Изготовление образцов для металлографического исследования, страница 4

Электроискровая резка особенно удобна при обработке моно­кристаллов и других металлографических образцов, когда тре­буются максимальные скорость и точность резки при минималь­ном механическом и тепловом повреждении поверхности. Путем применения вращающегося режущего инструмента поверхность металлографического образца может быть автоматически доведена до такого состояния, что для дальнейшего приготовления шлифа требуется только проведение электролитической или ко­нечной полировки. Электроискровой станок может быть успешно использован для вырезки первичных заготовок из массивных образцов, из которых затем изготавливаются объекты для просвечивающей электронной микроскопии, а также образ­цы для электронно-зондового микроанализа, флюоресцентного рентгеновского анализа и эмиссионной спектрографии.

7. Резка с помощью микротома. Микротом применяется для вырезки тонких образцов из различных материалов; наиболее часто он используется для приготовления биологических препа­ратов для электронной микроскопии. Однако микротом можно применять также для вырезки тонких металлических образцов толщиной до ~100 А, предназначенных для просвечивающей электронной микроскопии.

Принцип действия микротомов  заклю­чается в том, что образец под действием электродинамически регулируемых сил проходит мимо ножа со стеклянным или ал­мазным лезвием. Приготовление образца по этому способу по существу сводится к операции «состругивания», которая часто вызывает большую деформацию в отрезаемом металле. Микротомия применяется в основном для приготовления образцов из таких материалов, из которых нельзя изготовить фольгу ни элек­трохимическими, ни химическими методами. Многие из этих ма­териалов хрупки и поэтому не способны воспринимать большую деформацию. Приготовленные с помощью микротома образцы больше подходят для анализа распределения фаз, чем для изуче­ния дислокационной структуры или других несовершенств кри­сталлов с помощью электронной микроскопии.

2. Закрепление (монтаж) образцов

Закрепление образцов в основном производится для того, чтобы было удобно приготавливать и исследовать шлифы, кото­рые имеют сложную конфигурацию или же неудобные для из­готовления размеры. Вторая цель заключается в защите и сохранении острых кромок и поверхностных дефектов при изготовлении шлифов. В других случаях закрепление образцов связано с их использованием в различных типах автоматических установок, применяемых в настоящее время в металлографиче­ских лабораториях, поскольку многие из этих установок сконст­руированы специально для закрепленных в держателях образ­цов.

1. Размер и форма смонтированных образцов (препаратов). Размер держателя образца определяется в значительной мере размером шлифа. Однако чем больше размер образца, тем труд­нее в процессе шлифовки и полировки сохранять плоским боль­шое сечение. Можно легко получить выигрыш во времени, если при изготовлении большого образца разрезать его на два, три или большее количество маленьких образцов. Наи­более подходящим является образец с площадью  шлифа ~160 мм2; максимальный размер площади шлифа должен быть ограничен, если это возможно, 2580 мм2.

Необходимо привести некоторые соображения по поводу тол­щины всего препарата. Она должна быть такой, чтобы расстоя­ние между поверхностью изготавливаемого препарата и его гео­метрическим центром не превышало наименьшего размера по­верхности. Это позволяет оператору крепче держать образец во время шлифовки и полировки и тем самым избегать «колеба­ний» шлифа и сохранять его поверхность плоской.

Обычно препарату придают круглую или прямоугольную форму. Диаметр круглых препаратов, как правило, равен 25 - 50 мм, и их наиболее легко удерживать в руках. Отношение дли­ны к ширине прямоугольного препарата не должно превышать 2 (также, чтобы его было легче удерживать в руках).