拉伸试样制备如何实现“镜面效果”？

拉伸试样制备如何实现“镜面效果”？

前言

在金相分析工作中，我们时常会遇到一些“棘手”的样品，拉伸试样就是其中之一。其长度大、厚度薄的物理特性，使得它在传统的镶嵌-磨抛流程中，极易因固定不稳或应力集中而导致边缘损坏、组织失真。本文阐述了针对长薄型难处理样品的金相制备全流程，涵盖从固定难题到最终振动抛光的进阶工艺，为拉伸试样制备提供了一份可靠的实践参考。

拉伸试样制备---制备难点

图1 样品宏观图

本次制样的难点之一在于如何稳定、无损伤地固定样品。常规的金相镶嵌法（如酚醛树脂镶嵌）会因试样长、薄而导致镶嵌困难，且可能在磨抛过程中因受力不均使样品从镶块中松动或脱落。

故我们摒弃传统镶嵌方法，采用石蜡粘接法。将样品使用石蜡临时固定于定制的平板样品盘上。这种方法不仅提供了足够的持握力，还避免了镶嵌过程可能给样品带来的热应力与机械应力，特别适合此类异形样品。

拉伸试样制备---解决方案

针对该样品，我们制定了以下解决方案。

——磨抛

图2 全自动磨抛机 Fpol 252AC auto 

夹持方式：

使用石蜡将样品粘接到平板样品盘上。

图 3 石蜡粘接法

磨抛参数：

表1 磨抛参数表

经过磨抛后，样品表面在宏观上已无明显划痕，但在高倍率（如500X以上）光学显微镜或扫描电镜（SEM）下观察，仍可能存在细微的变形层与划痕。

——振动抛光

振动抛光可以去除样品表面残余的微小变形层，获得无应力、无划痕的“镜面”表面。

图4 振动抛光机 Fpol Vib2

原理：

Fpol Vib2振动抛光机可以产生几乎水平方向的振动，大限度提高了样品与抛光介质的接触时间，使得样品在抛光盘内缓慢地、温和地作圆周运动。配合FEMA的终抛介质，可以实现机械-化学抛光，能有效去除样品表面的变形层，获得平整、光亮、无明显划痕的样品表面。

参数：

使用终抛抛光布（305mm）搭配终抛悬浮液，振动时长设定为2小时，全程自动运行，无需人员值守。

——观察分析

制备完成的样品使用研究级正置金相显微镜BM100G进行观察。

图5  研究级正置金相显微镜 BM100G

图6 试样-宏观

图7 试样明场100倍

图8 试样明场200倍

图9 试样明场500倍

小结

1.该拉伸试样，长度较长且厚度较薄，不适合常规镶嵌方式磨抛，因此采用石蜡粘接的方式，将样品固定在定制的平板样品盘上进行磨抛；

2.由于样品未镶嵌，边缘较锋利，因此更适合使用硬质磨盘进行研磨；

3.经过粗抛与精抛后，样品表面仍存在细微划痕，若常规观察可以使用CHEM盘搭配0.05um二氧化硅进行精抛，若需采用电镜观察，则使用振动抛光更佳，可以在去除微小划痕的同时，去除样品表面残余应力。

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