作為現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用廣泛的金屬材料種類，鋼鐵材料在金相制樣的應(yīng)用中占有高的比例：在鋼鐵材料的質(zhì)量控制中，金相檢驗(yàn)是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，主要目的是檢測(cè)評(píng)估鋼中非金屬夾雜物、碳化物、金相組織等。雖然這一類材料的制備總體來(lái)說(shuō)不是特別困難，但是對(duì)制樣質(zhì)量的要求卻并不低，畢竟如果試樣制備效果達(dá)不到要求，很容易做出錯(cuò)誤的研判，影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性；另外，現(xiàn)代鋼鐵材料實(shí)驗(yàn)室日常樣品吞吐量大，對(duì)金相制樣效率的要求也更高。
一直以來(lái)，手動(dòng)磨拋是影響鋼鐵材料制備質(zhì)量和效率的主要因素。由于磨拋質(zhì)量取決于個(gè)人制樣水平高低和經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)常會(huì)有不受控的波動(dòng)，此外制樣效率也極低。隨著科技的發(fā)展和智能制造應(yīng)用，半自動(dòng)磨拋機(jī)已經(jīng)逐漸取代手動(dòng)磨拋機(jī)成為鋼鐵行業(yè)的主力磨拋設(shè)備，甚至也有一些用戶開(kāi)始使用更為高效、智能的全自動(dòng)磨拋系統(tǒng)。但是，對(duì)于全自動(dòng)磨拋機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)，仍有一些業(yè)界人士存在關(guān)于穩(wěn)定性和制樣質(zhì)量方面的顧慮。那么，全自動(dòng)磨拋系統(tǒng)在鋼鐵金相制樣實(shí)際應(yīng)用中究竟表現(xiàn)如何?
近期，高品質(zhì)特殊鋼湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在《物理測(cè)試》期刊發(fā)表了題為《全自動(dòng)磨拋機(jī)在鋼鐵金相制樣中的應(yīng)用》的論文，基于QATM Saphir X-change（現(xiàn)QATM Qpol 250 BOT）全自動(dòng)磨拋機(jī), 系統(tǒng)地介紹了全自動(dòng)磨拋機(jī)制備鋼鐵金相試樣的方法。論文結(jié)合制備的金相試樣實(shí)際效果，詮釋了通過(guò)選用合適的磨拋步驟及設(shè)備參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)金相試樣磨光、超聲清洗、拋光、沖洗干燥等一系列流程全自動(dòng)運(yùn)行，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需人為干預(yù)控制。Saphir X-change自動(dòng)磨拋系統(tǒng)能穩(wěn)定、自動(dòng)化地制備出高質(zhì)量的金相試樣，試樣表面可達(dá)到無(wú)污染物、無(wú)劃痕，且非金屬夾雜物邊界清晰，大大減少了由于手工制樣導(dǎo)致的試樣結(jié)果評(píng)判誤差，提高了后續(xù)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
文中給出的制備案例為通過(guò)中心力磨拋夾具一次性制備6個(gè)淬火后GCr15軸承鋼試樣鑲嵌件，采用典型的粗磨、精磨、粗拋、細(xì)拋、精拋５個(gè)步驟，具體的制備步驟、參數(shù)設(shè)定及磨拋介質(zhì)如下：
下圖為制備結(jié)果示例，顯示試樣表面基本無(wú)污染物且小顆粒的非金屬夾雜物邊界清晰。
另外，文中基于大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，給出了全自動(dòng)制樣中最常見(jiàn)的兩種制樣缺陷——?jiǎng)澓奂拔廴疚锏某梢蚣敖鉀Q對(duì)策。
劃痕：試樣表面出現(xiàn)劃痕的一個(gè)常見(jiàn)原因是部分工序設(shè)置磨拋時(shí)間過(guò)短，磨拋結(jié)束后試樣上還殘余上一道工序的劃痕（表現(xiàn)為劃痕較深），此時(shí)通過(guò)適當(dāng)延長(zhǎng)部分工序研磨時(shí)間及提升磨拋頭加載力可以糾正；造成劃痕的第２種原因與上一道工序完成后試樣未進(jìn)行清洗或未清洗干凈，試樣上殘余的顆粒物或者拋光液將磨拋盤污染有關(guān)（表現(xiàn)為淺、輕微切雜亂的劃痕），此時(shí)可以通過(guò)充分的試樣清洗及磨拋盤清潔加以改正。
污染物：造成金相試樣表面出現(xiàn)污染物常見(jiàn)原因分別為：1）最終清洗過(guò)程中酒精不純或者壓縮空氣中存在油污、粉塵、水汽，導(dǎo)致金相試樣表面在自動(dòng)清洗吹干過(guò)程中被銹蝕污染；２）與清洗不凈有關(guān)：金相試樣與夾具之間有縫隙，磨拋過(guò)程中的磨拋液等很容易滲入金相試樣與夾具之間的縫隙中，而配備自動(dòng)超聲波清洗工位能有效解決這個(gè)問(wèn)題。
在全自動(dòng)金相制樣的實(shí)踐中，論文作者團(tuán)隊(duì)通過(guò)合理的制備步驟及參數(shù)設(shè)定，以及有效的清洗實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼鐵試樣的高質(zhì)量、高效率、高重現(xiàn)性的制備，避免了手工等金相制樣造成的假象，提高了后續(xù)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。而QATM Saphir X-change（Qpol 250 BOT）全自動(dòng)磨拋機(jī)也不愧為占有率相當(dāng)高的全自動(dòng)金相制樣系統(tǒng)，以合理的機(jī)械設(shè)計(jì)、強(qiáng)勁的動(dòng)力、智能化的操作、穩(wěn)定的運(yùn)行助力高品質(zhì)特殊鋼湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的鋼鐵材料現(xiàn)代化制樣工作，表現(xiàn)亮眼。
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