作為現(xiàn)代工業(yè)中應用廣泛的金屬材料種類，鋼鐵材料在金相制樣的應用中占有高的比例：在鋼鐵材料的質量控制中，金相檢驗是一個重要的環(huán)節(jié)，主要目的是檢測評估鋼中非金屬夾雜物、碳化物、金相組織等。雖然這一類材料的制備總體來說不是特別困難，但是對制樣質量的要求卻并不低，畢竟如果試樣制備效果達不到要求，很容易做出錯誤的研判，影響分析結果的準確性；另外，現(xiàn)代鋼鐵材料實驗室日常樣品吞吐量大，對金相制樣效率的要求也更高。
一直以來，手動磨拋是影響鋼鐵材料制備質量和效率的主要因素。由于磨拋質量取決于個人制樣水平高低和經驗，經常會有不受控的波動，此外制樣效率也極低。隨著科技的發(fā)展和智能制造應用，半自動磨拋機已經逐漸取代手動磨拋機成為鋼鐵行業(yè)的主力磨拋設備，甚至也有一些用戶開始使用更為高效、智能的全自動磨拋系統(tǒng)。但是，對于全自動磨拋機在實際應用中的表現(xiàn)，仍有一些業(yè)界人士存在關于穩(wěn)定性和制樣質量方面的顧慮。那么，全自動磨拋系統(tǒng)在鋼鐵金相制樣實際應用中究竟表現(xiàn)如何?
近期，高品質特殊鋼湖北省重點實驗室在《物理測試》期刊發(fā)表了題為《全自動磨拋機在鋼鐵金相制樣中的應用》的論文，基于QATM Saphir X-change（現(xiàn)QATM Qpol 250 BOT）全自動磨拋機, 系統(tǒng)地介紹了全自動磨拋機制備鋼鐵金相試樣的方法。論文結合制備的金相試樣實際效果，詮釋了通過選用合適的磨拋步驟及設備參數(shù)，可以實現(xiàn)金相試樣磨光、超聲清洗、拋光、沖洗干燥等一系列流程全自動運行，整個運行過程中無需人為干預控制。Saphir X-change自動磨拋系統(tǒng)能穩(wěn)定、自動化地制備出高質量的金相試樣，試樣表面可達到無污染物、無劃痕，且非金屬夾雜物邊界清晰，大大減少了由于手工制樣導致的試樣結果評判誤差，提高了后續(xù)檢測結果的準確性。
文中給出的制備案例為通過中心力磨拋夾具一次性制備6個淬火后GCr15軸承鋼試樣鑲嵌件，采用典型的粗磨、精磨、粗拋、細拋、精拋５個步驟，具體的制備步驟、參數(shù)設定及磨拋介質如下：
下圖為制備結果示例，顯示試樣表面基本無污染物且小顆粒的非金屬夾雜物邊界清晰。
另外，文中基于大量的實踐經驗，給出了全自動制樣中最常見的兩種制樣缺陷——劃痕及污染物的成因及解決對策。
劃痕：試樣表面出現(xiàn)劃痕的一個常見原因是部分工序設置磨拋時間過短，磨拋結束后試樣上還殘余上一道工序的劃痕（表現(xiàn)為劃痕較深），此時通過適當延長部分工序研磨時間及提升磨拋頭加載力可以糾正；造成劃痕的第２種原因與上一道工序完成后試樣未進行清洗或未清洗干凈，試樣上殘余的顆粒物或者拋光液將磨拋盤污染有關（表現(xiàn)為淺、輕微切雜亂的劃痕），此時可以通過充分的試樣清洗及磨拋盤清潔加以改正。
污染物：造成金相試樣表面出現(xiàn)污染物常見原因分別為：1）最終清洗過程中酒精不純或者壓縮空氣中存在油污、粉塵、水汽，導致金相試樣表面在自動清洗吹干過程中被銹蝕污染；２）與清洗不凈有關：金相試樣與夾具之間有縫隙，磨拋過程中的磨拋液等很容易滲入金相試樣與夾具之間的縫隙中，而配備自動超聲波清洗工位能有效解決這個問題。
在全自動金相制樣的實踐中，論文作者團隊通過合理的制備步驟及參數(shù)設定，以及有效的清洗實現(xiàn)了對鋼鐵試樣的高質量、高效率、高重現(xiàn)性的制備，避免了手工等金相制樣造成的假象，提高了后續(xù)檢測結果的準確性。而QATM Saphir X-change（Qpol 250 BOT）全自動磨拋機也不愧為占有率相當高的全自動金相制樣系統(tǒng)，以合理的機械設計、強勁的動力、智能化的操作、穩(wěn)定的運行助力高品質特殊鋼湖北省重點實驗室的鋼鐵材料現(xiàn)代化制樣工作，表現(xiàn)亮眼。
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