一种薄片类金相分析试样卡具的制作方法

本发明涉及金相试样制备领域，特别涉及一种在薄片金相样品制备过程中使用的夹具装置。

背景技术：

金相分析是检验分析材料的手段之一，旨在揭示材料的真实结构。要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品，即：金相试样。在金相分析中，选择及制备有代表性的试样是很重要的。通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌(有时可以省略)、磨光(粗磨和细磨)、抛光和腐蚀。在试样的磨光与抛光过程中，实验操作者是需要用手把持试样，然后在金相砂轮机、金相抛光机等设备上进行加工。在制备过程中，试样太小难以把持不便磨制与抛光，无法直接进行制样，通常的处理方法是采用先镶样后制备的制样工序完成制样，但是试样的镶嵌不仅需要镶嵌设备和镶嵌料，不能重复利用，并且耗时费力、浪费资源。

在进行金相试样制备时，我们会不可避免地遇到大小不一、形状各异的试样，这对之后的磨光与抛光步骤会造成麻烦，尤其是在遇到薄片类试样时，试样尺寸小难以把持，所以无法进行磨平和抛光。同样的，薄片类试样在进行电镜扫描时，经常会遇到无法与扫描电镜(SEM)上样品室中的载物台很好匹配的现象。这便导致了薄片类试样在制备过程中无法忽略镶嵌步骤。除此之外，对薄片类试样进行硬度测试时，试样无法固定在硬度计的载物台上，导致实验难度的增加。因此，在进行薄片类试样的制备时，实验的步骤会变得更为繁琐复杂，并且耗时耗力、成本增加。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种易于把持、操作方便、设计简单、结构合理、成本较低的薄片类金相分析试样卡具。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明主要包括螺钉、压紧板、基座和垫块，所述基座为长方体硬质结构，从顶部向下加工倒三角形卡口，卡口的底端与基座的透孔相通，在基座卡口的顶部两侧分别向下加工螺纹孔A；所述垫块的顶部为长方体支撑台、底部为倒三角插头，且倒三角插头与基座的倒三角形卡口相互配合；所述压紧板的主体为长方体板体结构，在底部加工一个与垫块的长方体支撑台尺寸对应的压槽，在压紧板的顶面两侧分别向下开设螺纹孔B；

垫块的倒三角插头插入基座的倒三角形卡口中，压紧板的压槽扣在垫块支撑台上，螺钉穿过压紧板的螺纹孔A与基座的螺纹孔B连接，通过螺钉将压紧板与基座相连。

进一步的，所述垫块上加工螺纹孔C，在螺纹孔C中螺纹连接一根螺纹销，所述螺纹销的插入段为螺纹结构，伸出段的大小和形状可调，伸出段与扫描电镜上载物台不同尺寸形状的孔型相配合。

工作过程大致如下：

将垫块安装在基座上的对应卡口中，把待处理的薄片类试样水平放置在垫块上方的支撑台上，待处理薄片类试样的表面处在压紧板和垫块的夹持处前方，可根据需要磨光与抛光的要求调整其伸出长度，然后将压紧板上的螺纹孔B对准基座的螺纹孔A压在待处理试样上，将两枚螺钉安装在螺纹孔内，拧紧螺钉将试样压紧在压紧板与垫块之间的间隙内，操作者可以手持卡具直接对待处理试样的表面进行磨光、抛光步骤。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：在薄片类试样无法把持进行磨光、抛光时，可以将其压紧在卡具上，卡具的外形大小适合操作；或者可以同时压紧两个或者多个薄片试样，同时进行抛磨，工作效率更高；并且可以保证试样的待处理横截面在处理后表层平整，磨痕均匀一致；在测试试样的硬度时，将卡具上的螺纹销取下后，可以直接把夹持有试样的卡具放到硬度计的载物台上，进行硬度实验测试；同时，安装在垫块上的销柱大小形状可调，能够与扫描电镜载物台孔相配合，结构简单合理，操作更为方便。

附图说明

图1为本发明等轴侧角度的三维示意图。

图2为本发明中紧板的三维示意图。

图3为本发明中螺纹销的三维示意图。

图4为本发明中垫块的三维示意图。

图5为本发明中基座的三维示意图。

附图标号：1-螺钉、2-压紧板、3-螺纹销、4-垫块、5-基座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

本发明主要包括螺钉1、压紧板2、垫块4和基座5。如图5所示，所述基座为长方体硬质结构，从顶部向下加工倒三角形卡口，卡口的底端与基座的透孔相通，在基座卡口的顶部两侧分别向下加工螺纹孔A。

如图4所示，所述垫块的顶部为长方体支撑台、底部为倒三角插头，且倒三角插头与基座的倒三角形卡口相互配合。

如图2所示，所述压紧板的主体为长方体板体结构，在底部加工一个与垫块的长方体支撑台尺寸对应的压槽，在压紧板的顶面两侧分别向下开设螺纹孔B。

如图1所示，垫块的倒三角插头插入基座的倒三角形卡口中，压紧板的压槽扣在垫块支撑台上，螺钉穿过压紧板的螺纹孔A与基座的螺纹孔B连接，通过螺钉将压紧板与基座相连。

如图3所示，所述垫块上加工螺纹孔C，在螺纹孔C中螺纹连接一根螺纹销3，所述螺纹销的插入段为螺纹结构，伸出段可为圆柱体或棱柱体或方柱体等结构，伸出段的大小和形状可调且与扫描电镜上载物台不同尺寸形状的孔型相配合。

实施例1：

针对轧制后的低碳钢要进行金相分析时，要对钢的端部进行磨光、抛光处理，轧制过后的试样尺寸为10×4×0.5mm，难以手持进行加工。如果采用镶嵌方法，抛光之后对试样进行电镜(SEM)扫描观察时，需要去除镶嵌材料，容易破坏金相，而且浪费资源，增加实验成本。

采用此夹具夹持的步骤为：将螺钉、压紧板、螺纹销、垫块与基座配合安装，将试样水平放置在垫块的支撑台上，将需要处理的表面放置在支撑台外侧，将试样的端面与卡具的表面平齐。拧紧螺钉将试样固定住，手持卡具即可磨样。磨样之后也可手持夹具进行抛光。如果需要电镜(SEM)扫描观察，在不用取下试样的情况下，通过螺纹销就可以与载物台上的孔相配合，进行扫描。如果需要测试硬度，将卡具上的螺纹销取下后，可以直接把夹持有试样的卡具放置在硬度计的载物台上，即可进行实验。

该夹持方法对其他类型的薄片类试样依然有效。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。