Идеальный металлографический образец имеет плоскую поверхность без царапин и деформированного слоя и достоверно отражает внутреннюю структуру материала. На практике чаще всего встречаются пять дефектов: царапины, деформированный слой, питтинг, затянутость и сколы кромок; распознать их причины и скорректировать режимы — необходимое условие стабильного получения годных образцов.
Царапины и деформированный слой
Царапины чаще всего возникают из-за загрязнения абразивом, вырывания частиц или слишком большого шага зернистости. Если следы предыдущей операции не удалены полностью, остаточные глубокие царапины доходят до финишной полированной поверхности. Решение: на каждой операции полностью перекрывать следы предыдущей, перед сменой шлифовальной бумаги очищать образец и оснастку и поворачивать образец на 90°, чтобы убедиться в удалении старых рисок.
Деформированный слой образуется из-за чрезмерного давления при шлифовке и полировке и затупления абразива: поверхность после полировки блестит, но после травления структура размыта и видны линии течения. Особенно чувствительны мягкие металлы (алюминий, медь, аустенитная нержавеющая сталь). Следует снизить давление, поддерживать абразив острым и полировать поэтапно алмазной суспензией, послойно уменьшая деформированный слой.
Питтинг, затянутость и сколы кромок
Питтинг (точечные углубления) возникает у мягких фаз или на местах выпавших включений — чаще всего из-за слишком долгой полировки и слишком мягкой полировальной ткани, когда твёрдые частицы вырываются. Затянутость (следы в виде кометного хвоста) — хвостатые образования, которые оставляют твёрдые фазы или поры при односторонней полировке; встречное вращение полировальной головки и нижнего диска с сокращением времени финишной полировки заметно улучшают результат.
Сколы кромок чаще встречаются на хрупких материалах или образцах без защиты кромок запрессовкой, а также связаны с чрезмерно агрессивной подачей при черновой шлифовке. Образцы с высокими требованиями к кромкам сначала запрессовывают для защиты, черновую шлифовку ведут с малой подачей за несколько проходов.
Логика поиска дефектов
Рекомендуется искать причины в обратном порядке: резка, запрессовка, шлифовка, полировка, травление. Сначала осмотрите полированную поверхность до травления и отделите механические дефекты от дефектов травления; затем отступайте по операциям, чтобы найти этап, на котором возник дефект, и целенаправленно скорректируйте параметры.
Практические рекомендации
- Царапины: проверьте загрязнение абразивом и шаг зернистости; перед сменой операции очищайте образец и поворачивайте его на 90°, подтверждая удаление старых рисок.
- Деформированный слой: снижайте давление, поддерживайте абразив острым; мягкие металлы полируйте последовательными тонкими этапами.
- Питтинг и затянутость: сокращайте время финишной полировки, используйте более жёсткую полировальную ткань и встречное вращение.
- Сколы кромок: защищайте кромки запрессовкой, черновую шлифовку ведите с малой подачей за несколько проходов.
- Приведенные рекомендации применяйте с учётом конкретного материала; окончательное решение — по оценке образца и регламенту работ.
Учебные материалы MICROCRE · режим уточняйте по оценке образца и регламенту работ.