螺栓螺母的金相制备报告
螺栓螺母是最常用的坚固件，是利用物体的斜面圆形旋转和摩擦力的物理学和数学原理，循序渐进地紧固器物机件的工具。
螺栓螺母要求能够在交变应力下满足高负荷长效使用，金相组织的优劣就非常重要，一般都要求内部有较好的韧性和合理的硬度，表面有较高的硬度和较强的耐磨耐腐能力，不同的材料和热处理制度下具有不同的金相组织。
01设备和耗材
设备
特鲁利TableCUT-200自动精密切割机；
特鲁利FlexPRESS-600自动镶嵌机；
特鲁利Alpha双盘双控磨抛机；
特鲁利 Alpha-600 磨抛机；
特鲁利ThetaMount压力冷镶嵌机；
Leica DM2700M金相显微镜；
吹风机；
耗材
酒精；脱脂棉；
特鲁利TJ2237保边型热镶嵌料；
特鲁利TJ2568AB环氧树脂；
特鲁利PL-W抛光润滑液；
特鲁利SiC金相砂纸(P180；P400；P800；P1200；P2000；P2500)；
特鲁利YS-JP 白色纤维抛光布(8in)；
特鲁利ET-JP白色合成人造丝抛光布(8in)；
特鲁利3μm多晶金刚石抛光液 ；
特鲁利0.05μm二氧化硅抛光液。
02制样过程
1-切割
使用TableCUT-200精密自动切割机将螺栓螺母对半切开（尺寸太小或形状不规则者需要专用夹具）。
设备
TableCUT-200精密自动切割机
耗材
SiC砂轮切割片
参数
转速3000rpm，进给0.2mm/s
2.1-热镶嵌
使用FlexPRESS-600自动镶嵌机镶嵌切割好的试样，其中直径较小的螺母也可不切割直接镶嵌。
设备
FlexPRESS-600自动镶嵌机
耗材
TJ2237保边型热镶嵌料
参数
压力180Bar，温度175℃，时间5min，中速冷却
2.2-冷镶嵌
按比例配制TJ2568AB环氧树脂浇注试样，试样浇注好后放置在ThetaMount压力冷镶嵌机中加压固化。
设备
ThetaMount压力冷镶嵌机
耗材
TJ2568AB环氧树脂
参数
压力0.2MPa，时间30min
3.1.1-自动研磨
使用Alpha-600自动磨抛机研磨试样。
设备
Alpha-600自动磨抛机
耗材
SiC砂纸：P180；P400；P800；P1200；P2000；P2500
参数
压力22N，同向200rpm，时间120s
3.1.2-抛光（自动粗抛）
使用Alpha-600自动磨抛机抛光试样，先使用YS抛光布，配合3μm多晶金刚石抛光液粗抛，同时添加PL-W抛光润滑液。
设备
Alpha-600自动磨抛机
耗材
YS抛光布，3μm多晶金刚石抛光液，PL-W抛光润滑液
参数
压力25N，同向150rpm，时间300s
3.1.3-抛光（自动精抛）
使用Alpha-600自动磨抛机抛光试样，然后使用ET抛光布配合0.05μm二氧化硅抛光液进行精抛。
设备
Alpha-600自动磨抛机
耗材
ET抛光布，0.05μm二氧化硅抛光液
参数
压力22N，同向120rpm，时间120s
3.2.1-手动研磨
使用Alpha-202双盘双控磨抛机研磨试样。
设备
Alpha-202双盘双控磨抛机
耗材
SiC砂纸：P180,P400,P800,P1200,P2000,P2500
参数
300rpm
3.2.2-手动粗抛
使用Alpha-202磨抛机抛光试样，先使用YS抛光布，配合3μm多晶金刚石抛光液粗抛，同时添加PL-W抛光润滑液。
设备
Alpha-202双盘双控磨抛机
耗材
YS抛光布，3μm多晶金刚石抛光液，PL-W抛光润滑液
参数
转速500rpm，时间5min
3.2.3-手动精抛
使用Alpha-202磨抛机抛光试样，然后使用ET抛光布配合0.05μm二氧化硅抛光液精抛。
设备
Alpha-202双盘双控磨抛机
耗材
ET抛光布，0.05μm二氧化硅抛光液
参数
转速200rpm，时间2min
4-腐蚀
客户提供的螺栓螺母材质未知，默认按照碳钢或低中合金钢进行腐蚀。使用4%硝酸酒精擦蚀。
设备
配方
使用方法
4%硝酸酒精
HNO₃ 4ml
H₂O 96ml
擦蚀法
5-观察
设备
Leica DM2700M金相显微镜
耗材
参数
50×→500×倍观察
03分析
热镶 螺丝 50×
可见大量硫化物夹杂
热镶 螺丝 200×
可见大量硫化物夹杂
热镶 螺母 200×
牙底可见裂纹
热镶 螺母 500×
牙底可见裂纹
抛光态 50×
含有大量硫化物夹杂
图一：腐蚀态 50×
含有大量硫化物夹杂
图二：腐蚀态 200×
含有大量硫化物夹杂。心部为正火组织，存魏氏体。表面冷速快生成马氏体。
图一：腐蚀态 50×
保留马氏体位向的回火索氏体
图二：腐蚀态 200×
保留马氏体位向的回火索氏体
图一：腐蚀态 50×
组织呈纤维状，可见牙顶有断流和紊流
图一：腐蚀态 50×
组织呈纤维状，可见牙顶有断流和紊流
图一：腐蚀态 100×
可见铁素体和三次渗碳体，表面晶界有渗入物
图二：腐蚀态 200×
可见铁素体和三次渗碳体，表面晶界有渗入物
图三：腐蚀态 500×
表面晶界有渗入物，有一定厚度的涂层
提供的材料多种多样，既有螺栓也有螺母，尺寸不一。对于尺寸较小或形状特殊的件应设计专门的夹具以便切割时夹持。当然，一些尺寸很小的件也可以直接镶嵌后粗磨到中间剖面。
对于有涂镀层的试样，应使用保边型热镶嵌料镶嵌。
一些薄壁件在热压镶嵌时会变形，应使用冷镶。
要针对不同的材料开发不同的磨抛步骤。
