金属材料の鍛造における金属組織サンプルの調製

金属組織を特定・研究するためには、分析した金属材料を一定サイズのサンプルを用意し、研削・研磨・腐食後の金属組織の状態や分布を金属顕微鏡で観察・分析する必要があります。

金属組織サンプル前処理の品質は、微細構造分析の結果に直接影響します。サンプルの準備が特定の要件を満たしていない場合は、誤った判断が行われた可能性があり、分析全体が正しい結論に達することができません。したがって、適切な金属組織サンプルを得るためには、一連の厳密な準備プロセスを経る必要があります。

サンプリングは、金属組織顕微鏡分析において非常に重要なステップです。テストおよび分析する金属材料または部品の特性、処理技術、故障モード、およびさまざまな研究目的に従って選択する必要があり、その代表的な部品を選択する必要があります。

1. サンプリング場所と検査面の選択

サンプリング サイトと検査面は、最良またはより優れた表現で選択する必要があります。

1) 損傷原因の部分の故障の検査と分析では、損傷部分でのサンプリングに加えて、分析と比較のために、サンプルの損傷部分から遠く離れている必要もあります。

2) 金属鍛造品の微細構造を調べる場合、偏析現象が存在するため、表面から中心に向かってサンプルを採取して観察する必要があります。

3) 圧延および鍛造材料の場合、横方向 (圧延方向に垂直) と縦方向 (圧延方向に平行) の両方の金属組織サンプルを傍受して、表面欠陥と非金属介在物の分布を分析および比較する必要があります。

4) 鍛造品の一般的な熱処理後では、金属組織が均一であるため、任意のセクションでサンプル インターセプトを実行できます。

5) 溶接構造の場合、溶融ゾーンと過熱ゾーンを含むサンプルは、通常、溶接接合部で遮断する必要があります。

2. サンプリング方法

サンプルを切断するときは、まずテスト サイトの金属組織を確認する必要があります。サンプリング方法は材料の性質によって異なります。柔らかい材料は手鋸または鋸盤で切断でき、硬い材料は冷却水を使用した砥石切断機またはライン切断機で切断でき、硬くて脆い材料 (白いドア鉄など) ) ハンマーでサンプリングできます。

3. サンプルサイズ

サンプルのサイズは特定の状況によって異なりますが、一般的に持ちやすく粉砕しやすいサイズです。一般的に、正方形のサンプルの辺の長さは 12 ～ 15 mm、円形のサンプルの辺の長さは (12 ～ 15 cm) x 15 cm です。サイズが小さすぎる、不規則な形状、研削サンプルを保持しにくい鍛造品（薄片、ワイヤ、細管など）の場合、サンプルを挿入する必要があります。

4. サンプルセット

インサートサンプルは、主にホットプレスインサートサンプル法と機械インサートサンプル法を採用しています。

ホット プレス サンプル セット方法は、ベークライト粉末またはプラスチック顆粒のサンプルを 110 ～ 156 ℃ に加熱し、サンプル セット マシンでホット プレスすることです。ホットプレス法は一定の温度と圧力が必要なため、低温での微細組織変態（急冷マルテンサイトなど）には適さず、低融点金属材料は塑性変形を起こしやすいです。

機械的なサンプル設定方法は、ホットプレスサンプル設定の不足を避けるために、サンプルを保持するための特別な固定具を設計することです。