Изготовление образцов для металлографического исследования, страница 10

Сохранение чистоты во время шлифовки имеет весьма важное значение. Очень часто плохое качество готового шлифа может быть отнесено за счет неряшливой работы в процессе его изготов­ления. Образец должен очищаться полностью после каждой сту­пени шлифовки во избежание переноса крупных частиц абрази­ва с предыдущих ступеней на более тонкий абразивный мате­риал, используемый при последующих ступенях шлифования. Водные растворы, содержащие моющие вещества, являются пре­красными очистителями; ультразвуковая очистка также пред­ставляет собой эффективное средство. Чистота рук имеет столь же важное значение, как и чистота образца. Необходимо избе­гать загрязнения шлифовального оборудования летящими части­цами абразива.

Абразивные материалы, используемые при шлифовке.

Обыч­ными абразивными материалами, используемыми для изготовле­ния металлографических шлифов, являются карбид кремния (SiC), окись алюминия (Al2O3) и наждак (Al2O3 — Fe3O4). Эти абразивы наносят на основу (бумагу или сукно), имеющую форму листов, дисков или лент различного размера. Шлифоваль­ные камни, состоящие из абразивов, вкрапленных в связующий материал, имеют ограниченное применение. Абразивы могут применяться также в виде порошков. При этом шлифовочные поверхности пропитываются суспензией со свободными частицами абразива.

Карбид кремния имеет гексагональную кристаллическую структуру и является весьма тугоплавким абразивным соедине­нием, которое получается путем нагревания песка с раздроблен­ным коксом в электрической печи. Твердость этого соединения, называемого также карборундом, близка к твердости алмаза (9,5 ед. по Моосу). Абразивные частицы карбида кремния имеют угловатую, зазубренную форму с очень острыми кромками и углами. Благодаря своим свойствам карбид кремния является очень эффективным шлифовальным материалом, и его предпочи­тают всем другим абразивным материалам при изготовлении ме­таллографических шлифов почти из любого типа материала.

Окись алюминия является тугоплавким соединением, полу­чаемым путем плавления природной окиси алюминия (бокси­та) в электрической печи. Окись алюминия имеет ромбоэдриче­скую структуру и твердость 9,1 ед. по Моосу. Это искусственный корунд.

Наждак является загрязненной мелкозернистой разновид­ностью корунда, содержащей 24-45% окиси железа. Твердость наждака соответствует 8,0 ед. по Моосу. Абразивные частицы наждака имеют более гладкую поверхность, чем части­цы карбида кремния или окиси алюминия. По этой причине абразивные частицы наждака не кажутся столь грубыми, как абразивные частицы карбида кремния или окиси алюминия эквивалентного размера; скорость резания наждаком ниже по сравнению со скоростью резания карбидом кремния или окисью алюминия.

Для шлифования металлографических шлифов иногда приме­няется карбид бора, твердость которого соответствует почти 10 ед. по шкале Мооса. Карбид бора применяется в первую оче­редь для шлифования керамических и сверхтвердых материалов.

В настоящее время в качестве шлифовочного, а также поли­ровочного материала  все большее примене­ние находит алмаз. Используются тщательно отделанные абра­зивные частицы алмаза размером от 280 мкм (примерно 60 меш) до 0,25 мкм. Крупнозернистые сорта алмаза наносят на обтяну­тый сукном круг и крепят с помощью смолы (используется в ка­честве связующего вещества) или на притирочные поверхности. В последнем случае частицы крепятся при помощи металли­ческой связки. Применяются также и свободные алмазные ча­стицы. Абразивные материалы, содержащие алмазные частицы всех размеров, имеются в продаже в виде пастообразных вод­ных или масляных суспензий (известны под названием «алмаз­ные смеси»). Исключительно высокая твердость алмаза (10 ед. по Моосу) и острые режущие кромки алмазных частиц обуслов­ливают высокую скорость резания при использовании алмазных абразивов. Эти абразивы особо подходят для шлифования наи­более твердых тугоплавких и керамических материалов.


ЛЕКЦИЯ 4

Ручная шлифовка.