Основные этапы подготовки образца к металлографическому анализу

Как и любое исследование, металлография требует определенной предварительной подготовки образца – металлографического шлифа. Он представляет собой отполированное до зеркального блеска сечение кусочка металла, вырезанного в наиболее информативном  для задач исследования месте.

На полированном микрошлифе проводят исследования загрязненности металла неметаллическими включениями, уровня пористости, оценку графита в чугуне, а также обнаруживают микротрещины или другие возможные дефекты.

Для выявления и оценки параметров микроструктуры полированный шлиф подвергается металлографическому травлению. Оно может быть химическим или электролитическим, в зависимости от материала и задач дальнейшего исследования.

Этап 1. Вырезка образца

Важнейшим условием вырезки образцов для металлографического исследования является отсутствие термического воздействия во время резки. Связано это с тем, что температуры, образующиеся при резке металла без охлаждения, могут привести к существенным  изменениям структурных составляющих металла, вследствие чего результат исследование будет ошибочным.

Этап 2. Запрессовка

Для удобства работы с образцами их фиксируют с помощью заливки в специальные смолы. Эта операция подготовки шлифа позволяет:

• надежно закрепить образец в нужной плоскости, сохраняя плоскопараллельность;

• унифицировать форму образца для автоматической пробоподготовки;

• промаркировать образец;

• продлить срок службы полировальной ткани и снизить травматизм при ручной шлифовке/полировке.

Помимо перечисленных достоинств запрессовки стоит отметить возможность, во-первых, качественно подготовить шлифы для объектов исследования тонкого сечения (листы, проволока), а во-вторых, оптимизировать пробоподготовку таких образцов, фиксируя несколько образцов в одной запрессовке.

Существуют различные смолы для запрессовок. Одни требуют специального оборудования и с обеспечением системы охлаждения для горячей запрессовки, другие требуют лишь специальных формочек, в которые производится заливка холодной смолой с последующим отвердением на воздухе. Полимерная смола может обладать специальными свойствами, такими как способность удерживать край образца, способность проводить ток или свет.

Этап 3. Шлифовка и полировка

Получение зеркальной поверхности образца достигается несколькими последовательными этапами шлифовки и полировки с постепенным уменьшением размеров абразивных частиц.

Современные шлифовально-полировальные машины представляют собой плоский магнитный вращающийся круг, на котором закрепляется металлический диск либо с бумагой разной степени грубости (для шлифовки), либо с тканью (для полировки). Система управления позволяет регулировать скорость и направление вращения диска, подачу воды и полировальных суспензий.

Подготовленный таким образом микрошлиф, требует бережного отношения, исключающего возможность попадания на него жидкостей, воздействия агрессивных коррозионных сред, механических повреждений. Хранение микрошлифов осуществляется в закрытых ёмкостях с фиксированной температурой и влажностью.