随着科学技术的发展，研究金属材料内部结构的手段也越来越多。但是，光学金相分析仍然是最基本的方法。光学金相显微镜分析的第一步是制备样品。待观察样品表面磨成光亮无痕的镜面，蚀刻后才能分析结构。

由于准备不当，观察面上的划痕、凹坑、水痕、变形层或过深或过浅的蚀刻都会影响正确的分析。因此，高质量样品的制备对于组织分析非常重要。今天，程诚小编就为大家讲解一下金相试样的制备方法。

金相试样的制备是金相检验中极为重要的工序，一般包括：试样选择、试样加工/切割、镶嵌、磨削（粗磨、精磨、抛光）和金相组织显示（蚀刻）四个步骤。这在标准《GB/T-2015金属显微组织检验方法》中有详细描述。让我们一步一步地解释它。

样本选择

为了保证检验的有效性，所选择的金相样品尽可能客观、全面地代表所研究的材料。一般除产品标准有特殊规定外，建议选择能代表材料特性的位置。样品应包括完整的加工和

影响区。在失效分析领域，样品应尽可能在其断裂或开始失效的点处进行切割。

另外，不同的采样位置和方向适用于不同的用途，例如：（参考图1）

垂直于锻轧方向的横截面(F)通常可用于检验：

a) 显微镜从表面到中心组织状态及变化；

b) 晶粒度等级；

c) 净碳化物等级；

d) 表面缺陷深度；

c) 净碳化物等级；

d) 表面缺陷深度；

e) 氧化层深度；

f) 脱碳层深度；

g) 腐蚀层深度；

h) 表面化学热处理和涂层组织和厚度。

与锻轧方向平行的纵断面（D、E、G、H）通常可以用来检测：

a) 非金属夹杂物的含量钢中；

a) p>

b) 变形后的各种组织、晶粒扭曲程度、塑性变形程度；

c) 带状结构等级；

d) 热??处理总体情况。

检验表面积内试样尺寸小于400mm2，试样高度15mm~20mm（小于横向尺寸）。

第二个样品的加工截取

样品可以通过砂轮、线切割、机械加工（车、铣、刨、磨）进行切割，手锯和切割方法，必要时也可用氧乙炔火焰气割方法截取，硬脆金属可用锤击法取样。切割样品时，尽量避免切割方式对组织的影响（如变形、过热等）。在后续的制样过程中，应去除截取操作造成的影响层，如用（打）砂轮打磨等；在截取过程中也可以采取预防措施（如使用冷却剂等），以防止组织发生变化。

截取试样后，应立即在试样测试面的其他部位印刻标记，在试样清洗和热处理过程中不得磨损或遮挡标记.

三个样品的镶嵌

样品尺寸小（如薄板、带材、细管等），样品太柔软易碎，样品形状不规则，检查边缘结构，样品需要镶嵌自动研磨抛光机进行标准化制样。所选择的镶嵌方式不应改变原有结构，镶嵌时试样的试验面一般朝下放置。根据实际需要，可采用机械镶嵌法或树脂镶嵌法进行镶嵌。

1、机械镶嵌法

用螺栓和螺钉将样品固定在合适的夹具中（见图2）。夹具的硬度应接近试样的硬度，以减少研磨抛光时试样边缘的圆角效应；夹具的成分应与样品的成分相似，以避免形成影响腐蚀效果的电偶反应。

2、树脂镶嵌法

树脂镶嵌方式根据镶嵌温度的不同分为热镶嵌和冷镶嵌。

热镶嵌法：将试样面朝下放入热镶嵌机模具中，浇注树脂应超过试样高度，密封模具并加热、加压、固化、冷却、然后打开模具，完成热定型。热镶嵌的温度、压力、加热和冷却时间由所选树脂决定。一般加热温度不超过180℃，压力小于30MPa。建议在泄压前冷却至 30°C。热镶嵌树脂有两种：

a) 热固性树脂：丙烯酸、环氧树脂、电木粉、邻苯二甲酸二丙酯等；

b) 热塑性树脂：丙烯酸、聚酯亚克力、环氧树脂、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等。

冷镶嵌法：将试样正面朝下放入合适的冷镶嵌模具中，将树脂和固化剂充分搅拌均匀。适量（搅拌过程??中尽量避免气泡），倒入模具，室温固化成型。对温度和压力敏感的材料应冷镶嵌，如不允许加热的样品、软样品、形状复杂的样品、多孔样品。冷镶嵌材料包括聚酯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等，也可以使用牙托粉和牙托水。硬质橡胶、聚四氟乙烯塑料、纸箱等可用于冷镶嵌模具。采用低真空实现真空冷镶嵌，嵌体材料容易渗入缝隙。适用于多孔样品、细裂纹样品、脆性样品、脆性材料等。

文章来源：《热固性树脂》 网址: http://www.rgxsz.cn/zonghexinwen/2021/0724/510.html

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