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標題: 分享:選區激光熔化技術成型316L不锈钢的金相制备工藝 [打印本頁]

作者: admin 時間: 2024-11-28 17:34
標題: 分享:選區激光熔化技術成型316L不锈钢的金相制备工藝
金相显微阐發是钻研質料内部组织的首要法子之一。金相試样制备是經由過程取样、磨光、抛光、腐化等步调，使質料成為具备金相察看请求的進程。制备的試样必需具备清楚的視場和真正的组织描摹，為此必需采纳一系列的辦法以防止呈現假象。

選區激光融化技能（简称SLM）是今朝最為廣泛采纳的金属增材制造技能之一。该技能以離散聚积道理為根本,經由過程逐层添加質料直接從CAD模子出產具备几何布局的三維零件,在高能量密度的激光束感化下，實現繁杂零件近净形的加工成型。今朝，SL電動起子,M技能成型的316L不锈钢與平凡316L不锈钢不异，具备杰出的耐腐化性，在拉伸强度上與铸造件至關，硬度较铸造件略低，從而致使SLM在制备316L金相時輕易呈現：（1）碳化硅砂纸中的硅颗粒對样品造成二次劃伤，發生粗大劃痕；（2）輕易發生變形层；（3）抛光细劃痕；（4）硅颗粒掉後進的位置呈現彗星尾征象[1]。這些問題将给質料的測試、阐發造成必定的阻碍。

金相試样制备的進程為：镶嵌（有時可以省略）、倒角、磨光(粗磨和细磨)、抛光和腐化[2]。本文先容了SLM制备金相316L样品的進程，总结了這一類耐腐化性强、硬度又较低的質料的磨抛和腐化要點和技能。腐化短缺或過分城市影响質料内部组织的观測和阐發。文中腐化液選用王水（HNO3和HCl體积比為1：3），經由過程比拟實行，肯定了合适该類样品的最好腐化時长。

金相镶嵌料分為热镶嵌料和冷镶嵌料两類。不管热镶嵌仍是冷镶嵌，金相制样中镶嵌具备三個功效：（1）样品固定，目標是观測面標的目的的调解；（2）样品支持，目標是在观測面打磨抛光時起到支持感化；（3）尺度化外形，目標是易于磨抛時夹持和後续察看時摆放[3]。

热镶嵌料通常為基于热固化树脂和功效性填充物的夹杂物，必要利用热镶嵌機颠末加温加压冷却進程後完成镶嵌，一般热镶嵌料的加工温度為150~200 ℃，主如果用于固定或包埋對温度不敏感的样品質料，即200 ℃不會致使样品的组织布局、结晶外形或物理機能產生變革的固體样品。树脂種類有酚醛树脂、丙烯酸树脂、環氧树脂和蜜胺树脂等热固化树脂，填充物種類有矿物粉、玻璃纤維粉、陶瓷粉、颜料批示剂、铜粉和石墨等。

冷镶嵌料是欠亨過加温的手腕對样品举行包埋的镶嵌質料，常見的是利用雙组分夹杂的常温固化树脂和功效性填充物的夹杂物。冷镶嵌經常使用于對温度或压力敏感的样品質料，好比温度會致使软化或物性變革的動植物样品、塑料橡胶等，低温回火會致使组织布局變革的金属質料样品。树脂種類有環氧和丙烯酸树脂两類，填充物種類有矿物粉、玻璃纤維粉、颜料批示剂和铜粉等。作者采纳上海金相機器装备ZXQ-1型主動金相試样镶嵌機經由過程热镶嵌方法举行镶嵌。

試样磨制是金相制备的首要環節。磨制分粗磨和细磨两部門，粗磨的目標是去除車削陈迹，粗磨完成後試样概况應構成小圆弧，避免試样在後面磨制或抛光的進程中造成砂纸或抛光布的毁坏。细磨是解除粗磨留下的劃痕，使試样概况组织毁伤低落或毫無毁伤并為誘蟑捕捉神器,抛光做筹备[3]。作者利用的磨抛装备為YMP-2型金相試样磨抛機。

在磨制進程中，每改換一道砂纸，必要将試样扭轉90°。對付某些角度辨識模胡的試样，在磨制前，可以用暗号笔在镶嵌好的样品底部做垂直是非十字標識表记標帜来举行磨制订位，有用提高样品磨制概况質量。

試样抓取法子依操作者的習氣而定，总的原則是安定、样品磨制面受力平均。文咕卡套裝,献報导重要提出两種試样抓握法子：一是用食指压住样品上概况，中指、無名指和拇指抓在試样侧面，中指和無名指的指缝可以用于固定一個磨制標的目的[4]；二是用拇指和食指捉住試样，中指曲折輕贴于試样一侧[5]。建议操作者采纳“三指相間60°”（三角形不乱道理）抓取样品，样品磨制面受力更加平均，且可有用防止样品產生滚動或抛飛征象，有用提高了样品磨制效力和磨制質量。该抓取法子特别合用于圆柱形镶埋基座。

第一张砂纸上試样始终朝一個標的目的磨，換下一道砂纸的時辰将試样扭轉90°一样只朝一個標的目的磨，直到将在上一道砂纸上磨出的磨痕磨光為止[6]。每改換一道砂纸，样品和雙手需用水洗濯清潔，不容许把上道工序的残留磨料带到下道工序，而且轉換磨制標的目的，與前道磨痕垂直，把上道工序的磨痕去除。

利用600#如下的粗砂纸磨制時，冷却水水流不宜過量，同時可以施加必定的压力以提高效力，持续的小水流既可以有用包管冷却结果，又可以在離心力的感化下将磨削發生的样品碎屑甩出砂纸。利用800#以上的砂纸举行细磨時，可得當增洪流流，减小抓取發生的压力，低落試样概况與砂纸間的磨擦力，使試样操纵本身的重力類似于漂泊在砂纸10～20 s。這對付比力软的样品（SLM成型件、铝等）出格有用，可以削减砂粒的嵌入，低落内部毁伤层，很是有益于後续的抛光操作。

在磨盘轉速和样品格量必定時，若是样品位置越挨近邊沿，样品經受的離心力越大，且磨盘有必定的上下發抖的征象，致使样品節制坚苦且輕易甩出。手的抓握力是以易發生不均，進而發生样品磨面不服或呈現多個磨面，同時样品的劃痕及内部毁伤也會略有加重。若是样品位置離磨盘中間太近，磨光效力低且样品存在随磨盘滚動的趋向，不容易節制。

抛光是在显微观測以前對样品举行進一步修复，可逐次将劃痕節制在1 μm如下，目視為镜面。按照样品材質、硬度分歧，選擇的抛光布也有所分歧。软質質料選擇柔嫩厚實的抛光布，硬質質料選擇紧實纤薄的抛光布。抛光布织物纤維可以嵌存抛光液内里的微粉，将其與磨面之治療媽媽手, 間的磨擦節制在符合的力度，使磨面加倍平滑。

抛光液采纳氧化铝粉和蒸馏水（1 L水+20 g氧化铝粉）夹杂而成。常見的氧化铝粉按粒度直径劃分為40、20、十、七、五、2.五、一、0.五、0.3和0.05 μm等。粒度10 μm以上合适粗抛，粒度1 μm如下合适精抛，粒度在1~10 μm之間的合适粗抛和精抛之間的中心抛光。本實驗采纳的氧化铝粉為W五、W1和W0.5三種規格，采纳的抛光布為PCR短绒抛光布（精抛）。

在抛光中，常借助光學显微镜来果断样品是不是已到达请求。颠末准确的抛光，在支票借錢,光學显微镜下样品概况平整無劃痕，如圖1所示。而抛光不到位時，在光學显微镜下样品概况仍有劃痕（圖2），必要進一步抛光，直至概况平整滑腻。抛光竣事後，用净水完全将抛光布洗濯清潔，可晾干零丁密闭保留或浸泡在蒸馏水中。

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