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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(dāng)，則達(dá)不到檢驗(yàn)?zāi)康模虼?，所取試樣的部位、?shù)量、磨面方向等應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)行取樣。主要檢驗(yàn)內(nèi)容為：非金屬夾雜物的變形程度、晶?；兂潭?、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(yàn)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(jí)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(xué)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(yīng)包括零件的缺陷部分在內(nèi)。例如，包括零件斷裂時(shí)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(shí)應(yīng)注意不能使缺陷在磨制時(shí)被損傷甚至消失。
取樣部位必須與檢驗(yàn)?zāi)康暮鸵笙嘁恢?，使所切取的試樣具有代表性。必要時(shí)應(yīng)在檢驗(yàn)報(bào)告單中繪圖說(shuō)明取樣部位、數(shù)量和磨面方向。例如，檢驗(yàn)裂紋產(chǎn)生的原因時(shí)，應(yīng)在裂紋部位取樣，而旦還應(yīng)在遠(yuǎn)離裂紋處取樣，以資比較。檢驗(yàn)鑄件時(shí)；應(yīng)在垂直于模壁的橫斷面上取樣，對(duì)于大型鑄件，還應(yīng)從表面至中心的橫斷面上取3～5個(gè)試樣，磨制橫斷面，由表面到中心逐個(gè)進(jìn)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(yàn)非金屬夾雜物的數(shù)量、大小和形狀；(2)檢驗(yàn)晶粒的變形程度，(3)檢驗(yàn)鋼材的帶狀組織，以及通過(guò)熱處理對(duì)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(yàn)從表面到中心的金相組織變化情況，(2)檢驗(yàn)表層各種缺陷，如氧化，脫碳，過(guò)燒、折疊等，(3)檢驗(yàn)表面熱處理結(jié)果， 如表面淬火的淬硬層， 化學(xué)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(yàn)非金屬夾雜物在整個(gè)斷面上的分布，(5)測(cè)定晶粒度等。
一般說(shuō)來(lái)，在進(jìn)行非金屬夾雜物評(píng)定時(shí)，應(yīng)磨制縱橫兩個(gè)面，在觀察鑄件組織，表層缺陷以及測(cè)定滲層厚度、鍍層厚度，晶粒度等均需磨制橫斷面，在進(jìn)行破斷(失效)綜合分析時(shí)，往往需要切取幾個(gè)試樣，同時(shí)磨制縱橫兩個(gè)面進(jìn)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(guò)大，增長(zhǎng)磨制時(shí)間且不易磨平。由于被檢驗(yàn)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(yàn)表面缺陷、滲層、鍍層的試樣，應(yīng)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(shí)試樣飛出造成事故。反之，檢驗(yàn)表層組織的試樣，嚴(yán)禁倒角并應(yīng)保證磨面平整。
切取試樣時(shí)根據(jù)被檢驗(yàn)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(kuò)展，某些鋅、錫等低熔點(diǎn)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(lái)的組織發(fā)生變化，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的檢驗(yàn)結(jié)論。因此在取樣中務(wù)必注意冷卻和潤(rùn)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(jìn)行研磨拋光，有的尚需熱處理后才能進(jìn)行研磨拋光，如檢驗(yàn)鋼的非金屬夾雜物，碳化物不均勻度等項(xiàng)目的試樣，需經(jīng)熱處理，其處理規(guī)程按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定執(zhí)行。
1．非金屬夾雜物試樣的熱處理
檢驗(yàn)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(yàn)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。