材料是人類生產(chǎn)和生活的物質基礎，它可以直接反映出人類文明的程度。金屬材料的力學性能不僅與它的化學成分有關，也與它的組織結構有著密切的關系。了解它們之間的關系并掌握它們之間的變化規(guī)律，進行正確的金相分析是有效使用材料所必需的。
要進行金相分析，就必須制備能用于微觀觀察檢驗的樣品—金相試樣。通常，金相試樣制備要經(jīng)過以下幾個步驟：取樣、鑲嵌、磨光(粗磨和細磨)和拋光。每項操作都必須嚴格細心因為任何階段的失誤都可能影響以后的步驟，在極端的情況下，不正確的制作可能造成假組織，從而得出錯誤的結論川。金相試樣的制備是通過切割機、鑲嵌機、磨/拋光機來完成的，金相試樣的最終質量是由拋光工序決定的，拋光是金相制樣過程中至關重要的一環(huán)。拋光是將試樣上磨制產(chǎn)生的磨痕及變形層去掉，使其成為光滑鏡面的最后工序。拋光試樣的方法有機械拋光、電解拋光、化學拋光以及復合拋光等。機械拋光是現(xiàn)階段應用最為廣泛的拋光方法，其正確的工藝和操作方法是在保證獲得優(yōu)質的試樣和其他條件(如邊緣保留及石墨和夾雜物保留等)的情況下具有最高的拋光速率選擇可靠性高的金相試樣拋光機，可以提高制樣效率和質量，減少試樣廢品率，從而降低成本，提高經(jīng)濟效益，獲得樣品質量的高度一致性。
拋光操作的關鍵是要設法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時產(chǎn)生的損傷層。同時也要使拋光損傷層不會影響最終觀察到的組織，即不會造成假組織。這兩個要求是矛盾的。前者要求使用較粗的磨料，以保證有較大的拋光速率來去除磨光的損傷層，但拋光損傷層也較深；后者要求使用最細的材料，使拋光損傷層較淺，但拋光速率低。解決這個矛盾的最好的辦法就是把拋光分為兩個階段進行。首先是粗拋，目的是去除磨光損傷層，這一階段應具有最大的拋光速率，粗拋形成的表層損傷是次要的考慮，不過也應當盡可能小；其次是精拋(或稱終拋)，其目的是去除粗拋產(chǎn)生的表層損傷，使拋光損傷減到最小。
拋光時，試樣磨面與拋光盤應絕對平行并均勻地輕壓在拋光盤上，注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。同時還應使試樣自轉并沿轉盤半徑方向來回移動，以避免拋光織物局部磨損太快在拋光過程中要不斷添加微粉懸浮液，使拋光織物保持一定濕度。濕度太大會減弱拋光的磨痕作用，使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和鋼中非金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象；濕度太小時，由于摩擦生熱會使試樣升溫，潤滑作用減小，磨面失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會拋傷表面。
為了達到粗拋的目的，要求轉盤轉速較低，最好不要超過500r/min；拋光時間應當比去掉劃痕所需的時間長些，因為還要去掉變形層。粗拋后磨面光滑，但黯淡無光，在顯微鏡下觀察有均勻細致的磨痕，有待精拋消除。精拋時轉盤速度可適當提高，拋光時間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則仍可見到磨痕。
金相試樣拋光質量的好壞嚴重影響試樣的組織結構，已逐步引起有關專家的重視。近年來，國內外在拋光機的性能上作了大量的研究工作，研究出不少新機型、新一代的拋光設備，正由原來的手動操作發(fā)展成為各種各樣的半自動及全自動拋光機。
制約我國金相試樣制備技術發(fā)展的因素：
縱觀國內外拋光機的狀況，國內研發(fā)的拋光機在性能和外觀等方面還存在一定差距。例如，國內研制的拋光機多數(shù)機型的拋光盤為單盤或雙盤，有水龍頭，但冷卻條件差由于冷卻條件差，試樣表面易發(fā)熱變灰暗，而且會繼續(xù)增厚形變擾動層，對快速拋光好試樣帶來麻煩；拋光盤轉速固定不變，而金相試樣制備過程不允許組織變形，軟相(石墨)脫落，硬相(碳化物)浮凸，拋光后試樣表面應光亮如鏡、無磨痕。為此，不同性質的材料，需采取不同措施。而國外研制的全自動拋光機，能夠自動控制冷卻液的流量，整個操作過程采用全自動化模式，節(jié)省了人工并有效地提高了研究效率與質量。
——本文摘自《中國金屬制品網(wǎng)》
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