Trealamh Réamhphróiseála Metallographic & Ábhair Inchaite Treoir Iomlán

Bunús Anailís Mhiotalagrafaíochta Chruinn: Ullmhúchán Samplach

Is iad trealamh réamhphróiseála miotalachach agus ábhair inchaite an chéad chéim chriticiúil de shreabhadh oibre tréithrithe ábhar. Sula sroicheann sampla an micreascóp - cibé acu an díraonta optúil, leictreon scanadh, nó cúlscaipeadh leictreon - ní mór a dhromchla a ullmhú go caighdeán a thaispeánann gnéithe fíor-mhicrstruchtúrtha gan déantáin a thabhairt isteach ó ghearradh, gléasadh nó scríobadh. Ní féidir sampla nach bhfuil ullmhaithe go maith a cheartú ag an gcéim íomháithe ; tá sraitheanna dífhoirmithe, faoiseamh, smearadh, agus folúntas tarraingthe amach a cruthaíodh le linn ullmhúcháin buan agus beidh torthaí anailíseacha míthreoracha mar thoradh orthu.

Leanann an t-ord réamhphróiseála dul chun cinn sainithe: altáil → gléasta → meilt plánach → snasú garbh → snasú mín → snasú deiridh → eitseáil. Braitheann gach céim ar an meascán ceart de chumas trealaimh agus roghnú inchaite. Feidhmíonn raon na n-ábhar inchaite - púdar mósáic mhiotalagrafaíochta, éadaí snasta, leacht alúmana, fionraí diamanta, agus tuaslagáin cholóideach dé-ocsaíd sileacain - feidhm shonrach laistigh den seicheamh seo agus níl siad idirmhalartaithe.

Trealamh Réamhphróiseála Metallographic : Croí-Ionstraimí

Teastaíonn sraith ionstraimí ó shaotharlann ullmhúcháin mhiotalagrafaíochta iomlán, agus déantar gach ceann díobh a innealtóireacht do chéim shonrach de phróiseáil na samplaí. Ní mór cruas ábhar samplach, riachtanais tréchur, agus an tsonraíocht bailchríoch dromchla a éilíonn teicnící anailíse iartheachtacha a chur san áireamh le roghnú trealaimh.

Trealamh Gearrtha agus Gearrtha

Is iad meaisíní scoite scríobacha agus sábha sreinge diamanta cruinne an dá phríomhtheicneolaíocht rannáin a úsáidtear i saotharlanna miotalóireachta. Meaisíní scoite scríobach úsáid a bhaint as rothaí gearrtha atá nasctha le roisín nó le rubair-nasctha ag rothlú 2,800–3,500 RPM le tuile chuisnithe leanúnach chun criosanna damáiste teirmeach a íoslaghdú. Maidir le cóimhiotail neamhfheiriúla, tá rothaí ocsaíd alúmanaim caighdeánach; le haghaidh ábhair neamhfheiriúla agus ceirmeacha, is fearr le rothaí chomhdhúile sileacain. Baineann meaisíní scoite beachtais atá feistithe le vices eiseamal agus rialú ráta beathaithe amach sraitheanna dífhoirmithe de bharr rannánaithe níos lú ná 50 µm i cruacha cruaite, i gcomparáid le 200–500 µm i gcás meilte uillinne lámh-oibrithe. Feidhmíonn sábha sreinge Diamond ag fórsaí gearrtha atá i bhfad níos ísle agus is iad an rogha ceart iad maidir le criadóireacht shobhriste, ábhair leathsheoltóra, agus eiseamail seandálaíochta ina bhfuil sé ríthábhachtach damáiste meicniúil a íoslaghdú.

Brúnna Gléasta

Cuimsíonn cófraí gléasta comhbhrú te eiseamail rannacha i roisín teirmeasúite nó teirmeaplaisteach faoi theocht agus brú rialaithe. Tá paraiméadair oibriúcháin caighdeánacha do chomhdhúile gléasta feanólacha agus eapocsa 150–180°C ag 250–300 bar , coinnithe ar feadh 4-8 nóiméad agus timthriall scaoileadh brú uisce-fhuaraithe ina dhiaidh sin. Déanann cófraí ​​gléasta uathoibríocha nua-aimseartha an timthriall iomlán a fhorghníomhú gan idirghabháil oibreora agus soláthraíonn siad céimseata mount comhsheasmhach - ríthábhachtach do chórais snasta uathoibrithe a úsáideann sealbhóirí eiseamail le lamháltais airde seasta. Is é trastomhas sorcóir an phreas gléasta (25 mm, 30 mm, 40 mm, agus 50 mm caighdeánach) a chinneann an méid gléasta agus ní mór dó trastomhas sealbhóir eiseamail an chórais snasta sa tsaotharlann a mheaitseáil.

Córais Meilt agus Snasaithe

Is iad meaisíní meilte agus snasaithe uathoibrithe an infheistíocht trealaimh is mó tionchair i saotharlann mhiotalagrafaíochta. Úsáideann córais leath-uathoibríoch agus lán-uathoibríoch plátan rothlach le ceann eiseamail fhrith-rothlaithe, agus feidhmíonn sé forneart in-ríomhchláraithe (go hiondúil 10–50 N in aghaidh an eiseamail ), luas rothlaithe (50-300 RPM), agus am próiseála do gach céim inchaite. Cuireann in-atáirgtheacht na gcóras uathoibrithe deireadh le héagsúlacht oibreora-go-oibreoir i bailchríoch dromchla agus coinneáil imeall - an dá fhoinse is coitianta earráide de bharr ullmhúcháin i sreabhadh oibre snasta láimhe. Baineann córais fórsa lárnaigh fórsa i bhfeidhm ar thionól iomlán an tsealbhóra eiseamail; cuireann córais fórsa aonair fórsa rialaithe i bhfeidhm ar gach eiseamal go neamhspleách, rud a theastaíonn nuair a bhíonn eiseamail de chruas neamhchosúil á phróiseáil sa sealbhóir céanna.

Púdar Mósáic Metallographic: Roghnú agus Feidhmíocht Comhdhúil Gléasta

Feidhmíonn púdar mósáic mhiotalagrafaíochta - ar a dtugtar roisín gléasta nó cumaisc leabaithe freisin - feidhmeanna iolracha seachas an t-eiseamal a choinneáil i gcéimseata áisiúil. Caithfidh an t-ábhar gléasta tacú leis an imeall eiseamail le linn meilt agus snasta chun cosc ​​a chur ar shlánú, seasamh in aghaidh na dtuaslagóirí agus na heitleáin a úsáidtear sna céimeanna ullmhúcháin ina dhiaidh sin, agus go soláthrófar codarsnacht cruas leordhóthanach leis an eiseamal chun snasta faoiseamh difreálach a sheachaint.

Is iad na príomhchineálacha cumaisc gléasta agus a gcritéir roghnúcháin:

• Púdar feanólach (Bakelite). — An rogha chaighdeánach do chóimhiotail neamhfheiriúla agus don chuid is mó de mhiotail thionsclaíocha nuair nach bhfuil coinneáil imeall ríthábhachtach. Leigheasanna ar fheisteas crua teimhneach le cruas Vickers de thart ar 35-45 HV. Frithsheasmhach in aghaidh fhormhór na n-eitleán, lena n-áirítear imoibrí nital agus Keller. Teocht próiseála: 150-160 ° C.
• Púdar fthalate diailil (DAP). — Is fearr é nuair is gá ciumhais níos fearr a choinneáil, amhail bratuithe, sraitheanna cás-chruaite, agus cóireálacha dromchla. Tá gléasanna DAP níos deacra ná feanólacha (50-60 HV) agus taispeánann siad crapadh níos ísle le linn leigheas, ag táirgeadh teagmhála comhéadain eiseamal-go-suite níos fearr agus ag laghdú an baol go gcruthófar bearna as a dtagann slánú imeall.
• Púdar eapocsa atá líonta le mianraí — Úsáidtear é le haghaidh eiseamail óna dteastaíonn uaschoinneáil imeall agus friotaíocht ceimiceach. Méadaíonn cáithníní filler (go hiondúil ocsaíd alúmanaim nó cairbíd sileacain) an cruas gléasta go 60-80 HV agus feabhsaíonn siad insilearthacht go leibhéal níos gaire do go leor eiseamail miotail, rud a laghdaíonn faoiseamh difreálach.
• Púdar gléasta seoltaí — Comhdhúile feanólacha atá líonta le graifít nó le copar a tháirgeann gléasanna seoltacha go leictreach le haghaidh anailíse SEM agus EBSD gan gá le bratú sputter. Luachanna seoltachta na 10⁻² go 10⁻¹ S/cm atá indéanta le foirmlithe copar-líonta.

I gcás eiseamail teas-íogair—sádróirí, polaiméirí, agus cóimhiotail leáphointe íseal—cuirtear córais eapocsa nó aicrileach ar leigheas fuar in ionad gléasta comhbhrú te go hiomlán, ag leigheas ag teocht an tseomra faoi bhrú íosta thar 8-24 uair an chloig.

Éadach Snasú Miotalógach: Nap, Cruas, agus Comhoiriúnú Feidhmchláir

Tá roghnú éadach snasta ar cheann de na cinntí inchaite is iarmhartacha maidir le hullmhú metallagrafach toisc go rialaíonn an éadach céimseata gearrtha an fhionraí scríobach a úsáidtear ag gach céim snasta. Cinneann an t-ábhar éadach, airde an staighre, agus cruas an chaoi a gcoimeádtar cáithníní scríobacha agus cé chomh héasca agus a ghluaiseann siad trasna an dromchla eiseamail - rud a chuireann isteach go díreach ar ráta bainte ábhar, doimhneacht scratch, agus foirmiú rilífe.

Earráid ullmhúcháin choitianta is ea úsáid a bhaint as éadach le barr airde naip ag an gcéim snasta diamanta. Ligeann éadaí ard-nap do cháithníní scríobacha bogadh go saor agus treoshuímh randamach a ghlacadh, rud a tháirgeann scratching iltreoch agus faoiseamh méadaithe idir céimeanna de chruas éagsúla. Táirgeann éadaí crua, íseal-naptha a úsáidtear le fionraí diamanta scratches níos treo agus níos éadomhain a bhaintear go héifeachtach ag an gcéim snasta ina dhiaidh sin.

Leachtanna Scrábacha Snasú: Diamond, Alúmana, agus Dé-ocsaíd Sileacain i gcomparáid

Tá suíomhanna ar leith sa seicheamh ullmhúcháin ag na trí phríomhtheaghlach leacht scríobach snasta a úsáidtear in ullmhú miotalachach - fionraí diamaint, leacht snasta alúmana, agus dé-ocsaíd sileacain cholóideach - agus roghnaítear iad bunaithe ar an ábhar atá á ullmhú, an bailchríoch dromchla atá ag teastáil, agus an teicníc anailíse a leanas.

Leacht Snasú Diamond

Is iad fionraí snasta Diamond an príomh-scríobach do na céimeanna snasta garbh agus idirmheánacha. Tá cáithníní diamanta monacriostailíneacha nó ilchriostalacha ar crochadh in iompróir uiscebhunaithe nó in iompróir ola-bhunaithe ag tiúchain de 0.1-2.0 carats in aghaidh 100 ml . Tá gráid mhéid na gcáithníní idir 9 µm (garbh) go 6 µm, 3 µm, 1 µm, agus 0.25 µm (mín), agus baintear an ciseal scratch a tugadh isteach ag an ngrád roimhe seo le gach céim. Déanann cruas Diamond de 10 ar scála Mohs go bhfuil sé éifeachtach ar gach ábhar miotalach agus ceirmeach, lena n-áirítear steels cruaite os cionn 65 HRC, cairbíd tungstain, agus criadóireacht alúmana nach féidir a snasú le scríobaigh níos boige. Tá fionraí Diamond uisce-bhunaithe ag luí leis an chuid is mó d'éadach snasta agus is iad an rogha caighdeánach do chórais uathoibrithe; laghdaíonn fionraí ola-bhunaithe creimeadh uiscí ar mhiotail imoibríocha ar nós cóimhiotail alúmanaim agus maignéisiam.

Leacht Snasú Alúmana

Úsáidtear fionraí snasta Alúmana (Al₂O₃) go príomha le haghaidh snasta idirmheánach go deiridh ar mhiotail neamhfheiriúla, cóimhiotail chopair, alúmanam agus tíotáiniam. Ar fáil i bhfoirmeacha alfa-alúmana (monocrystalline, níos deacra, níos ionsaithí) agus gáma-alúmana (polycrystalline, softer, bailchríoch níos míne), ag méideanna na gcáithníní de. 0.05 µm, 0.3 µm, agus 1.0 µm . Go hiondúil cuirtear fionraí alúmana i bhfeidhm ar olann mheánnaptha nó ar éadaí sintéiseacha agus baintear amach luachanna garbh an dromchla de Ra < 5 nm ar chóimhiotail alúmanaim. Príomhtheorannú ar alúmana is ea an claonadh atá aige leabú i miotail bhoga - go háirithe alúmanam íon agus copar - a fhágann iarmhar bán atá le feiceáil faoin micreascóp ar féidir a mhí-aithint mar cháithníní dara céim. Tá glanadh ultrasonaic críochnúil in isopropanol tar éis snasta alúmana riachtanach sula dtéann tú ar aghaidh chuig eitseáil nó scrúdú SEM.

Dé-ocsaíd Sileacain (Silice Collóideach) Leacht Snasú

Is éard atá i bhfionraí dé-ocsaíd sileacain collóideach - dá ngairtear OPS (fionraí snasta ocsaíd) - an scríobach snasta deiridh caighdeánach le haghaidh ullmhú sampla EBSD agus d'ábhair ina bhfuil an caighdeán dromchla is airde ag teastáil. Cáithníní silica collóideach de 0.02–0.06 µm in iompróir atá beagán alcaileach (pH 9.5–10.5) déan scríobadh meicniúil agus díscaoileadh ceimiceach ar an gciseal dromchla dífhoirmithe ag an am céanna. Baineann an gníomh ceimiceach seo an ciseal tanaí dífhoirmithe éagruthach atá fágtha tar éis snasta diamanta - ciseal atá dofheicthe i micreascópacht optúil ach a tháirgeann droch-chaighdeán patrún Kikuchi in EBSD. Tá silica collóideach go háirithe éifeachtach ar chóimhiotail tíotáiniam, superalloys nicil, steels dhosmálta, agus miotail teasfhulangacha. Amanna próiseála de 15-45 nóiméad ar polisher vibratory nó 2-5 nóiméad ar polisher rothlacha le éadach cheomechanical atá tipiciúil. Éilíonn an pH alcaileach láimhseáil chúramach agus sruthlú críochnúil chun staining dromchla a chosc, agus ní mór cosc ​​a chur ar fhionraí collóideacha shilice a thriomú ar an éadach nó ar an dromchla eiseamail toisc go bhfuil sé deacair an glóthach triomaithe a bhaint gan damáiste dromchla a thabhairt isteach arís.

Seicheamh Ullmhúcháin a Thógáil: Trealamh agus Ábhair Inchaite a Mheaitseáil le hÁbhar

Teastaíonn trealamh agus ábhair inchaite a roghnú mar sheicheamh comhtháite seachas ina n-aonar le hullmhú miotalachach éifeachtach. Treoraíonn na prionsabail seo a leanas dearadh seichimh trasna catagóirí ábhar:

• Cóimhiotail chrua neamhfheiriúla (cruach > 400 HV) — Gléas comhbhrú te le DAP nó púdar líonta mianraí → Páipéir mheilt SiC 220/500/1200 grit → 9 µm Diamond ar éadach crua → 3 µm Diamond ar éadach meánach → 1 µm Diamond ar éadach gearr-nap → silica collóideach ar éadach ceimiceach le haghaidh EBSD, nó etch díreach tar éis 1 µm optúil.
• Cóimhiotail alúmanaim — Feiste eapocsa leigheas fuar (chun éifeachtaí cruaite aoise ó theas an phreasa a sheachaint) → Páipéir sic → 3 µm Diamond ar éadach meánach → 0.3 µm alúmana ar éadach bog → 0.05 µm shilice collóideach ar snastaire vibratory le haghaidh EBSD. Seachain brú iomarcach ag gach céim snasta chun smearing na maitrís bog a chosc.
• Cairdídí cementáilte agus criadóireacht — Feisteas feanólach nó seoltach → diosca meilte diamanta (70–125 µm) → 15 µm diamant ar éadach crua → 6 µm diamant → 3 µm diamant → 1 µm diamant ar éadach an staighre gearr. Go ginearálta, tá alúmana agus shilice colóideach neamhéifeachtach ar ábhair atá níos deacra ná 1,500 HV.
• Bratuithe spraeála teirmeacha agus córais ilchiseal - Tuile eapocsa bhfolús roimh fheistiú chun porosity an bhrataithe a líonadh agus chun tarraingt amach a chosc → DAP nó mount mianraí-líonta → meilt ísealbhrú chun dílamadh brataithe a íoslaghdú → seicheamh mín Diamond le fórsa laghdaithe. Is é coinneáil imeall an príomhchritéar cáilíochta; foirmiú faoisimh idir an tsubstráit agus an sciath a sháraíonn 0.5 µm a dhéanann tomhas tiús sciath neamhiontaofa.

Tríd an seicheamh ullmhúcháin iomlán a dhoiciméadú - lena n-áirítear samhail trealaimh, branda agus grád inchaite, fórsa feidhmeach, luas pláitíní, agus am próiseála - do gach cineál ábhair, is féidir le saotharlanna torthaí a atáirgeadh go comhsheasmhach thar oibreoirí agus thar am, rud atá ina bhunriachtanas d'áiseanna tástála ábhar creidiúnaithe ISO/IEC 17025.