磨金相 04.半自动和全自动制样设备

1、半自动和全自动磨光/抛光机Semi-Automatic &Fully AutomaticGrinder/Polisher为了提高试样制备质量的再现性和一致性,研制出了半自动磨光/抛光机,它可以对每个工序的各个参数进行设定并准确地按照设定的参数运行.在此根底上还研制出了全自动磨光/抛光机.ALPHA 及 BETA 型 单盘及双盘半自动磨光/抛光机 ALPHA 150/300 rpm, BETA 30-600 rpmVector 型动力头 可配置在ALPHA 及BETA 型半自动磨光/抛光机上, 转速 60 rpm,与磨盘可以相向转动和反向转动中心加载 可制备3至6块试样总压力200N单独加载 可

2、制备多达4块试样，每块试样压力可达40NVector LC 型动力头只有中心加载试样夹持器，其余同上中心加载试样夹持器特殊形状试样的夹持器中心加载试样夹持器的优点 1.试样的平整性极好 2.更换工序时,试样夹持器可以连同 试样一起进行原位清洗 3.特殊形状试样或大试样可以不镶嵌, 但需要使用专门设计的夹持器中心加载试样夹持器的缺点 1.为了保持夹持器运转的平衡, 同时需要至少夹持间隔相等 的三块试样 2. 必须有一个磨平工序,使所有 试样均处于同一平面单独加载试样夹持器单独加载试样夹持器的优点 1. 一次可制备一块或多至六块 试样 2. 不需要进行磨平工序 3. 防止了由于夹持而对试样 产生的

3、内应力单独加载试样夹持器的缺点 1试样的平整性不如中心加载方式 2更换工序时需要对试样逐一进行 清洗(包括试样夹持器) 3. 试样尺寸必须适合夹持器的空间 并且是圆的,根本上均需经过镶嵌Powerpro 5000型连续变速 50-400rpm磨光抛光机系统操作者可以选用标乐公司提供的25个试样制备方案的程序, 还可以自行编制25个试样制备方案的程序Ecomet 250/AutoMet 250半自动磨光/抛光机系列使用半自动制样设备实例 瑞典著名的 SKF 轴承钢厂 金相检验工作量很大. 两个工作人员 使用三台半自动制样设备, 每星期可完成6000块试样的制备任务. 试样的制备质量能满足 定量金

4、相分析的要求.轴承钢试样早先的制备方案工序磨光机转速 转/分动力头转速 转/分 磨 料加在试样夹持器上的压力 N时间 秒磨平 1500 140多孔性氧化铝砂轮 45020-40磨光 300 150220,320,400,800 号砂纸 220 号砂纸: 400-600 其余:220每道砂纸 15-25抛光 150 1502.5 微米金刚石悬浮液 15040-120该轴承厂自行设计的试样夹持器, 它的突出特点就是不同形状的试样不需要经过镶嵌.夹持器上六个异形孔的设计使试样被夹紧时保持为三点接触.对于尺寸小的线材试样, 可将20至40块试样用钢板夹紧作为一组, 一个夹持器可以固定三组夹紧的试样.装

5、在一个夹持器上的试样在制样设备上的工作总时间约为 6 分钟,加上辅助操作时间(装,卸,清洗,更换砂纸), 平均一小时可制备 6 至 8 个夹持器上的试样.全自动和半自动制样设备一种试样不需经过镶嵌的中心加载试样夹持器振动抛光机的工作特点1. 去除细小划痕特别有效2.容易产生塑性流变的材料最适于采用振动抛光3.所需时间比较长,有时长达12 h4. 剩余应力的去除比较彻底对用于电子背散射衍射(EBSD)分析的试样特别有效5. 具有放射性的试样可以用机械手遥控操作振动抛光机这是一种工作原理不同于以电动机为动力源的制样设备.一个螺旋振动系统在工业频率半波整流的电源驱动下,使试样在磨盘上作圆周运动,试样

6、本身还有自转.由于作用在试样上的力远小于常规磨光或抛光时的情况,因此,试样制备所需时间要长得多,但是最终的外表制备质量要高得多.早期振动抛光机构造示意图1.通过电磁铁的电源经过半波整流2.振动系统的固有频率接近50 Hz3.系统的多种阻尼 因素不会使振幅无限增大早期振动抛光机工作原理图当抛光盘被电磁铁吸下时,试样因其自重由位置1以自由落体方式降到位置2. 当电磁铁断电,抛光盘向上运动回到最高点时,由于惯性的作用,试样只能由2移动到位置3,即B1. 试样与抛光盘上制备外表的相对运动相当于从C1到B1, 这就是磨光或抛光行程, 而人们观察到的试样净位移那么是从A1到B1.用扫描电子显微镜完成的电子

7、背散射衍射(EBSD)技术可提供范围广泛的分析数据,从试样的晶体学取向相的识别直到晶粒度测定. 电子衍射把戏的质量关系到衍射把戏标定的可信度,它取决于试样制备时,是否能将损伤比较彻底地去除.有些研究者声称,只有采用电解抛光,才能彻底去除这一损伤.采用振动抛光方法制备试样,可以获得高质量的衍射把戏.Vibromet 2 振动抛光机驱动机构产生接近100%的水平方向运动,几乎没有垂直方向运动.振动频率提高一倍(100Hz)不同制备参数对材料去除速率和制备质量的影响不同磨料和制备外表对铝和钢材料去除速率的影响绿色Ultra-Pol织物, 9微米金刚石; 蓝色BuehlerHercules H, 9微米金刚石; 褐色1200#砂纸; 铝 (183 HV); 钢 (710HV)提高材料去除速率的途径正确选择制备外表最重要不同制备外表的材料去除速率铝试样, 9微米金刚石磨料, 150转/分, 22N/试样磨盘与动力头相对转动方向(左图) 反向转动试样与磨盘作用较强(右图) 相向转动磨料容易被甩出盘外大多数制备方案二者结合使用磨盘转速对材料去除速率的影响铝试样, 9微米金刚石磨料, 22N/试样Ultra-Pol磨光织物, 常用转速:150-300转/分提高磨盘转速的效应材料去除速率提高,但是磨料被甩出去的量也增加,同时, 手工操作时,试样的平整