研磨原理
磨盤與磨料:研磨是金相試樣制備的第一步,目的是去除切割過程中產生的變形層和損傷層。自動磨拋機通常配備不同粒度的磨盤,常見的磨盤材質有碳化硅等。磨盤表面附著有磨料顆粒,這些磨料顆粒的硬度高于試樣材料。
試樣與磨盤的相對運動:工作時,試樣被固定在試樣夾或載樣臺上,磨盤在電機的驅動下高速旋轉。通過機械傳動裝置,試樣以一定的壓力壓在旋轉的磨盤上,兩者之間產生相對運動。磨盤上的磨料顆粒就像無數微小的刀具,對試樣表面進行切削,從而去除試樣表面的材料,實現對試樣的研磨加工。
研磨參數控制:自動磨拋機可精確控制磨盤的轉速、試樣對磨盤的壓力以及研磨時間等參數。不同的研磨階段可根據需求調整這些參數,以達到不同的研磨效果。例如,在粗磨階段,通常使用較大的壓力和較低的轉速,以快速去除大量材料;在精磨階段,則使用較小的壓力和較高的轉速,以減少表面損傷并提高表面平整度。
拋光原理
拋光布與拋光液:拋光是在研磨基礎上進一步提高試樣表面的光潔度,消除研磨留下的磨痕,使試樣表面達到鏡面效果。自動磨拋機的拋光過程一般在拋光布上進行,常見的拋光布材質有絲綢、呢絨等,其表面柔軟且具有一定的絨面結構。同時,配合使用拋光液,拋光液中含有極細的拋光粉顆粒,如氧化鋁、二氧化硅等,這些拋光粉顆粒的硬度適中,能夠在不損傷試樣表面的前提下起到拋光作用。
拋光過程:拋光時,試樣同樣被固定在試樣夾上,并以一定壓力壓在旋轉的拋光布上。拋光布在電機帶動下高速旋轉,同時向拋光布上自動添加拋光液。拋光粉顆粒在拋光布的絨面結構中與試樣表面接觸,在壓力和摩擦力的作用下,對試樣表面進行微切削和研磨作用,填充和去除試樣表面的微觀缺陷和磨痕,使試樣表面逐漸變得光滑平整,最終達到鏡面效果。
拋光參數優化:與研磨類似,拋光過程中的拋光布轉速、試樣壓力、拋光時間以及拋光液的添加量等參數也可以根據試樣材料和拋光要求進行優化調整。合適的參數設置可以確保獲得高質量的拋光表面,滿足金相分析的要求。