一種金屬薄片試樣研磨拋光夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種薄片形金屬試樣的研磨拋光夾具，屬于金相試樣制備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]材料學(xué)主要探悉材料組織、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，其中材料微觀組織結(jié)構(gòu)的測定和分析是材料學(xué)研宄的重要組成部分，也是最為基礎(chǔ)的研宄方法和手段，這需要借助各類顯微鏡來實現(xiàn)，其中普通金相顯微鏡一般可以放大數(shù)百倍，而掃描電子顯微鏡和投射電子顯微鏡可以放大數(shù)千甚至數(shù)萬倍，如此高的放大倍數(shù)對實驗樣品制備的要求越來越高。特別是投射電子顯微鏡，受觀察條件的限制，對樣品的要求十分苛刻，首先需將樣品精磨至50微米以下，然后進行雙噴減薄，之后才能進行觀察。同時，隨著高溫金相技術(shù)的日趨完善，其在材料學(xué)研宄中的應(yīng)用也越來越普遍。采用該技術(shù)能夠在高溫下對材料的微觀組織進行觀察，這是常規(guī)顯微鏡所無法實現(xiàn)的，因此極大地拓展了材料學(xué)研宄的視野，但高溫金相研宄對實驗樣品也有著極其嚴格的要求:一方面，受樣品室的限制其樣品直徑較小；另一方面，為降低加熱負荷，保證樣品的加熱速度和溫度的均勻性，樣品的質(zhì)量不宜過大，最好控制在0.12g以內(nèi)，因此樣品厚度基本需控制在1_以內(nèi)。對于此類薄片形樣品，目前主要通過手工在細砂紙上進行研磨，不但效率較低，而且極易導(dǎo)致樣品厚度不均勻，影響后續(xù)工序和觀察。因此，迫切需要一種能夠顯著提高工作效率的適用于薄片形金屬樣品研磨和拋光用的夾具。
[0003]目前，國內(nèi)外對于金相試樣制備夾具有部分報道，但主要是用于制備尺寸較大的塊形試樣，或者是樣品在夾具上剛性固定，研磨過程中夾具和樣品受同樣的壓力，磨損較嚴重，若欲調(diào)整樣品位置，必須重新進行裝夾定位，不能單獨對樣品所受的壓力進行實時的調(diào)整。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬薄片試樣研磨拋光夾具，這種夾具結(jié)構(gòu)簡便新穎、使用方便，能夠?qū)υ嚇铀軌毫M行調(diào)整，提高薄片形金相試樣的制備效率，改善試樣表面研磨和拋光質(zhì)量。
[0005]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0006]一種金屬薄片試樣研磨拋光夾具，它由夾具本體、壓緊螺栓、彈簧和限位頂桿組成，夾具本體為圓柱體，沿著夾具本體的軸向有試樣壓孔，試樣壓孔為貫穿夾具本體兩端面的通孔，試樣壓孔的軸線位于夾具本體圓柱體的中心軸線上，試樣壓孔上部為螺孔，試樣壓孔內(nèi)自下而上依次放置限位頂桿、彈簧和壓緊螺栓，限位頂桿、彈簧和壓緊螺栓的上下端面依次連接，壓緊螺栓擰在試樣壓孔上部的螺孔內(nèi)，在夾具本體的下端面上有圓形的試樣槽，試樣槽與試樣壓孔同心且連通，試樣槽的直徑大于試樣壓孔下端開口的直徑，試樣槽的直徑與試樣的直徑相匹配。
[0007]上述金屬薄片試樣研磨拋光夾具，所述試樣壓孔為階梯孔，試樣壓孔的上部為大直徑的螺孔，試樣壓孔的下部為小直徑的頂桿孔，限位頂桿位于頂桿孔內(nèi)，彈簧位于螺孔內(nèi)，壓緊螺栓擰在螺孔上端。
[0008]上述金屬薄片試樣研磨拋光夾具，所述試樣壓孔上部螺孔與下部頂桿孔的連接處為階梯狀，限位頂桿的上部為圓臺，下部為圓形截面的頂桿，圓臺的直徑大于頂桿孔的直徑，與螺孔直徑相匹配，限位頂桿的上部圓臺位于試樣壓孔上部螺孔內(nèi)，彈簧頂在限位頂桿圓臺的上端面上，限位頂桿的下部頂桿位于頂桿孔內(nèi)，頂桿與頂桿孔為滑動配合。
[0009]上述金屬薄片試樣研磨拋光夾具，所述試樣槽中放置試樣，試樣的底部通過粘合劑粘接在限位頂桿的下端，試樣的加工面高于夾具本體的下端面。
[0010]本實用新型的有益效果在于:
[0011]本實用新型在使用時，試樣置于試樣槽內(nèi)，試樣粘合在限位頂桿的下端，限位頂桿在彈簧的作用下向試樣施加持續(xù)壓力，向下壓緊試樣進行研磨或拋光；在研磨或拋光過程中，可以通過壓緊螺栓實時調(diào)節(jié)彈簧的壓力，使試樣受到的壓緊力達到最佳狀態(tài)，有效提高加工效果；使用過程中提起夾具，試樣自動彈出，便于觀察表面質(zhì)量及卸下試樣。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、成本低廉，大大方便了工作人員的操作，不但大幅度地提高了試樣研磨和拋光的效率，并提高了試樣拋光表面的質(zhì)量。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標記如下:夾具本體1、試樣壓孔2、試樣槽3、壓緊螺栓4、彈簧5、限位頂桿6。
【具體實施方式】
[0014]本實用新型由夾具本體1、壓緊螺栓4、彈簧5和限位頂桿6組成。
[0015]圖中顯示，夾具本體I為圓柱體，沿著夾具本體I的軸向有試樣壓孔2，試樣壓孔2為貫穿夾具本體I兩端面的階梯通孔，試樣壓孔2的軸線位于夾具本體I圓柱體的中心軸線上，試樣壓孔2內(nèi)裝有壓緊螺栓4、彈簧5和限位頂桿6，限位頂桿6的下端放置試樣。
[0016]圖中顯示，試樣壓孔2的階梯通孔上部為大直徑的螺孔，下部為小直徑的頂桿孔。頂桿孔內(nèi)放置限位頂桿6，限位頂桿6上方的螺孔內(nèi)放置彈簧5，壓緊螺栓4擰在彈簧5上部的螺孔內(nèi)。
[0017]圖中顯示，在夾具本體I的下端面上有圓形的試樣槽3，試樣槽3與頂桿孔同心且連通，頂桿孔和限位頂桿6的直徑小于試樣槽3的直徑，試樣槽3的直徑與試樣的直徑相匹配。試樣槽3中放置試樣，試樣的底部通過粘合劑粘接在限位頂桿6的下端，試樣的加工面高于夾具本體I的下端面，以便進行研磨或拋光。
[0018]圖中顯示，試樣壓孔2上部螺孔與下部頂桿孔的連接處為階梯狀，限位頂桿6的上部為圓臺，下部為圓形截面的頂桿，圓臺的直徑大于頂桿孔的直徑，與螺孔直徑相匹配，限位頂桿6的上部圓臺位于試樣壓孔2上部螺孔內(nèi)，圓臺卡在試樣壓孔2上部螺孔與下部頂桿孔的階梯處，彈簧5頂在限位頂桿6圓臺的上端面上，限位頂桿6的下部頂桿位于頂桿孔內(nèi)，頂桿在頂桿孔內(nèi)可以上下滑動，在彈簧5的壓力下，限位頂桿6的下端面高于夾具本體I的下端面。
[0019]本實用新型的一個實施例如下:
[0020]夾具本體I的外徑為30mm，高為50mm ;試樣壓孔2的上端螺孔為M5螺紋孔，螺孔的長度為36mm，試樣壓孔2的下端頂桿孔的直徑為3mm，頂桿孔的長度為14mm ;試樣槽3的直徑為5mm，深度為1.5mm ;壓緊螺栓4為M5X35螺栓；限位頂桿6的上部圓臺直徑為5mm，圓臺高度為3_，限位頂桿6的下部頂桿的直徑為3_，長度為15_ ;彈簧5的直徑為5_。
[0021]本實用新型的使用過程如下:
[0022]使用時，先適當旋動壓緊螺栓4，減小彈簧5的壓力，然后將試樣粘合在限位頂桿6的下端頂桿端面上，并輕壓使其落入試樣槽3內(nèi)，再旋動壓緊螺栓4進行預(yù)壓緊，之后松開試樣，其自動彈出試樣槽3。
[0023]非工作狀態(tài)下，受彈簧5的壓緊力，限位頂桿6上端的圓臺下邊緣卡在試樣壓孔2的螺孔底部臺階處，起到了限制推出行程的作用，此時限位頂桿6的下端頂桿的端面凸出試樣槽3約1mm。
[0024]工作狀態(tài)下，研磨或拋光過程中，試樣被人工壓入夾具本體I下端面的試樣槽3中，不但有效防止試樣脫落，而且保證整個表面均勻受研磨或拋光，保證了樣品表面質(zhì)量。同時，彈簧5的壓力通過限位頂桿6傳遞給試樣，使試樣緊密接觸砂紙或拋光布，在研磨或拋光過程中無需對整個夾具本體I施加大的壓力，彈簧5的壓緊力保證試樣受較大且持續(xù)的壓力，不僅保證了加工速度，而且減輕了夾具自身的磨損。提起夾具本體I后，試樣在彈簧5的推力作用下自動彈出試樣槽3，便于觀察表面質(zhì)量或卸下試樣。
【主權(quán)項】
1.一種金屬薄片試樣研磨拋光夾具，其特征在于:它由夾具本體(1)、壓緊螺栓(4)、彈簧(5)和限位頂桿(6)組成，夾具本體(I)為圓柱體，沿著夾具本體(I)的軸向有試樣壓孔(2)，試樣壓孔(2)為貫穿夾具本體(I)兩端面的通孔，試樣壓孔(2)的軸線位于夾具本體Cl)圓柱體的中心軸線上，試樣壓孔(2)上部為螺孔，試樣壓孔(2)內(nèi)自下而上依次放置限位頂桿(6)、彈簧(5)和壓緊螺栓(4)，限位頂桿(6)、彈簧(5)和壓緊螺栓(4)的上下端面依次連接，壓緊螺栓(4)擰在試樣壓孔(2)上部的螺孔內(nèi)，在夾具本體(I)的下端面上有圓形的試樣槽(3)，試樣槽(3)與試樣壓孔(2)同心且連通，試樣槽(3)的直徑大于試樣壓孔(2)下端開口的直徑，試樣槽(3)的直徑與試樣的直徑相匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬薄片試樣研磨拋光夾具，其特征在于:所述試樣壓孔(2)為階梯孔，試樣壓孔(2)的上部為大直徑的螺孔，試樣壓孔(2)的下部為小直徑的頂桿孔，限位頂桿(6)位于頂桿孔內(nèi)，彈簧(5)位于螺孔內(nèi)，壓緊螺栓(4)擰在螺孔上端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬薄片試樣研磨拋光夾具，其特征在于:所述試樣壓孔(2)上部螺孔與下部頂桿孔的連接處為階梯狀，限位頂桿(6)的上部為圓臺，下部為圓形截面的頂桿，圓臺的直徑大于頂桿孔的直徑，與螺孔直徑相匹配，限位頂桿(6)的上部圓臺位于試樣壓孔(2)上部螺孔內(nèi)，彈簧(5)頂在限位頂桿(6)圓臺的上端面上，限位頂桿(6)的下部頂桿位于頂桿孔內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬薄片試樣研磨拋光夾具，其特征在于:所述試樣槽(3)中放置試樣，試樣的底部通過粘合劑粘接在限位頂桿(6)的下端，試樣的加工面高于夾具本體(I)的下端面。
【專利摘要】一種金屬薄片試樣研磨拋光夾具，屬于金相試樣制備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于對薄片形金屬試樣進行研磨拋光。其技術(shù)方案是：它的夾具本體為圓柱體，沿著夾具本體的軸向有試樣壓孔，試樣壓孔上部為螺孔，試樣壓孔內(nèi)自下而上依次連接放置限位頂桿、彈簧和壓緊螺栓，壓緊螺栓擰在試樣壓孔上部的螺孔內(nèi)，在夾具本體的下端面上有圓形的試樣槽，試樣槽與試樣壓孔同心且連通，試樣槽的直徑與試樣的直徑相匹配。本實用新型在研磨或拋光過程中，通過壓緊螺栓實時調(diào)節(jié)彈簧的壓力，使試樣受到的壓緊力達到最佳狀態(tài)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、易于制造，使用便捷，不但大幅度提高了薄片形試樣的研磨和拋光效率，并且改善了試樣的表面質(zhì)量。
【IPC分類】B24B41-06
【公開號】CN204525161
【申請?zhí)枴緾N201520074925
【發(fā)明人】楊躍輝, 苑少強, 梁國俐, 李敬
【申請人】唐山學(xué)院
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年2月3日