標樂:Nb金屬樣品的金相制備
鈮元素符號:Nb,原子序數41,是VB族金屬。鈮是一種銀灰色、質地較軟且具有延展性的稀有高熔點金屬。由于鈮具有良好的超導性、熔點高、耐腐蝕、耐磨等特點,被廣泛應用到鋼鐵、超導材料、航空航天、原子能等領域。
Nb及其合金屬于體心立方結構,塑韌性較強且導熱性能較差,使用傳統氧化鋁切割片極易燒傷樣品,可使用難熔金屬專用的碳化硅切割片進行切割。
本實驗選用標樂AbrasiMatic 300切割機,設置自動進給速率約0.4mm/s,配合垂直夾具,平推夾具使用以適應不同形狀、尺寸的零件。
Nb金屬材料多采用熱壓鑲嵌法進行鑲嵌,可選用硬度高,保邊性耐磨性好的樹脂。本實驗選用標樂EpoMet系列樹脂,適合難熔金屬類材料的鑲嵌。 SimpliMet 4000鑲嵌機模膛高110mm,可進行雙樣鑲嵌,30mm直徑的內模,添加21g環氧樹脂可鑲嵌約20mm高的樣品。
熱鑲嵌設置參數為:保溫時間3:00、冷卻時間2:30、 壓力270Bar,溫度180℃。
本實驗使用標樂Automet半自動磨拋機,因其壓力載荷可控,增加附件Burst自動滴液系統,通過編程功能自動控制選擇拋光液粒度和滴速,并可實現6個樣品同時制備,可極大提高樣品制備的重復性。
難熔金屬Nb塑韌性強,研磨和拋光時去除速率很低,尤其是砂紙顆粒度變小之后去除幾乎無太大效果,建議在使用P320砂紙進行粗磨后即進行9微米金剛石拋光液配合標樂UltraPad拋光布進行拋光,去除粗研磨產生的劃痕與變形。
然后使用標樂PoliCloth羊毛編織布配合3微米金剛石拋光液進行中拋,PoliCloth拋光布的線束較粗,去除效率很高,一般的絲綢編織布纖維較細,若配合3微米拋光難熔金屬效率很低。
最終拋光可使用短絨毛拋光布配合氧化鋁懸浮液進行拋光,為使樣品和拋光布充分接觸,最終拋光的載荷為25N,要比前述拋光步驟高,拋光可每3分鐘檢查樣品表面情況,建議拋光6-10分鐘可去除所有劃痕。
(責任編輯:金利儀器lyh)