[发明专利]一种观察石墨立体形象的金相分析方法

说明书

技术领域

本发明属于金相分析方法，具体是一种观察石墨立体形象的金相分析方法。

背景技术

金相分析是一种最常用的观察和分析金属显微组织的方法，它是将试样的一个截面磨制成镜面之后，再用金相显微镜进行观察和分析。显然，由于观察面是一个平面，在金相显微镜下观察到的金相组织一般是二维的。在观察灰铸铁的石墨形态时，为了获得石墨的立体形态，可以用深腐蚀的方法，将观察面表层的基体组织腐蚀掉一部分，把石墨保留下来，再用扫描电镜进行观察，得到石墨的立体影像。这种方法要使用电子显微镜和深腐蚀技术，这是一般的企业不具有的。

发明内容

本发明的目的是提供一种观察石墨立体形象的金相分析方法，以便用金相显微镜来获得石墨的立体形态。

为达到上述目的，本发明的观察石墨立体形象的金相分析方法是按照下述步骤操作：

（1）磨制试样，测量试样的高度并记录，然后在金相显微镜下观察，挑选和确定待察石墨；

（2）在待察石墨旁做标记，然后拍摄金相照片；

（3）将观察面磨低0.01-0.03mm，测量、记录试样高度，计算出观察面与前一个观察面的高度差值；

（4）在金相显微镜下观察找到标记和待察石墨的视场，拍摄金相照片；

（5）重复进行步骤（3）和步骤（4），直到获得足够的金相照片；

（6）依次观察和对比各个金相照片中待察石墨的变化情况，依据待察石墨的变化情况获得待察石墨的立体形貌。

作为优选技术手段：用千分尺或精度为0.02mm的游标卡尺测量试样的高度。用显微硬度计在待察石墨旁打1-2次硬度，用压头的压痕做为标记；尤其是磨低的高度不得超过压痕的深度，估计压痕的深度可能会低于下一次磨低的高度，则用显微硬度计在压痕之上或旁边重新打硬度，做标记。依据待察石墨的变化情况用三维CAD软件绘制出待察石墨的立体形貌。

本发明通过磨低观察面而获得足够的金相照片，并通过观察和对比各个金相照片中待察石墨的变化情况，依据待察石墨的变化情况获得待察石墨的立体形貌，使用普通的金相显微镜、常规的方法即可获得石墨的立体形态，设备要求低，易于实施。

附图说明

图1是实施本发明方法对观察位置进行定位的示意图；

图2-7是实施本发明方法在第一至第六个磨低的观察面上的金相照片示意图；

图8是实施本发明方法时根据图2-7中待察石墨的变化情况绘制的待察石墨的立体形貌；

图中标号说明：A-待察石墨，B-标记。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。

本发明的一种观察石墨立体形象的金相分析方法，是按照下述步骤操作：

（1）磨制试样，测量试样的高度（即观察面到试样顶面的长度）并记录，然后在金相显微镜下观察，挑选和确定待察石墨A（要观察立体形貌的石墨）；

（2）在待察石墨旁做标记B，然后拍摄金相照片（参见图1）；

（3）将观察面磨低0.01-0.03mm，测量、记录试样高度，计算出观察面与前一个观察面的高度差值；

（4）在金相显微镜下观察找到标记和待察石墨的视场，拍摄金相照片；

（5）重复进行步骤（3）和步骤（4），直到获得足够的金相照片；图2-7是以图1的观察面为起始逐次磨低观察面并拍摄的6个观察面上的待察石墨A金相照片及标记B的示意图；

（6）依次观察和对比各个金相照片中待察石墨的变化情况，依据待察石墨的变化情况获得待察石墨的立体形貌。从图2-7中可以看出作为定位标记的HV硬度压痕点逐渐变小，趋于消失；石墨形态的空间形态逐渐呈现眼前。由以上几幅图可大致推出待察石墨的形态在与截面垂直的方向呈近似U字形态，局部示意情况勾画于图8所示，呈现球状石墨在形状变坏过程的心部空心化。

通常情况下，灰铸铁中的石墨形态一般有片状石墨、蠕虫状石墨、团絮状石墨、球状石墨等，石墨的大小一般为0.02-0.25mm。用金相显微镜观察石墨时，在一个视场中可能有几十或几百个石墨，本发明只需要对其中的一个或几个有代表性的石墨观察其立体形态。并且，对一般的研究来说，并不需要得到石墨准确的立体形态，而只需知道石墨大致的立体形态，就足以满足要求。如果对这些石墨多做几个截面的金相分析，然后把每个截面观察到的石墨形态的轮廓线对应进行起来看，就可以得到石墨大致的立体形貌。这就是本发明方法的原理。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加的技术特征，在实施本发明时根据具体作用将它们选用在上段所述的技术方案上：

第一，用千分尺或精度为0.02mm的游标卡尺测量试样的高度。第二，用显微硬度计在待察石墨旁打1-2次硬度，用压头的压痕做为标记；进一步的， 磨低的高度不得超过压痕的深度；估计压痕的深度可能会低于下一次磨低的高度，则用显微硬度计在压痕之上或旁边重新打硬度，做标记。第三， 依据待察石墨的变化情况用三维CAD软件绘制出待察石墨的立体形貌。