะ

ในการระบุและศึกษาโครงสร้างจุลภาคทางโลหะวิทยา จำเป็นต้องเตรียมตัวอย่างของวัสดุโลหะที่วิเคราะห์ในขนาดที่แน่นอน และสังเกตและวิเคราะห์สถานะของโครงสร้างจุลภาคและการกระจายของโลหะผ่านกล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยาหลังการเจียร การขัด และการกัดกร่อน

คุณภาพของการเตรียมตัวอย่างโลหะมีผลโดยตรงต่อผลการวิเคราะห์โครงสร้างจุลภาค หากการเตรียมตัวอย่างไม่เป็นไปตามข้อกำหนดเฉพาะ อาจเกิดจากการตัดสินที่ผิดพลาด ทำให้การวิเคราะห์ทั้งหมดไม่สามารถบรรลุข้อสรุปที่ถูกต้องได้ ดังนั้น เพื่อให้ได้ตัวอย่างโลหะวิทยาที่เหมาะสม จึงจำเป็นต้องผ่านกระบวนการเตรียมการที่เข้มงวดหลายขั้นตอน

การสุ่มตัวอย่างเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากในการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ทางโลหะวิทยา ควรเลือกตามลักษณะเฉพาะ เทคโนโลยีการประมวลผล โหมดความล้มเหลว และวัตถุประสงค์การวิจัยที่แตกต่างกันของวัสดุโลหะหรือชิ้นส่วนที่จะทดสอบและวิเคราะห์ และควรเลือกชิ้นส่วนที่เป็นตัวแทน

1. การเลือกสถานที่เก็บตัวอย่างและพื้นผิวการตรวจสอบ

ควรเลือกสถานที่เก็บตัวอย่างและพื้นผิวการตรวจสอบด้วยการนำเสนอที่ดีที่สุดหรือดีกว่า

1) ในการตรวจสอบและวิเคราะห์ความล้มเหลวของชิ้นส่วนที่เป็นสาเหตุความเสียหาย นอกจากการสุ่มตัวอย่างที่ส่วนที่เสียหายแล้ว ยังจำเป็นต้องอยู่ห่างจากส่วนที่เสียหายของตัวอย่างด้วย เพื่อการวิเคราะห์และเปรียบเทียบ

2) เมื่อศึกษาโครงสร้างจุลภาคของการตีขึ้นรูปโลหะ จำเป็นต้องนำตัวอย่างจากพื้นผิวไปยังจุดศูนย์กลางเพื่อทำการสังเกตเนื่องจากมีปรากฏการณ์การแยกตัว

3) สำหรับวัสดุรีดและหลอมโลหะ ทั้งแนวขวาง (ตั้งฉากกับทิศทางการกลิ้ง) และแนวยาว (ขนานกับทิศทางการกลิ้ง) ควรสกัดกั้นตัวอย่างทางโลหะวิทยาเพื่อวิเคราะห์และเปรียบเทียบการกระจายของข้อบกพร่องที่พื้นผิวและการรวมที่ไม่ใช่โลหะ

4) สำหรับทั่วไปหลังจากการอบชุบด้วยความร้อนของการตีขึ้นรูป เนื่องจากโครงสร้างทางโลหะที่สม่ำเสมอ การสกัดกั้นตัวอย่างสามารถทำได้ที่ส่วนใดก็ได้

5) สำหรับโครงสร้างเชื่อม ควรดักจับตัวอย่างที่มีโซนฟิวชันและโซนร้อนเกินที่รอยต่อเชื่อม

2. วิธีการสุ่มตัวอย่าง

เมื่อตัดตัวอย่างแล้ว ควรตรวจสอบโครงสร้างทางโลหะวิทยาของไซต์ทดสอบก่อน วิธีการสุ่มตัวอย่างแตกต่างกันไปตามลักษณะของวัสดุ: วัสดุที่อ่อนนุ่มสามารถตัดได้ด้วยเลื่อยมือหรือเครื่องเลื่อย, วัสดุที่แข็งสามารถตัดได้โดยใช้เครื่องตัดหินเจียรด้วยน้ำหล่อเย็นหรือเครื่องตัดแบบเส้น, วัสดุที่แข็งและเปราะ (เช่น เหล็กประตูสีขาว ) สามารถสุ่มตัวอย่างด้วยค้อน

3. ขนาดตัวอย่าง

ขนาดของตัวอย่างขึ้นอยู่กับสถานการณ์เฉพาะ และโดยทั่วไปถือและบดได้ง่าย โดยทั่วไป ความยาวด้านข้างของตัวอย่างสี่เหลี่ยมจัตุรัสคือ 12-15 มม. และความยาวของตัวอย่างวงกลมคือ (12-15 ซม.) x 15 ซม. สำหรับการตีขึ้นรูปที่มีขนาดเล็กเกินไป รูปร่างไม่สม่ำเสมอ ไม่สะดวกในการจับตัวอย่างการเจียร (เช่น ส่วนบาง ลวด ท่อบาง ฯลฯ) จำเป็นต้องใส่ตัวอย่าง

4. ชุดตัวอย่าง

ตัวอย่างเม็ดมีดส่วนใหญ่ใช้วิธีใส่ตัวอย่างเม็ดมีดแบบกดร้อนและวิธีการใส่ตัวอย่างเม็ดมีดแบบกลไก

วิธีการตั้งค่าตัวอย่างด้วยการกดร้อนคือการให้ความร้อนแก่ตัวอย่างในผงเบกาไลต์หรือเม็ดพลาสติกถึง 110-156â และกดร้อนบนเครื่องตั้งค่าตัวอย่าง เนื่องจากวิธีการกดร้อนต้องใช้อุณหภูมิและความดันที่แน่นอน จึงไม่เหมาะสำหรับการเปลี่ยนรูปโครงสร้างจุลภาคที่อุณหภูมิต่ำ (เช่น มาร์เทนไซต์ชุบแข็ง) และวัสดุโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำจะทำให้เกิดการเสียรูปของพลาสติกได้ง่าย

วิธีการตั้งค่าตัวอย่างเชิงกลคือการออกแบบฟิกซ์เจอร์พิเศษเพื่อเก็บตัวอย่างเพื่อหลีกเลี่ยงการขาดแคลนการตั้งค่าตัวอย่างการกดร้อน