Для получения качественного металлографического образца необходимо правильно подобрать не только станки для пробоподготовки, но и расходные материалы, а также соответствующие условия обработки.
Фундаментом пробоподготовки является первый этап – резка. Качественный рез облегчает шлифовку и полировку и уменьшает временные затраты на последующие этапы пробоподготовки.
СОСТАВЛЯЮЩИЕ УСПЕШНОЙ РЕЗКИ
Отрезной станок подбирается, исходя из размеров изделия, требуемого количества образцов, материала изделия. Существуют станки прецизионные, с низкой скоростью подачи образца в зону резки/с низкой скоростью движения отрезного диска, высокоскоростные станки; автоматические и ручные; напольные и настольные.
Составляющие успешной резки – это:
- Правильно подобранный станок (позволяет избежать повреждений самого станка и образца при работе, обеспечивает лучшую продуктивность работы).
- Подходящие расходные материалы (предотвращают повреждения образца).
- Соответствующие образцу тиски и зажимы (обеспечивают безопасность работы и качество реза).
При подборе расходных материалов важно учесть:
- Тип основы отрезного диска (бакелитовая или металлическая).
- Тип абразива (корунд, карбид кремния, алмаз, нитрид бора).
- Скорость вращения отрезного диска.
- Предотвращение прижигания и коррозии металлографической структуры.
ОТРЕЗНЫЕ ДИСКИ
Отрезные диски подразделяются на бакелитовые (полимерная основа) и диски на металлической основе.
Материал для дисков на полимерной основе - это смесь бакелитовой смолы и абразивного порошка. В качестве абразива в таких дисках используется корунд или карбид кремния, и используются они для резки материалов с твердостью до 800 HV.
Диски на металлической основе представляют собой тонкую металлическую пластину, по кромке которой нанесен абразивный порошок на полимерном носителе. Абразивом для дисков на металлической основе является нитрид бора или алмаз. Такой тип дисков подходит для резки очень твердых и/или хрупких материалов.
Однако, некоторые материалы могут загрязнять отрезной диск. В основном это происходит при резке очень мягкий материалов или запрессованных образцов. В таком случае металлический отрезной диск может быть очищен при помощи специального бруска для оправки. Также применение бруска для оправки рекомендуется перед каждым использованием нового отрезного диска, так как он не только помогает очистить алмазные зерна от накопившейся грязи, но и вскрыть абразивные элементы.
Тип абразива отрезного диска подбирается в соответствии с материалом изготовления образца. Для ферритных материалов, таких как стали, чугуны и прочие сплавы на основе железа, используется корунд (бакелитовые диски) или нитрид бора (диски на металлической основе).
Для неферритных материалов (цветные металлы и сплавы на их основе) – карбид кремния в случае дисков на полимерной основе и алмаз для дисков на металлической основе.
Таблица 1. Рекомендации для подбора отрезных дисков
Fe-содержащие сплавыОстальныеПолимерная основа 100Al2O3SiCМеталлическая основа HV>500Нитрид бораАлмаз
Оптимальная скорость вращения отрезного диска обычно обратно пропорциональна диаметру отрезного диска, рекомендованные скорости вращения приведены в Таблице 2, но подбор условий для конкретного случая осуществляется непосредственно пользователем, в соответствии с типом материала и спецификой образца.
Таблица 2. Рекомендации по скоростям вращения отрезных дисков
Ø отрезного диска (мм)Скорость вращения отрезного диска (об/мин)150-2003200-38002503500300320035025004002000
Для предотвращения коррозии образца, прижигания металлографической структуры и цветения охлаждающей жидкости для отрезного станка используются специализированные составы – смазочно-охлаждающие жидкости. Они могут быть на водной или масляной основе.
Составы на водной основе используются для всех типов отрезных станков, особенно для систем со встроенной системой охлаждения, и, как правило, разбавляются очищенной водой перед использованием.
Составы на масляной основе имеют более специфичное применение и используются для низкоскоростной резки или для чувствительных к воде материалов.
Стоит обратить внимание на то, что использование смазочно-охлаждающих составов на масляной основе для высоких скоростей резки строго запрещено!
Тиски и зажимы образцов для отрезных станков выбираются, опираясь на размеры образца, особенности формы и материала, тип получаемого реза. Для круглых, хрупких, образцов неправильной формы, для тонкого среза и резки под углом можно подобрать соответствующий набор аксессуаров.
Руководствуясь описанными принципами, вы без труда улучшите качество подготовки образца на этапе резки.