展示金相技能,突显西工风采
——南昌之行的心得体会、经验总结

西安工业大学材料与化工学院  沈方建 (第六届大赛一等奖获得者)

难以忘怀那金桂飘香的丰收十月!来到这山清水秀人杰地灵的南昌城!参加“莱卡杯”第六届全国大学生金相技能大赛,与167所高校的497名选手参赛同场竞技,相互交流,共同展示金相技能,收获满满!

如何磨好金相,最关键是什么?

比赛重在参与,切记调整好心态,莫慌。

心态很重要。样品磨制好坏,临场发挥好坏,此竞赛水平。优不骄,差不颓,此竞赛风采

关于这次比赛、就比赛中出现的问题以及如何解决,我想从以下几个方面做以总结和反思,主要包括:机磨、精磨、抛光、腐蚀、砂纸选用与时间安排;并提出我的个人建议和看法。

机磨

(1) 检查预磨机启停、运转等情况,了解预磨机转动方向 (一般为逆时针方向),检查操作工位,消除安全隐患。
(2) 安装好砂纸后,调节合适的冷却水流,水流不能太大,防止溅出。之后打开预磨机电源。
(3) 磨制面边缘无倒角,需先行倒角(0.5-1) mm * 45°
(4) 倒角的过程中,建议用两个指头夹住式样,方便转动试样,切记用力不宜过大,避免飞样。
(5) 由于机磨不易控制样品平行度,若评委用正置显微镜,建议只用机磨完成倒角。

精磨

(1) 在正式磨样前,清理工作台面的灰尘或磨料颗粒,以免影响磨样质量。

(2) 在砂纸上将试样的磨制面朝下,一手按住砂纸,一手握住试样 (建议用大拇指、食指和中指捏持试样),略加压力后将试样紧贴砂纸朝前推至砂纸上部边缘,然后将试样提起并返回到起始位置,再进行第二次磨制。(忌来回磨)

(3) 依次换上从粗到细牌号砂纸进行手工磨制。每更换一道砂纸,试样转一个角度(90度)使上道次的磨痕与本道次的磨痕方向垂直。每道次磨制以磨面平整、磨痕方向一致、且覆盖上道次磨痕为止。建议在更换砂纸前用水冲、纸巾擦拭等方式清洁试样磨制面,避免把上道次磨屑颗粒(粗)带入下道金相砂纸上(细)。更换砂纸后,观察并用手摸砂纸,避免砂纸上带有的大颗粒砂砾影响磨制。

(4) 重复3-4步骤直至最细号砂纸。

(5) 预磨工序结束后,立即清理工作台面并整齐摆放砂纸。

经验: (1) 磨切削纹时可以用力大一些,以减少磨制时间。 (2) 1200、2000号砂纸磨制时,用力要轻,避免产生深划痕。 (3) 2000号水磨砂纸磨制时,多换几次90度,目的是为了检查是否有深划痕。

抛光

(1) 检查抛光机启停、运转等情况,了解抛光盘转动方向 (一般为逆时针方向);检查抛光剂(抛光膏)和抛光布是否齐备;检查、清洁抛光操作工位,消除安全隐患。

(2) 开始抛光前,要使用清水冲洗试样和手,将磨制试样上可能粘带的砂粒冲洗干净,以免将砂粒带入,影响抛光效果。

(3) 打开抛光机电源,在抛光布上涂抹适量抛光膏。稳定拿持试样 (建议使用拇指、食指和 中指拿持试样),以适当压力将试样抛光面均匀压附在抛光布表面 (当抛光盘逆时针转动时,在抛光盘的右半边区域,反之则在左半边区域) 进行抛光。抛光时试样所受摩擦力随施加压力增大而变大,所需握持力也应随之增大,因此开始抛光时应注意用力握持试样样品,而不要施加过大压力,避免试样脱手飞出。

(4) 初始抛光时,试样位置宜在抛光靠近圆心附近,感觉适应了抛光握持感后,可逐步将试样外移,这时试样所处位置的抛光盘线速度增大,试样抛光面受摩擦力变大,抛光速度也加快。抛光时可将试样逆抛光盘的转动方向而转动,同时也由抛光盘中心至边缘往复移动。这样既可以避免抛光表面产生“拖尾”缺陷。同时还能减少抛光织物的局部磨损,保证抛光效果。且为最后精抛抛出位置。

(5) 金刚石抛光膏使用时可均匀涂抹在湿润的抛光布上,使其纳入纤维缝隙,随后开动抛光机进行抛光。抛光过程中添加抛光膏时,可沾取少量抛光膏均匀涂抹于整个抛光面上后进行抛光。

(6) 抛光过程中,要适时、适量地使用相应的冷却水,控制好抛光布的湿度。

(6) 当试样抛光面上肉眼看不到划痕,整个抛光面平整光亮如镜,可清晰映像时,即可将 试样迅速用清水冲洗,随后使用无水酒精脱水,再用吹风机吹干,即可结束抛光转入浸蚀步骤。也可在转入浸蚀步骤前在显微镜下观察抛光效果。

(7) 抛光过程中应及时将实验垃圾等集中放置于垃圾盛放器皿中。

(8) 每一次离开抛光机工位转入其他操作前,应关闭抛光机电源及水源。

(9) 抛光工序结束后,(立即)将实验器材恢复至实验前摆放位置。

经验: (1) 当试样抛光面上肉眼看不到划痕,整个抛光面平整光亮如镜,可清晰映像时,在第4点抛出的精抛位置进行精抛。 (2) 精抛过程中,加入的冷却水量加大,用力要轻,且需不断转动试样。 (3) 抛光膏不宜抹太多,上下左右四道即可,太多会造成抛光膏的浪费、影响精抛位置和容易起沫。

腐蚀

(1) 检查浸蚀液、竹夹、脱脂棉或棉棒、培养皿等正常、齐备。

(2)浸蚀操作可采用浸入法、擦拭法或滴拭法:
浸入法:将试样抛光面向下浸入盛有浸蚀剂的培养皿中,不断摆动;
擦拭法:用竹夹夹持吸满浸蚀剂的脱脂棉球或手持棉棒擦拭抛光面(抛光面应适当 倾斜);
滴拭法:用滴管吸取适量的浸蚀剂,滴在抛光面,同时样品抛光面适当倾斜并不断转动,使得浸蚀均匀。

(3) 浸蚀过程中注意观察试样抛光面变化,待其呈浅灰白或灰色后,即可使用清水冲洗抛 光面,终止浸蚀。随后立即用无水酒精脱水,最后用吹风机斜向吹干试样表面。

(4) 浸蚀过程中应小心谨慎,防止腐蚀液接触到皮肤 (若皮肤接触到腐蚀液,应及时用清 水冲洗。

(5) 浸蚀过程中应及时将实验垃圾如用过的棉球、棉棒等集中放置于垃圾盛放器皿中。

(6) 浸蚀工序结束后,(立即)关闭水龙头、清洁整理实验台,将实验器材恢复至实验前摆放位置。

经验: (1) 用滴拭法之前,一定要用竹夹稳稳夹住试样。 (2) 滴拭过程中,动作要快,使腐蚀剂迅速覆盖试样整个表面,且多次滴加腐蚀剂,这个过程腐蚀剂的加入宜多不宜少。(避免腐蚀不均匀) (3) 腐蚀时间控制在4-7秒之间,铁素体多的试样,腐蚀时间稍长1-2秒。 (4) 组织清晰,晶界连续为判断腐蚀是否合适的重要标准。

砂纸选用与时间安排

老师要求我们在磨大量金相试样的基础上确定自己所用砂纸和时间规划,并和其他选手一块交流讨论,最终确定最合适自己的。

我选用的砂纸为:320(机磨)、400、800、1200、1200、2000

时间安排: 倒角3分钟;磨平10分钟;抛光17分钟;腐蚀3分钟;观察2分钟;剩下机动。

存在的问题与不足

以下是我磨样过程存在的不足,和常思考注意的问题

(1) 机磨:倒角不均匀、倒角过大、倒角过小。

(2) 精磨:平行度不够、有个别深划痕没磨掉。

(3) 抛光:抛光过程中引入划痕、脏点、水渍(抛光膏中有较粗大金刚石颗粒、身体衣服试样引入砂粒、用力过大等)。

(4) 腐蚀:过深或过浅。

以上是我南昌之行参加第六届全国大学生金相技能大赛的心得体会、经验总结,希望能为以后的参赛选手提供一点参考。最后感谢为比赛艰辛付出的所有老师、志愿者、同学们!衷心地感谢你们为我们材料专业的广大学子提供这样一个展现自我动手能力、相互交流和学习材料科学知识与技能的平台。