理论教育 初识金相:材料人的基础技能

初识金相:材料人的基础技能

时间:2023-09-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:来自全国255所高校的765名选手和500余名指导教师参赛,参赛人数及规模均创下历史新高。目前金相技术是广泛应用的材料研究和检验方法;各国材料检验标准中,金相检验都是物理检验的重要项目。在练习过程中,谷珺昳逐渐了解到,金相试样的制备只是一名材料人进行实验时最为基础的一步,查看金相组织也仅仅是评估一种试样的基本属性的角度之一。

初识金相:材料人的基础技能

2019年7月25日至30日,“徕卡杯”第八届全国大学生金相技能大赛在江苏常熟成功举办。来自全国255所高校的765名选手和500余名指导教师参赛,参赛人数及规模均创下历史新高。

早在2019年4月,北京理工大学就展开第二届“材料杯”金相大赛暨第八届全国大学生金相技能大赛选拔赛工作,经过层层选拔,最终马越、谷珺昳、李方萍3名同学脱颖而出,组成“金材决研”团队代表学校参加全国大赛。他们在程焕武、王琳、王迎春和刘娟老师的指导下,精心制备每一个样品;经过刻苦训练,尤其是暑假期间集训,突破难关,解决遇到的每一个技术细节问题。最终经过6场紧张激烈的角逐,马越同学和谷珺昳同学获得二等奖,李方萍同学获得三等奖,为北京理工大学赢得荣誉。

而他们与金相的故事开始于……

“唰——唰——唰——”

从金相制备室中传来试样与砂纸接触摩擦时的声音,不紧不慢,节奏稳定,颇有一种气定神闲的悠然姿态。虽然这声音是两种材料间的相互磨砺,并不能算得上“悦耳动听”,甚至可以说些许刺耳和乏味,但是当这种声音执着地一遍又一遍响起时,反而令人不自觉安定下来,仿佛这小小的试样本身附着一种信念与追求。这是谷珺昳同学与金相制备技术的初次相遇,简单却又带着些特殊的意味。

2018年9月,材料科学与工程专业的小学期,这是继专业分流时的学科宣讲后,谷珺昳同学第一次走进材料学院的实验室,近距离亲身接触材料相关的设备,学习材料相关的基本实验技能。毫无疑问,作为一名材料人,尤其是作为学习金属与无机非金属材料的“材子材女”,首先需要学会的技能就是“金相技术”。这项技术不需要昂贵的设备,不具备复杂的工艺,也没有高深的原理,它只需要几张砂纸、一方抛光台、些许腐蚀液和操作者的一双手。当然,必不可少的关键要素,是操作者的专注与认真。(www.daowen.com)

金相技术,全称为“金相试样制备与显示技术”,顾名思义,是通过对试样进行制备和显示,获得其金相组织,并进行金相分析的一种技术。金相试样制备是通过取样、磨光、抛光、侵蚀等步骤,使材料成为具有金相观察要求的过程,是检验分析材料的手段之一,旨在揭示材料的真实结构。

金相技术是专业基础实验的基本方法,也是金属材料研究和工业检验常用的方法。金相技术作为金属材料研究和检验手段,要追溯到100多年以前。1860年索拜开始运用显微镜研究和检查金属内部的组织;1864年他在历史上第一次发表了金属显微组织的论文;1916年在美国材料试验学会(ASTM)的会议上,第一次确认光学显微镜是研究和检验金属材料组织的有效手段。此后随着金属材料的发展和研究的需要,光学显微镜本身、照明系统和金相试样制备方法与设备等方面都有了很大的改进和发展。目前金相技术是广泛应用的材料研究和检验方法;各国材料检验标准中,金相检验都是物理检验的重要项目。

在小学期的实践活动中,谷珺昳同学跟随着老师的指导,学习如何制备金相。最开始,听着老师的介绍,金相制备似乎是一件很简单的事情——仅仅磨光、抛光、腐蚀、观察四个步骤,用一些简单的工具就能实现。但真正上手时,才发现并非她想象中那么简单。磨光时的角度、力度、速度,抛光时的一张一弛、一松一紧,腐蚀时的分秒必争、毫厘之差,都会对试样的金相组织显示造成千钧般的影响。只有在反复的练习中寻找手感,在枯燥的磨制中保持沉静,在刺耳的噪声中专注自身,最终才能制备出一份漂亮的金相试样。

在练习过程中,谷珺昳逐渐了解到,金相试样的制备只是一名材料人进行实验时最为基础的一步,查看金相组织也仅仅是评估一种试样的基本属性的角度之一。但同时,它也是每一个材料人踏上征程永远不会缺席的一步,每一个材料人在刚刚接触材料的微观结构时,都不会缺少这一项技术的锻炼。指导老师告诉她,这项技术的练习,不单单是为未来的实验打好基础,更重要的,是在这种练习中锻炼出一份沉稳的、不急不躁的、稳扎稳打的心态。在未来的诸多实验中,有许多都是在忍受漫长的孤独之后,才能最终获得那份绚烂的成果。如果没有这种追求卓越、精益求精、脚踏实地的态度,无论是进行什么研究,都很难抵达成功的彼岸。

这番话被谷珺昳深深记在心中,也让她对金相技术产生难以言喻的心情。正是这样的心情,让她与金相大赛结缘。

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