小型緊固件的金相制備

在緊固件的質(zhì)量管控中會進(jìn)行一些測試，以確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而在使用中實(shí)現(xiàn)*佳性能。
切割
對于小型緊固件的金相評估，如下圖所示，可以在略微偏離螺紋中心軸的情況下進(jìn)行切割，或在預(yù)鑲嵌后通過機(jī)械研磨到接近其螺紋中心軸的位置。切割小緊固件時(shí)，可以使用砂輪切割機(jī)，用較薄的切割片對其進(jìn)行縱向切割或者使用精密切割設(shè)備以確保小切口損耗，切口可以更靠近緊固件中心軸。如下圖(a)所示，將緊固件稍稍偏離中心進(jìn)行切割，為后續(xù)研磨和拋光階段留下足夠的材料。

另一種方法是在鑲嵌前對緊固件的頭部區(qū)域進(jìn)行預(yù)研磨，直到接近螺紋的大徑區(qū)域，例如圖(b)樣品。這可以確保在平面研磨階段，通過有針對性的厚度去除，該過程將準(zhǔn)確地去除平行于緊固件螺紋中心軸的材料。
樣品夾持
縱剖需要一次性完成，并略微偏離螺紋中心軸。對于較小的緊固件可以采用精密切割機(jī)，以獲得準(zhǔn)確的縱向切片。

小型緊固件切割難點(diǎn)在于縱向切割的情況下夾緊樣品。在大的夾持力作用下，很有可能使緊固件的切割方向如上圖中一樣發(fā)生傾斜。
一個(gè)比較好的解決方案是在夾具的對稱位置裝夾同一類型的緊固件用來平衡它，如下圖所示。

這將使兩個(gè)緊固件夾的更直，也可使用更高的夾緊力，從而對兩個(gè)零件產(chǎn)生穩(wěn)定的夾緊作用。此外，只需進(jìn)行一次夾緊操作就可以將兩個(gè)緊固件切開。
該夾具可同時(shí)多次切割多個(gè)緊固件，可用于固定較大直徑緊固件的端面和小直徑的緊固件頭部。借助激光對準(zhǔn)，切割方向更加穩(wěn)定，可以進(jìn)行靠近緊固件中點(diǎn)切割的偏移。

對于由于尺寸而無法機(jī)械夾持的樣品，可將其安裝到如下圖所示的薄片試樣夾具上（料號 11-1186），使用高溫蠟固定進(jìn)行縱剖。高溫蠟有足夠的強(qiáng)度和硬度，可在切割過程中將緊固件固定。

高溫蠟需要加熱到其熔點(diǎn)，然后才能澆注在緊固件上將其固定。在切割前，高溫蠟需要2到3分鐘才能固化。為了將樣品從夾具上取下來，可以將夾具加熱或使用溶劑將其溶解，以便將試樣取下。丙酮是一種很好的溶劑，它能較快地溶解高溫蠟。

鑲嵌
通常建議在進(jìn)行后續(xù)研磨拋光前對緊固件樣品進(jìn)行熱壓鑲嵌。
熱鑲可以保證好的重復(fù)性，樹脂選擇通常需要具有較好的邊緣保持性能，同時(shí)具有高的邵氏硬度，這樣能使樣品后期磨拋更加平整。

如圖(a)至(d)所示，SimpliMet 4000支持一次鑲嵌兩個(gè)樣品，可以提高制樣效率。使用SimpliMet 4000，可以在不到20分鐘的時(shí)間內(nèi)通過一臺鑲嵌機(jī)鑲嵌出6個(gè)樣品。
如圖(e)所示，也可以選擇更大直徑的模具將多個(gè)樣品鑲嵌在一起，從而進(jìn)一步提升效率。

對于直徑小于 6mm 的緊固件，如下圖所示，鑲嵌完整的緊固件零件，可以用研磨代替切割獲得緊固件縱向中心軸截面。為了更好的平整度并達(dá)到目標(biāo)緊固件中點(diǎn)，建議在鑲嵌前將緊固件頭部磨至大直徑位置。

也可以選擇對樣品進(jìn)行冷鑲嵌，例如 VariDur 3003，這是一種由三部分組成的丙烯酸樹脂，可提供出色的邊緣保護(hù)和足夠的邵氏硬度，從而在研磨和拋光階段獲得良好的平整度。
研磨&拋光
鑲嵌后可以使用兩種方法制備樣品?？焖僦苽涫歉咴嚇恿繉?shí)驗(yàn)室的理想選擇，可以采用金剛石磨盤研磨和拋光步驟，也可以采用傳統(tǒng)的砂紙研磨（黑色金屬：金剛石磨盤或砂紙；有色金屬：砂紙）。
具體磨拋方案按緊固件材料類型選擇合適的研磨、拋光步驟，下表為鋁合金緊固件磨拋推薦方案。

對于鋁合金樣品，如上圖所示，在研磨后，先使用9um拋光液搭配UltraPad拋光布，接著使用中等硬度的編織表面的PoliCloth拋光布來充分消除9um階段后觀察到的損傷，并呈現(xiàn)出一個(gè)理想的表面，*后用0.02um終拋液進(jìn)行*終拋光。*終拋光使用的是MasterMet 2二氧化硅終拋液，它可以進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，幫助去除損傷并獲得基材的微觀組織。

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