薄片板类金相试样磨抛夹具及其工作方法与流程

本发明涉及一种薄片板类金相试样磨抛夹具及其工作方法。

背景技术：

金属材料试验研究离不开组织分析这一重要手段，而磨样是组织分析过程中试样制备的一重要基本工序。但很多时候由于受检测试样形状及尺寸限制，采用传统手持试样直接磨抛方法以制备金相试样的难度大，效率低，因而如何制备良好的试样是所有金相分析研究者的不懈追求。

目前关于制备微小尺寸的金相试样方法有：冷热镶嵌法、粘贴法、夹具夹持法。

1)镶嵌法。虽然冷热镶样磨制可使检测试样的磨面面积增大，磨制时磨面较为容易掌控而得到质量良好的试样磨面，但镶样过程相对耗时，效率低，试样不易取出重复使用，影响试验周期。同时，由于冷镶不导电，无法进行电解抛管以满足ebsd检测。热镶虽能克服不导电问题，但对于那些热敏感材料，例如纯铜，热镶嵌方法已不适用于该材料的金相试样制备。

2)粘贴法。对于小尺寸试样，有时候为了节省时间或是考虑到试样的重复实用性，常常采用粘贴法制备试样。即用502或其他材料将试样粘贴于规则载体上而后进行磨抛。磨抛完后将试样腐蚀观察金相，或是用丙酮或是酒精泡掉用于电镜观察，此过程，由于粘贴的502将会附着在试样的抛光面，不易清洗，造成磨面污染影响观察。同时，对于薄片状试样，还是存在磨面质量不易控制的困难。

3)夹具夹持法。为克服上述方法的不足之处，人们因而设计了专门用于小尺寸金相试样制备的夹具。但目前夹具的设计，基本忽略了夹具夹持试样磨抛后一起进行腐蚀时，夹具对试样腐蚀造成的影响。

技术实现要素：

鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种薄片板类金相试样磨抛夹具及其工作方法，不仅结构设计合理，而且高效便捷。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种薄片板类金相试样磨抛夹具，包括上部具有通槽的u形基座，所述u形基座的通槽内可拆连接有嵌块，所述u形基座上纵向开设有第一通孔，所述嵌块上纵向开设置有第二通孔，所述第一通孔与第二通孔形成用以容纳薄片板类金相试样的空腔，所述u形基座上横向开设有用以与第一螺丝相配合的第一螺纹孔，所述嵌块上横向开设有用以与第二螺丝相配合的第二螺纹孔，所述第一螺丝与第二螺丝分别穿过第一螺纹孔与第二螺纹孔后顶住薄片板类金相试样。

优选的，所述通槽沿着u形基座的前后方向设置，所述第一螺丝、第一螺纹孔、第二螺丝以及第二螺纹孔同侧设置，所述第一螺丝、第一螺纹孔、第二螺丝以及第二螺纹孔均设置在u形基座的前侧或后侧。

优选的，所述u形基座的左、右两个伸出侧壁上均横向开设有第三螺纹孔，所述嵌块的相对应两侧壁均横向开设有第四螺纹孔，第三螺丝依次穿过所述第三螺纹孔、第四螺纹孔后将u形基座与嵌块可拆连接在一起。

优选的，所述第一通孔的长边与第二通孔的长边均朝向第一螺丝、第一螺纹孔、第二螺丝以及第二螺纹孔的所在侧，所述第一通孔的短边与第二通孔的短边均朝向第三螺纹孔、第四螺纹孔以及第三螺丝的所在侧。

优选的，所述第一通孔与第二通孔均为长方形通孔。

优选的，所述u形基座由铜材料制成，所述嵌块由铝合金材料制成。

一种薄片板类金相试样磨抛夹具的工作方法，包括上述任意一项所述的薄片板类金相试样磨抛夹具，包含以下步骤：

（1）将嵌块嵌入u形基座并将两者锁紧；

（2）将至少一片薄片板类金相试样穿入第一通孔与第二通孔形成的空腔内，薄片板类金相试样的待磨抛面裸露在第一通孔的下方；

（3）利用第一螺丝与第二螺丝将薄片板类金相试样锁紧；

（4）进行磨抛；

（5）磨抛后将u形基座拆除，使薄片板类金相试样的下部以裸露状态进行腐蚀；

（6）磨抛后将薄片板类金相试样完整取出薄片板类金相试样磨抛夹具，进行电解抛光，满足ebsd测试。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明结构设计简单、合理，针对现有金相试样制备方法中试样不易固定、磨抛困难、腐蚀受干扰等问题做出的改进：

（1）本发明第一螺丝、第二螺丝对薄片板类金相试样进行可调节夹紧固定，可以一次数个薄片板类金相试样一起夹紧磨抛，利用本发明磨抛薄片板类金相试样时，薄片板类金相试样受力均匀，结构简单、拆装方便，省去了大量镶样耗时、缩短试验周期，提高了工作效率，且不存在因镶样造成的不导电问题；

（2）本发明u形基座与嵌块采用可拆设计，磨抛后可将u形基座拆除，使得薄片板类金相试样以半裸露状态进行腐蚀，如此便可避免u形基座材料对薄片板类金相试样腐蚀造成干扰，影响组织观察；

（3）本发明在薄片板类金相试样磨抛后，还可将整个薄片板类金相试样完整取出薄片板类金相试样磨抛夹具，进行电解抛光，满足ebsd测试。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1为本发明实施例的构造示意图。

图2为本发明实施例图1的俯视示意图。

图3为本发明实施例图2a-a方向的剖视示意图。

图4为本发明实施例使用状态示意图。

图5为本发明实施例使用状态示意图。

图中：1-通槽，2-u形基座，3-嵌块，4-第一通孔，5-第二通孔，6-第一螺丝，7-第一螺纹孔，8-第二螺丝，9-第二螺纹孔，10-第三螺纹孔，11-第四螺纹孔，12-第三螺丝，a-薄片板类金相试样，b-待磨抛面。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。

如图1~5所示，一种薄片板类金相试样磨抛夹具，包括上部具有通槽1的u形基座2，所述u形基座2的通槽1内可拆连接有嵌块3，所述u形基座2上纵向开设有第一通孔4，所述嵌块3上纵向开设置有第二通孔5，所述第一通孔4与第二通孔5形成用以容纳薄片板类金相试样a的空腔，所述u形基座2上横向开设有用以与第一螺丝6相配合的第一螺纹孔7，所述嵌块3上横向开设有用以与第二螺丝8相配合的第二螺纹孔9，所述第一螺丝6与第二螺丝8分别穿过第一螺纹孔7与第二螺纹孔9后顶住薄片板类金相试样a；所述嵌块3的外侧壁与u形基座2的通槽1内侧壁为间隙配合，以嵌块3刚好放进u形基座2的通槽1为准，但不局限于此；优选的，所述第一通孔4、第二通孔5与容纳薄片板类金相试样a相贴合的面同容纳薄片板类金相试样a相适应。

在本发明实施例中，所述通槽1沿着u形基座2的前后方向设置，所述第一螺丝6、第一螺纹孔7、第二螺丝8以及第二螺纹孔9同侧设置，所述第一螺丝6、第一螺纹孔7、第二螺丝8以及第二螺纹孔9均设置在u形基座2的前侧或后侧。

在本发明实施例中，所述u形基座2的左、右两个伸出侧壁上均横向开设有第三螺纹孔10，所述嵌块3的相对应两侧壁均横向开设有第四螺纹孔11，第三螺丝12依次穿过所述第三螺纹孔10、第四螺纹孔11后将u形基座2与嵌块3可拆连接在一起，所述第三螺纹孔10与第四螺纹孔11位于同一轴线上。

在本发明实施例中，所述第一通孔4的长边与第二通孔5的长边均朝向第一螺丝6、第一螺纹孔7、第二螺丝8以及第二螺纹孔9的所在侧，所述第一通孔4的短边与第二通孔5的短边均朝向第三螺纹孔10、第四螺纹孔11以及第三螺丝12的所在侧。

在本发明实施例中，所述第一通孔4与第二通孔5均为长方形通孔。

在本发明实施例中，所述u形基座2由铜材料制成，所述嵌块3由铝合金材料制成。

在本发明实施例中，一种薄片板类金相试样磨抛夹具的工作方法，包括上述任意一项所述的薄片板类金相试样磨抛夹具，包含以下步骤：

（1）将嵌块3嵌入u形基座2并将两者锁紧；

（2）将至少一片薄片板类金相试样a穿入第一通孔4与第二通孔5形成的空腔内，薄片板类金相试样a的待磨抛面b裸露在第一通孔4的下方；

（3）利用第一螺丝6与第二螺丝8将薄片板类金相试样a锁紧；

（4）进行磨抛；

（5）磨抛后将u形基座2拆除，使薄片板类金相试样a的下部以裸露状态进行腐蚀；

（6）磨抛后将薄片板类金相试样a完整取出薄片板类金相试样a磨抛夹具，进行电解抛光，满足ebsd测试，所述ebsd指的是电子背散射衍射(electronbackscattereddiffraction，简称ebsd)。

在本发明实施例中，多片薄片板类金相试样a可以叠放在第一通孔4与第二通孔5形成的空腔内，多片薄片板类金相试样a的待磨抛面b均裸露在第一通孔4的下方，依然利用第一螺丝6与第二螺丝8将薄片板类金相试样a锁紧。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的薄片板类金相试样磨抛夹具及其工作方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。