王浩杰 楊佩

(南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,江蘇南京 210028)

黃金摻銥制品的金相制樣

王浩杰 楊佩

(南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,江蘇南京 210028)

黃金摻銥制品的金相制樣難度很大。本文希望通過(guò)對(duì)黃金摻銥制品進(jìn)行金相制樣技術(shù)的探索,找到一種可以使樣品表面光滑平整、無(wú)機(jī)械變形和損傷,能夠快速和清晰地顯示黃金摻銥材料真實(shí)組織的方法。

黃金摻銥制品 金相 侵蝕

金相檢測(cè)是利用光學(xué)顯微鏡來(lái)研究和檢驗(yàn)金屬材料內(nèi)部組織成分的一種常見(jiàn)方式。金相樣品的制備是金相研究中非常重要的一部分，它包括樣品的截取、鑲嵌、磨制、拋光、顯微組織的顯示等步驟。好的金相樣品應(yīng)該是表面平整且呈鏡面，無(wú)變形和熱損傷、無(wú)劃痕和皺折、無(wú)脫落、無(wú)外來(lái)物質(zhì)，能夠真實(shí)反映材料的組織并具有重現(xiàn)性。以往對(duì)黃金材料的樣品制備一直都非常困難，因?yàn)辄S金材料很軟，硬度在50-100HV左右，延展性較好，很容易產(chǎn)生機(jī)械變形和劃痕，從而影響了樣品真實(shí)組織的顯示。本文希望通過(guò)對(duì)黃金制品進(jìn)行金相制樣技術(shù)的探索，找到一種可以使樣品表面光滑平整、無(wú)機(jī)械變形和損傷，能夠快速和清晰地顯示黃金摻銥材料真實(shí)組織的方法。

由于黃金摻銥制品具有很強(qiáng)的耐腐蝕性，使用一般的侵蝕溶液往往存在腐蝕時(shí)間長(zhǎng)或組織顯示不清晰等缺點(diǎn)，對(duì)黃金材料的金相檢測(cè)產(chǎn)生很大影響。

1 金相檢測(cè)

1.1 金相制備技術(shù)路線

黃金摻銥制品→取樣→鑲嵌機(jī)→磨拋機(jī)→試樣侵蝕→金相顯微鏡。

1.2 金相試樣的取樣

如果取樣的部位不具備典型性和代表性，其檢查結(jié)果將得不到正確的結(jié)論，而且會(huì)造成錯(cuò)誤的判斷。黃金摻銥制品的取樣應(yīng)該根據(jù)其加工工藝來(lái)決定，比如黃金摻銥金條就應(yīng)該取金條中段區(qū)域。

試樣尺寸以磨面直徑25-50mm，高度15-20mm為宜，方便持樣。

黃金試樣切割的工具：顯微切片機(jī)，剪刀，鋸，刨等截取工具，也可以用氣割法截取。不論用那種方法切割，均應(yīng)注意不能使試樣由于變形或過(guò)熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。對(duì)于高溫切割的試樣，必須除去熱影響部分。

1.3 金相試樣的鑲嵌

在金相試樣的制備過(guò)程中，許多試樣直接磨拋有困難，所以應(yīng)進(jìn)行鑲嵌。經(jīng)過(guò)鑲嵌的樣品，不但磨拋方便，而且可以提高工作效率及試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性。黃金摻銥制品經(jīng)過(guò)鑲嵌后方便手持磨拋。

鑲嵌方法：主要有樹脂鑲嵌法和熱壓法，對(duì)黃金摻銥制品來(lái)說(shuō)兩者都可以。

圖1 黃金摻銥制品侵蝕后的金相照片(25x)

1.4 金相試樣的磨拋

金相試樣經(jīng)過(guò)切割，鑲嵌后，需進(jìn)行一系列研磨工作，才能得到光亮的磨面。研磨的過(guò)程包括磨平，磨光，拋光3個(gè)步驟。

磨平即粗磨，黃金制品試樣截取后，第一步進(jìn)行粗磨，粗磨一般在磨拋機(jī)上進(jìn)行，磨盤轉(zhuǎn)速為200 r/min，用400目砂紙磨研時(shí)間不能太長(zhǎng)，15s即可。磨料粒度的粗細(xì)，對(duì)試樣表面粗糙度和磨削效率有一定影響，粗磨時(shí)，還應(yīng)注意蘸水冷卻，防止組織變化。

磨光即細(xì)磨，黃金制品試樣經(jīng)粗磨后表面雖已平整，但還存在較深的磨痕及表面加工變形層，需要通過(guò)從粗到細(xì)的不同金相砂紙的磨制，把它們逐漸減輕，為進(jìn)一步拋光做好準(zhǔn)備。金相砂紙是磨光金相試樣的重要材料。用金相磨拋機(jī)研磨時(shí)，磨盤轉(zhuǎn)速為200r/min，依次用800目，1000目，1200目，1500目金相砂紙磨研，每道次磨研時(shí)間以15s為宜，每更換一道砂紙，試樣應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)90度，并使前一道的磨痕徹底去除，需注意用水冷卻，避免磨面過(guò)熱。

拋光，拋光的目的在于去除金相磨面有細(xì)磨所留下的細(xì)微磨痕及表面變形層，使磨面成為無(wú)劃痕的光滑鏡面。黃金制品試樣拋光使用250mm真絲絨拋光布，使用粒度為小于2.5μm的金剛石噴霧劑作為拋光劑。磨盤轉(zhuǎn)速為200r/min，拋光劑在拋光過(guò)程中逐步加入，已少量多次為原則，拋光時(shí)間約8min，拋光到試樣表面僅留下少量細(xì)小劃痕為止。然后更換新的250mm真絲絨拋光布繼續(xù)拋光，將拋光后的樣品再經(jīng)過(guò)粒度小于0.5μm的氧化鋁或氧化鉻拋光劑進(jìn)行精拋光，拋光約5min，以在顯微鏡下僅看到少量細(xì)小劃痕為止。

1.5 金相試樣的侵蝕

將精拋光后的樣品清洗后浸入以設(shè)定比例混合的鹽酸(15ml)、硝酸(10ml)以及氧化鉻(1ml)溶液中進(jìn)行侵蝕。

2 金相照片

圖1為黃金摻銥制品拋光后侵蝕態(tài)金相照片，從照片可以看出經(jīng)過(guò)金相試樣的磨拋及侵蝕后，在顯微鏡下可清晰顯示出Au基體上呈灰白色小塊狀的銥。

3 結(jié)語(yǔ)

采用本文所述金相制備方法可以獲得較清晰的金相組織，并可觀察到樣品中Au基體上的銥。此方法簡(jiǎn)單、快捷、可行，可為檢測(cè)高純金首飾提供可靠的支持。

本文通過(guò)對(duì)黃金摻銥制品進(jìn)行金相制樣技術(shù)的探索，找到一種可以使樣品表面光滑平整、無(wú)機(jī)械變形和損傷，能夠快速和清晰地顯示黃金摻銥材料真實(shí)組織的方法。

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