浏览量：14 作者：费马科仪 发布时间：2025-09-15
增材不锈钢晶粒度、孔隙率检测
1 样品信息及检测要求
样品描述：不锈钢增材样品
3D打印不锈钢通过逐层堆积金属粉末并利用激光或电子束进行熔化和固化，最终形成所需的三维结构。
不锈钢含有至少10.5%的铬，能形成保护性的氧化膜，防止腐蚀；3D打印不锈钢的强度可达传统工艺的3倍，且保持良好韧性；常见的3D打印不锈钢材料有316L、17-4PH等，适用于不同需求，能够制造传统方法难以实现的复杂几何形状，缩短生产周期，加快产品开发速度。
图1.1 样品宏观图
检测要求：
样品孔隙率检测、晶粒度检测。
检测流程：
切割→镶嵌→研磨→抛光→显微观察及分析
2 样品制备
2.1切割
切割原则：
精确取样，获得高质量检测区域；本次选择合适的切割机，适用的切割片、稳定的夹具、充足的切削液，设置合理的切削参数进行取样，使样品表面损伤降到最 低。样品夹持方式与切割效果见下图。
设 备: 手自一体精密切割机 Fcut 230E
切 割 片: 金刚石切割片（Φ230mm）
夹 具: 快速夹具/垂直夹具
切割参数：脉冲模式，切割片转速：2800rpm；切割速度0.5mm/s；进0.03，退0.01
图2.1.1 手自一体精密切割机 Fcut 230E
图2.1.2 样品夹持
图2.1.3 切割效果
2.2 镶嵌
设 备：光固化镶嵌机 Fpress 30UV
树 脂：FU1000
镶样尺寸：φ30mm
固化时间：1-2min
镶嵌原则：
Fpress 30UV光固化机，样品放置其中，简单的操作步骤就可实现快速制样，提升制样效率，搭配环保UV树脂(FU1000)提升安全性，响应环保要求，实现健康，高效，完美制样。
冷镶嵌流程：
1.选择合适的UV树脂后，将样品置于模具中心，接着浇注树脂至覆盖整个试样且具有足够的高度；
2.将试样放置至Fpress 30UV光固化机中，在60-120S极短时间内快速高效固化镶嵌试样即可完全凝固。
图2.2.1 光固化镶嵌机 Fpress 30UV
图2.2.1 镶嵌效果
2.3 磨抛
采用FEMA自研的全自动磨抛机Fpol 252A auto和磨抛辅材，经过下表的磨抛工序后，得到平整、光亮、无划痕的观察面。
设 备: 全自动磨抛机 Fpol 252AC auto
磨盘直径: 254mm（10寸）
试样夹具: φ30mm*6
参数设置：多工序模式
图2.3.1 全自动磨抛机 Fpol 252AC auto
表1.磨抛参数表
3 样品观察与分析
3.1 观察原则
金相显微镜 BM100G
用明场、暗场、偏光等不同观察模式，可以明确区分样品的缺陷与正常组织，并在拍摄倍率下的金相图片。
设 备：研究级正置金相显微镜 BM100G
观察方式：明场、暗场、偏光
放大倍率：50X、100X、200X、500X、1000X
成像系统：2000万像素高清相机
图像软件：专业图像处理测量软件
3.1.1 研究级正置金相显微镜 BM100G
3.2 金相图片
采用明场观察，可以看到试样磨抛面平整无划痕。
（a）磨抛态
图3.2.1 试样明场100倍
图3.2.2 试样明场200倍
（b）腐蚀态
图3.2.3 试样明场100倍
图3.2.4 试样明场200倍
3.3 晶粒度检测
采用费马金相分析软件系统，对样品进行晶粒度量测。
图3.3.1 检测界面
图3.3.2 晶粒度报告
3.4 孔隙率检测
采用费马孔隙率图像分析软件系统，对样品进行孔隙率自动识别与测量。
图3.4.1 测量界面
图3.4.2 孔隙率报告
4 小结
1.样品切割后使用光固化树脂搭配光固化镶嵌机，两分钟即可制备好镶嵌样品；
2.在磨抛时，使用两道抛光，3um金刚石悬浮液搭配羊毛抛光布进行粗抛后，直接0.05um二氧化硅悬浮液搭配阻尼抛光布精抛即可，精抛后整个样品表面干净、清晰、无划痕；
3.经过腐蚀后的样品，可以清晰地显现出晶界，使用费马金相分析软件系统即可快速完成晶粒度的量测；
4.直接使用磨抛态的图片即可在费马孔隙率图片分析软件，自动识别出所有孔隙，并可以计算孔隙率与其他孔隙信息。
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