試樣製備與蝕刻指南

本頁協助你在觀察金屬組織之前,做出「可以觀察的試樣」。可依材料查詢切割、鑲埋、研磨、拋光與蝕刻的步驟;做得不順利時,選擇看到的缺陷與材料,就能依可能性高低反查原因與改善方法。看到的組織如何辨識,請見組織圖譜;要用哪種裝置量測,請見分析與評估方法導覽。

安全 蝕刻液中有危險性很高的溶液,例如氫氟酸、苦味酸,以及可能產生氰化物的溶液。配製與使用溶液之前,請務必確認所用藥品的 SDS 與所屬單位的安全規定,並在排煙櫃內穿戴防護具操作。 閱讀安全注意事項

研磨與拋光的步驟、時間、施力與轉速,是出處(裝置製造商的作業手冊等)中以自動研磨機進行時的典型數值,會隨裝置、磨料、試樣的大小與數量而改變。第一次處理的材料,請在各步驟一邊確認前一步驟的刮痕是否已消失,一邊調整。組成已比對各出處,不一致者以範圍表示,或註明不一致。標準只列出名稱、編號與適用對象。

共通流程

  1. 1. 切割

    持續供給冷卻液,讓切割片自己切削,不要硬壓。熱會改變組織(淬火鋼的回火、焊接熱影響區),而且熱造成的損傷無法靠拋光消除。

    砂輪片的選擇:硬而脆的材料用軟結合(磨耗後會露出新的磨粒),軟而韌的材料用硬結合。切割片越薄(0.5〜1.0 mm),發熱與變形越小。

    超硬合金、陶瓷與皮膜,以精密切割機的鑽石切割片緩慢切割。白鑄鐵不可用鑽石切割片切割。

    先決定要觀察的面與方向再切割(垂直於表層;焊接部要在中心線做記號)。

    此步驟容易發生的失敗 組織因熱而改變、燒傷 · 殘留刮痕

    出處: Struers Metalog Guide; PACE 碳鋼; PACE 工具鋼; PACE 鑄鐵; PACE 陶瓷; PACE 焊接部

  2. 2. 鑲埋

    熱鑲埋(壓縮鑲埋):在 150〜180 ℃保持 5〜8 分鐘,維持加壓冷卻到室溫(收縮較小)。要觀察邊緣時,用 DAP 或含礦物填料的環氧樹脂。

    冷鑲埋(澆注鑲埋):在室溫約 4〜8 小時固化。適用於怕熱的材料(析出硬化的 Al、焊錫)、脆的材料與多孔質材料。要調查敏化的不鏽鋼,也以冷鑲埋處理,以免加上多餘的熱履歷。緩慢固化的環氧樹脂收縮小、附著性好。

    多孔質的試樣與皮膜,以低黏度環氧樹脂真空含浸。混入螢光染料,就能區分樹脂已滲入的氣孔與拋光時脫落的孔洞。

    此步驟容易發生的失敗 邊緣圓化(邊緣變圓) · 污染、污漬 · 組織因熱而改變、燒傷

    出處: PACE 碳鋼; Struers Metalog Guide; PACE 鋁; PACE 不鏽鋼; Struers 鍍鋅; PACE 熱噴塗塗層

  3. 3. 研磨

    號數依序由粗到細(例:SiC 砂紙 P120 → P280 → P500 → P1200,美國號數為 120 → 240 → 360 → 600 號。軟的材料再加 P1500、P2500(800、1200 號))。每一步驟都要去除前一步驟的損傷,並盡量減少自身造成的損傷。

    每換一個步驟就將試樣轉 90°,確認前一方向的刮痕是否已消失。持續沖水,堵塞的砂紙要更換。

    本頁的號數以歐洲的 P 號數(FEPA)為主,括號內寫美國號數(ANSI/CAMI)。兩者在比 P220 細的一側號數不同,以粒徑對應(見下方換算表;不同的表之間可能相差 1 級)。比 P2500 更細的 P 號數(P4000 等)沒有標準規定,各製造商不同。

    日本耐水砂紙上「#600」等號數是 JIS 號數,與美國的 600 號(≒ P1200)不同,比它粗。弄錯就會選到較粗的砂紙,因此請以 P 號數或粒徑(µm)確認。

    超硬合金與陶瓷幾乎無法用 SiC 研磨,請使用鑽石研磨盤。

    此步驟容易發生的失敗 殘留刮痕 · 磨粒嵌入 · 變形層使組織模糊(塗抹)

    號數換算表(粒徑相近者)
    P 號數(FEPA)美國號數(ANSI/CAMI)粒徑(µm,ANSI 的中值)
    P120120116
    P18018078
    P22022066
    P28024051.8
    P36028042.3
    P40032034.3
    P50036027.3
    P60040022.1
    P100050018.2
    P120060014.5
    P150080012.2
    P200010009.2
    P250012006.5

    出處: Struers Metalog Guide; PACE 碳鋼; PACE 缺陷排除指南; PACE 超硬合金與陶金; Steel Data 號數表; Ted Pella 號數的比較; PACE 號數換算

  4. 4. 拋光

    在拋光布上使用鑽石(9、6、3、1 µm)。硬而不回彈的布可保持平坦與邊緣;軟的布較容易消除刮痕,但容易出現高低差、脫落與拖尾。

    精拋以 0.05 µm 氧化鋁或膠體二氧化矽(化學機械拋光)去除變形層。膠體二氧化矽有時會以化學作用侵蝕基地而使細小夾雜物凸出,因此 PACE 以氧化鋁作為鋼精拋的標準。

    膠體二氧化矽不可在試樣表面上乾掉。最後 10〜30 秒只在拋光布上沖水。

    施力的參考為每個試樣 22〜45 N(非常軟的 Mg 為 4〜9 N)。

    此步驟容易發生的失敗 浮凸(相的高低差) · 彗星狀拖尾(comet tail) · 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 · 邊緣圓化(邊緣變圓) · 變形層使組織模糊(塗抹)

    出處: Struers Metalog Guide; Metkon 拋光的 12 種缺陷; PACE 碳鋼; PACE 陶瓷; PACE 鎂

  5. 5. 清洗與乾燥

    每個步驟之間都要清洗(超音波清洗 30〜60 秒)。不要把粗磨粒帶進下一個步驟。

    以水沖洗,再以乙醇置換,用不含油的溫風吹乾。不要擦拭。怕水的材料(Mg)只用乙醇。

    此步驟容易發生的失敗 污染、污漬 · 殘留刮痕

    出處: PACE 缺陷排除指南; PACE 工具鋼; PACE 鎂

  6. 6. 蝕刻

    腐蝕之前,先觀察並記錄拋光後即可看到的東西(石墨、夾雜物、氣孔、鉛粒)。

    從出處所列時間的短端開始(Nital 為 5〜10 秒),不足再追加。浸泡、擦拭或電解,依溶液而定。

    腐蝕後立即沖洗,以乙醇置換後乾燥。配製與使用溶液之前,請閱讀下方的「安全」與 SDS。

    此步驟容易發生的失敗 過度蝕刻 · 蝕刻不足(組織不顯現) · 蝕孔(腐蝕造成的孔洞) · 色斑(著色蝕刻)

    出處: PACE 鑄鐵; PACE 銅合金; PACE 碳鋼; PACE 缺陷排除指南; Vander Voort 實驗室安全

  7. 7. 觀察

    拋光後直接觀察 → 腐蝕後的明視野 → 必要時用偏光、微分干涉(DIC)、暗視野。Al 的陽極氧化與焊錫的錫晶粒以偏光觀察。

    放入比例尺而非倍率,並記錄腐蝕液與條件(見下方的說明文章)。

    此步驟容易發生的失敗 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 · 浮凸(相的高低差)

    出處: PACE 鋁; Buehler 無鉛焊錫; PACE 陶瓷; 關於倍率的比例尺

失敗對照表 13

從外觀選出缺陷,依常見順序確認原因。各材料的注意事項也寫在該材料的步驟中。

缺陷外觀首先懷疑的原因容易發生的步驟
殘留刮痕朝同一方向排列的刮痕、比目前磨料更粗的刮痕、腐蝕後才出現的刮痕。未完全消除前一步驟的刮痕(時間太短、號數跳級、施力不足)研磨
邊緣圓化(邊緣變圓)邊緣比中央低,對不到焦。無法正確量測層的厚度或滲碳層的深度。試樣與樹脂之間有縫隙(樹脂的收縮)鑲埋
浮凸(相的高低差)硬的相、晶粒或皮膜凸起,軟的基地較低。其中一相對不到焦。會回彈的軟布順著凹凸磨掉軟相拋光
彗星狀拖尾(comet tail)在夾雜物、氣孔或硬粒子後方,朝同一方向延伸的淚滴狀條紋。試樣與拋光布的相對運動偏向單一方向(夾具與研磨盤的方向、速度不一致)拋光
污染、污漬黃、褐或彩虹色的不均、水滴的輪廓、斑駁的發黑。水或腐蝕液在表面乾掉清洗與乾燥
過度蝕刻基地變暗,細節溶解消失。晶界像溝一樣粗。把蝕孔誤認為氣孔。腐蝕時間太長蝕刻
蝕刻不足(組織不顯現)腐蝕很久組織仍幾乎不顯現,對比很弱。殘留拋光造成的紊亂層蝕刻
蝕孔(腐蝕造成的孔洞)拋光後原本乾淨的表面,腐蝕後出現孔洞。溶液太強或時間太長蝕刻
石墨、夾雜物或硬粒子脫落原本應有石墨、夾雜物或粒子的位置,變成底部平滑的黑色孔洞(與邊緣銳利的真正孔洞不同)。短時間重新拋光後觀察同一處,真正的氣孔會留下,脫落則形狀會改變。長絨毛布拋光
變形層使組織模糊(塗抹)表面明亮發光,組織卻不清楚。晶界模糊,第二相暈開。只以機械拋光結束(殘留紊亂層)拋光
色斑(著色蝕刻)只有一部分著色、擦拭痕跡、斑駁的顏色。※ 每個晶粒顏色不同,是晶體方位造成的正常外觀。殘留拋光損傷(著色膜對變形很敏感)蝕刻
磨粒嵌入不會移動的亮點、怎麼也消不掉的細刮痕。EDS 測出 Si 或 C。軟金屬使用了 SiC 或細鑽石研磨
組織因熱而改變、燒傷拋光面的燒色、邊緣的暗色帶、淬火鋼的硬度不一致。切割的冷卻不足、壓得太用力切割

朝同一方向排列的刮痕、比目前磨料更粗的刮痕、腐蝕後才出現的刮痕。

容易發生的步驟 研磨

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 未完全消除前一步驟的刮痕(時間太短、號數跳級、施力不足)

    改善方法 每個步驟都持續到前一步驟的刮痕全部消失為止。將試樣轉 90°,確認前一方向的刮痕是否已消失。以新刮痕方向變得一致所需時間的約 3 倍為參考。號數不可跳級。

  2. 把粗磨粒帶進了下一個步驟(試樣、夾具、手、拋光布)。方向不一致的刮痕

    改善方法 每個步驟之間超音波清洗(30〜60 秒),更換手套,拋光布依磨料分開使用並加蓋保存。

  3. 被拋光掩蓋的變形,因腐蝕而顯現(不是腐蝕液造成的)

    改善方法 延長最後的拋光,並降低施力。仍不行就從前面的研磨步驟重做。重複拋光與輕度腐蝕即可確認。

  4. 最初的研磨未完全去除切割損傷(1〜2 條深的刮痕)

    改善方法 延長最初的研磨,或退回較粗的號數。

  5. 砂紙或拋光布已磨耗或堵塞(已經磨不動)

    改善方法 更換砂紙與拋光布,或修整拋光布並補充拋光液。硬的材料會使 SiC 很快磨耗,因此改用鑽石。

  6. 嵌入軟金屬的 SiC 粒子,在後段步驟造成刮痕

    改善方法 以輕的施力使用細的 SiC,或改用硬質盤上的鑽石。

    依材料而定:軟

各材料的注意事項

  • 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) 腐蝕後出現刮痕,是因為拋光時加工硬化的塗抹層。將 1 µm 延長到 3〜4 分鐘,施力降到 22〜31 N,仍不行就從 P2500(1200 號)重做(PACE)。
  • 鈦、鈦合金 腐蝕後浮現的刮痕,原本被拋光的塗抹層掩蓋。以輕的施力延長 1 µm,或從 P2500(1200 號)重做(PACE)。
  • 超硬合金(WC-Co)、陶金 SiC 磨不動,因此只用鑽石,並延長各步驟(PACE)。

出處: PACE 缺陷排除指南; Struers Metalog Guide; Metkon 拋光的 12 種缺陷

邊緣比中央低,對不到焦。無法正確量測層的厚度或滲碳層的深度。

容易發生的步驟 鑲埋

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 試樣與樹脂之間有縫隙(樹脂的收縮)

    改善方法 熱鑲埋要維持加壓冷卻。冷鑲埋改用收縮小、緩慢固化的環氧樹脂,並讓試樣保持室溫。也可真空含浸。

  2. 樹脂比試樣軟(硬度差)

    改善方法 選用能保留邊緣的樹脂(DAP、含礦物填料的環氧樹脂、導電性酚醛樹脂)。

  3. 長絨毛的軟布、精拋時間太長

    改善方法 改用較硬的短絨毛布,並縮短精拋。

  4. 施力太大、拋光時間太長

    改善方法 降低施力,拋光時間只做到必要的長度。

  5. 薄的層或氧化皮未加補強

    改善方法 以無電鍍鎳覆蓋邊緣後再鑲埋。

    依材料而定:要觀察邊緣或表層

  6. 切割與壓縮鑲埋的施力和熱,使皮膜剝離或崩缺

    改善方法 以精密切割機使用鑽石或 CBN 切割片,垂直於皮膜切割(砂輪切割會使皮膜剝離)。以澆注型環氧樹脂真空含浸鑲埋,並降低研磨的施力。切割後立即觀察斷面,若已剝離就重新切割(之後的拋光無法恢復)。

    依材料而定:要觀察邊緣或表層、脆、有氣孔

各材料的注意事項

  • 滲碳層、氮化層、脫碳層(表層) 改用能保留邊緣的樹脂(DAP、含礦物填料的環氧樹脂),並維持加壓冷卻。薄的表層先以無電鍍鎳覆蓋再鑲埋(PACE)。
  • 鍍鋅層、鋅 以緩慢固化的冷鑲埋環氧樹脂(收縮小、附著性好)鑲埋,消除縫隙(Struers)。
  • 熱噴塗塗層、硬質皮膜 皮膜在邊緣剝離或崩缺,是切割與鑲埋的施力與熱所致。改用精密切割與澆注型真空含浸,並降低研磨的施力(PACE)。

出處: PACE 缺陷排除指南; Struers Metalog Guide; Metkon 拋光的 12 種缺陷; Struers 鍍鋅; PACE 熱噴塗塗層

硬的相、晶粒或皮膜凸起,軟的基地較低。其中一相對不到焦。

容易發生的步驟 拋光

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 會回彈的軟布順著凹凸磨掉軟相

    改善方法 改用不回彈的較硬布,或無絨毛布。

  2. 精拋時間太長

    改善方法 將精拋縮短為 1〜3 分鐘(必要時改為短時間的膠體二氧化矽步驟)。

  3. 硬度差異很大的相或層並排

    改善方法 在硬質複合材料盤上使用鑽石,保持平坦。施力要小,速度要壓低。

  4. 以氧化鋁拋光了非常硬的碳化物

    改善方法 含硬粒子的材料,全程以鑽石拋光。

    依材料而定:硬、硬度不同的相或層

各材料的注意事項

出處: Struers Metalog Guide; PACE 缺陷排除指南; Metkon 拋光的 12 種缺陷; PACE 超硬合金與陶金

在夾雜物、氣孔或硬粒子後方,朝同一方向延伸的淚滴狀條紋。

容易發生的步驟 拋光

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 試樣與拋光布的相對運動偏向單一方向(夾具與研磨盤的方向、速度不一致)

    改善方法 讓夾具與研磨盤以相同方向、相同速度旋轉,並使用試樣夾具(自動研磨機)。

  2. 長絨毛布、拋光液太多或已沉澱

    改善方法 改用無絨毛或短絨毛布,拋光布保持濕潤的程度即可。拋光液要充分搖勻後再用。

  3. 施力太大,或以軟布拋光太久

    改善方法 降低施力(PACE 的參考為直徑 32 mm 的試樣約 13〜18 N),並縮短軟布的時間。

  4. 用手拿著拋光

    改善方法 使用試樣夾具。

出處: Struers Metalog Guide; PACE 缺陷排除指南; Metkon 拋光的 12 種缺陷

黃、褐或彩虹色的不均、水滴的輪廓、斑駁的發黑。

容易發生的步驟 清洗與乾燥

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 水或腐蝕液在表面乾掉

    改善方法 以水沖洗後立即用乙醇置換,以乾淨的溫風吹乾。出現污漬時,輕輕重新拋光後再腐蝕。

  2. 殘留在試樣與樹脂縫隙中的液體滲出

    改善方法 消除縫隙(維持加壓冷卻、真空含浸、收縮小的樹脂)。試樣保存在乾燥器中。

  3. 膠體二氧化矽乾掉,或壓縮空氣中混有油

    改善方法 膠體二氧化矽步驟的最後 10〜30 秒,只在拋光布上沖水。吹乾用的空氣要不含油。

  4. 熱水、熱的試樣或溶液

    改善方法 不要用熱水清洗。讓試樣冷卻後再腐蝕。

  5. 以水研磨或清洗怕水的材料

    改善方法 Mg 只用乙醇系的潤滑與清洗。Zn 要縮短用水的步驟,以不含水的潤滑液與乙醇完成。

    依材料而定:會與水反應或被水損傷

各材料的注意事項

  • 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) 是殘留水分所致。以水沖洗後立刻用乙醇置換,以溫風吹乾(PACE)。
  • 鎂合金 白色粉狀的表面是水造成的氧化。以乙醇系潤滑重新拋光,器具要乾燥,並在低濕度的環境進行。嚴重時重新切割(PACE)。
  • 鍍鋅層、鋅 鋅怕水,因此要縮短用水的步驟,以不含水的潤滑液與乙醇完成。樹脂的縫隙會殘留液體,因此以收縮小的環氧樹脂鑲埋(Struers)。

出處: PACE 缺陷排除指南; Metkon 拋光的 12 種缺陷; Struers Metalog Guide; PACE 鎂; Struers 鍍鋅

基地變暗,細節溶解消失。晶界像溝一樣粗。把蝕孔誤認為氣孔。

容易發生的步驟 蝕刻

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 腐蝕時間太長

    改善方法 重新拋光,從短時間開始(出處範圍的下限;Nital 為 5〜10 秒)。

  2. 溶液太濃

    改善方法 稀釋到出處的組成(Nital 不超過 5%)。

  3. 試樣或溶液溫度偏高

    改善方法 讓試樣與溶液回到室溫後再腐蝕。

  4. 把應以擦拭使用的溶液拿來浸泡(HF 系、王水系)

    改善方法 Kroll 液、Glyceregia 等不要浸泡,以擦拭短時間進行。

    依材料而定:因鈍態而不易腐蝕

各材料的注意事項

  • 碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) Nital 從 2%、5〜10 秒開始,即使是硬的鋼也不超過 5%(PACE)。
  • 鈦、鈦合金 Kroll 液若用浸泡,會被 HF 侵蝕過度。以擦拭進行 3〜15 秒(PACE)。
  • 鎂合金 時間縮短到 2〜5 秒,改用較弱的溶液,並立即用乙醇沖洗。輕輕重新拋光後再腐蝕(PACE)。
  • 鍍鋅層、鋅 鍍層以 Nital 數秒就會腐蝕過度。從 0.5〜1% 開始(Struers)。

出處: PACE 缺陷排除指南; PACE 碳鋼; PACE 腐蝕液的解說

腐蝕很久組織仍幾乎不顯現,對比很弱。

容易發生的步驟 蝕刻

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 殘留拋光造成的紊亂層

    改善方法 重新拋光,或加上化學機械拋光(膠體二氧化矽)的步驟。

  2. 溶液太舊或已變弱

    改善方法 重新配製(過硫酸銨 1〜2 天、氨水與過氧化氫數分鐘就會變弱;含 HF 的溶液也會劣化)。

  3. 溶液不適合該材料

    改善方法 改用適合該材料的溶液(Nital 對不鏽鋼幾乎無效 → 電解草酸、Glyceregia 等)。

  4. 時間太短或溶液太稀

    改善方法 逐步延長時間,或改用稍濃的溶液(Nital 2% → 3%)。

  5. 油、指紋、拋光液的殘留

    改善方法 以乙醇清洗後再腐蝕。

  6. 拋光後形成了鈍化膜或氧化膜

    改善方法 拋光後立即腐蝕。不鏽鋼先以 Glyceregia 輕擦活化後再電解。

    依材料而定:因鈍態而不易腐蝕

各材料的注意事項

出處: PACE 缺陷排除指南; PACE 碳鋼; PACE 不鏽鋼; PACE 銅合金; PACE 鈦

拋光後原本乾淨的表面,腐蝕後出現孔洞。

容易發生的步驟 蝕刻

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 溶液太強或時間太長

    改善方法 稀釋或縮短時間。也可以改用不含 HF 的溫和溶液。

  2. 舊的溶液

    改善方法 使用新配的溶液。

  3. 溶液積在表面上乾掉

    改善方法 立即沖洗,以乙醇置換,以溫風吹乾。

  4. 與金屬夾之間形成了電池

    改善方法 將夾子絕緣,或改以擦拭腐蝕。

  5. 電解的電壓太高或時間太長

    改善方法 若是電解草酸,將 6 V 降到 3〜4 V,或縮短時間。

    依材料而定:因鈍態而不易腐蝕

各材料的注意事項

  • 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) 若是電解草酸,將 6 V 降到 3〜4 V,或縮短時間。反應強的溶液要用新配的(PACE)。
  • 鋁合金 溶液太強或時間太長。稀釋或縮短時間(一開始 5〜10 秒)。2000 系以 Keller 液出現污漬時,改用 0.5% HF(PACE)。

出處: PACE 缺陷排除指南; PACE 鋁; PACE 不鏽鋼

原本應有石墨、夾雜物或粒子的位置,變成底部平滑的黑色孔洞(與邊緣銳利的真正孔洞不同)。短時間重新拋光後觀察同一處,真正的氣孔會留下,脫落則形狀會改變。

容易發生的步驟 拋光

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 長絨毛布

    改善方法 改用無絨毛或短絨毛布。每個步驟都確認表面。

  2. 施力太大

    改善方法 降低施力(鋼的夾雜物約 13〜18 N)。

  3. 拋光時間太長

    改善方法 縮短精拋(鋼的夾雜物判定約到 2 分鐘為止)。

  4. 鑄鐵把 SiC 砂紙用到了後段步驟

    改善方法 及早改用鑽石,並以短絨毛布用 1 µm 鑽石完成。

    依材料而定:需保留石墨

  5. 多孔質或脆的試樣未含浸就拋光

    改善方法 以低黏度環氧樹脂真空含浸後,從細的號數開始。

    依材料而定:有氣孔、脆

  6. 硬粒子與軟基地(結合相)的研磨速度不同

    改善方法 降低施力,細的步驟用較軟的布。若也出現高低差,9、3 µm 改用硬質複合材料盤。

    依材料而定:硬、硬度不同的相或層

各材料的注意事項

  • 工具鋼、高速鋼 碳化物脫落是因為施力過大或拋光布不合適。降低施力,細的步驟用較軟的布,並在每個步驟確認表面(PACE)。
  • 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) 施力降到每個試樣 22 N(5 lb),1 µm 鑽石用短絨毛布。不要把 SiC 砂紙用到後段步驟。展性鑄鐵的細研磨用硬質複合材料盤(PACE)。
  • 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材) 脫落與塗抹可能看起來像焊接的氣孔或裂紋。短時間重新拋光後觀察同一處(真正的缺陷會留下)(PACE)。
  • 鋁合金 氧化物脫落形成的黑色孔洞無法復原。施力保持在 22〜45 N,平面研磨使用氧化鋁砂紙,必要時重新切割(PACE)。
  • 銅、黃銅、青銅 鉛夾雜物會在腐蝕中溶掉而看起來像孔洞。鉛要在拋光後直接拍照(PACE)。
  • 鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) 對於 γ′ 或碳化物的脫落,要降低施力、延長拋光、以軟布精拋,也可考慮振動拋光(PACE)。
  • 熱噴塗塗層、硬質皮膜 是磨粒掉進氣孔,或含浸不足。以低黏度環氧樹脂重新真空含浸,不用 SiC 砂紙而改用鑽石。以螢光染料區分真正的氣孔與脫落的孔洞(PACE)。
  • 超硬合金(WC-Co)、陶金 因為結合相比碳化物磨得快。用較軟的布與輕的施力。出現高低差時,9、3 µm 改用硬質複合材料盤(PACE)。
  • 陶瓷(氧化鋁、氧化鋯、氮化矽、碳化矽) 依序嘗試:降低施力 → 較硬的布 → 延長前一步驟 → 振動拋光或離子拋光。多孔質的材料以低黏度環氧樹脂真空含浸(PACE)。

出處: PACE 缺陷排除指南; Struers Metalog Guide; Metkon 拋光的 12 種缺陷; PACE 鑄鐵; PACE 超硬合金與陶金; PACE 熱噴塗塗層

表面明亮發光,組織卻不清楚。晶界模糊,第二相暈開。

容易發生的步驟 拋光

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 只以機械拋光結束(殘留紊亂層)

    改善方法 以膠體二氧化矽或細氧化鋁,在軟布上以輕的施力進行化學機械式的精拋。重複拋光與腐蝕。

  2. 最後步驟的施力太大

    改善方法 最後步驟以輕的施力進行(PACE 的參考為 9〜13 N)。

  3. 粗研磨的損傷被帶到後段

    改善方法 加上細研磨(P1500、P2500,美國的 800、1200 號)(純 Al、Cu、低碳鋼)。

  4. 磨料變鈍、潤滑不足

    改善方法 改用新的磨料,並充分潤滑。

  5. 切割與研磨的施力產生了機械雙晶(並非加工履歷)

    改善方法 降低切割與研磨的施力,以薄的切割片精密切割,並逐步去除變形層。

    依材料而定:容易產生機械雙晶

各材料的注意事項

  • 碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) 軟的低碳鋼要加上 P1500、P2500(800、1200 號)的研磨,並重複「拋光 → 輕度 Nital → 拋光」(PACE)。
  • 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) 石墨看起來是黑色,是因為基地塗抹進了石墨的孔洞。將 1 µm 的步驟延長 1〜2 分鐘,並檢查拋光布是否堵塞。仍不行就用新的氧化鋁砂紙輕輕重新研磨(PACE)。
  • 銅、黃銅、青銅 施力降到 22〜31 N,並使布的硬度配合磨料的大小。若每次腐蝕都出現變形,表示粗研磨的損傷還殘留著。以輕的施力從 SiC 的步驟重做(PACE)。
  • 鈦、鈦合金 機械雙晶是由切割與研磨的施力產生的。降低施力,以薄的切割片精密切割(Metkon)。精拋用膠體二氧化矽 + 過氧化氫(Witt 與 Nowell)。
  • EBSD 用的最終處理(適用於各種金屬) 在 EBSD 中,若殘留機械拋光的變形,就不會出現圖樣。延長膠體二氧化矽的精拋(數分鐘〜數小時),Ti 要混入過氧化氫(Witt 與 Nowell)。

出處: PACE 缺陷排除指南; Metkon 拋光的 12 種缺陷; PACE 碳鋼

只有一部分著色、擦拭痕跡、斑駁的顏色。※ 每個晶粒顏色不同,是晶體方位造成的正常外觀。

容易發生的步驟 蝕刻

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 殘留拋光損傷(著色膜對變形很敏感)

    改善方法 比黑白腐蝕更仔細地完成拋光,做出無變形的表面後再著色(不一定要電解拋光)。

  2. 溶液未均勻接觸,或表面不乾淨

    改善方法 浸泡並輕輕晃動。腐蝕前以乙醇清洗。拋光的施力要一致。

  3. 溶液太舊或已混濁

    改善方法 使用新配的溶液(混濁就丟棄)。Beraha 溶液要在即將使用前才加入焦亞硫酸鉀。

  4. 吹壓縮空氣乾燥

    改善方法 Klemm 液以水、再以乙醇沖洗,自然乾燥。

各材料的注意事項

出處: Vander Voort 著色蝕刻; PACE 缺陷排除指南; PACE 腐蝕液的解說; PACE 不鏽鋼

不會移動的亮點、怎麼也消不掉的細刮痕。EDS 測出 Si 或 C。

容易發生的步驟 研磨

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 軟金屬使用了 SiC 或細鑽石

    改善方法 降低施力,在硬質盤上使用鑽石。軟的材料用 3 µm 以下的細粒子時,搭配會回彈的布。最後以新的布重做 1 µm。

  2. 舊的或堵塞的砂紙

    改善方法 勤換砂紙,並充分沖水。

  3. 潤滑液太多

    改善方法 控制潤滑液用量,縮短機械拋光。焊錫最後以振動拋光去除。

    依材料而定:軟、組織會因熱而改變

各材料的注意事項

  • 鋁合金 研磨的 SiC 嵌入,看起來是亮點。用新的布重做 1 µm,並更換堵塞的砂紙(PACE)。
  • 焊錫、錫(Sn–Pb、無鉛) 控制潤滑液用量,縮短機械拋光,最後以振動拋光去除嵌入的粒子(Buehler)。

出處: PACE 缺陷排除指南; Struers Metalog Guide; Metkon 拋光的 12 種缺陷; Buehler 無鉛焊錫; PACE 不鏽鋼

拋光面的燒色、邊緣的暗色帶、淬火鋼的硬度不一致。

容易發生的步驟 切割

原因與改善方法(依常見順序)

  1. 切割的冷卻不足、壓得太用力

    改善方法 持續供給冷卻液,讓切割片自己切削,不要硬壓。熱造成的損傷無法靠拋光消除,因此要磨到該層下方或重新切割。

  2. 砂輪片的結合度不適合材料

    改善方法 硬而脆的材料用軟結合砂輪片,軟而韌的材料用硬結合砂輪片。超硬合金與陶瓷用鑽石切割片。

  3. 在乾燥狀態下研磨、砂紙堵塞

    改善方法 以水研磨,並更換堵塞的砂紙。

  4. 熱鑲埋的熱(150〜180 ℃)

    改善方法 以室溫固化的澆注型環氧樹脂鑲埋(析出硬化的 Al、焊錫等)。

    依材料而定:組織會因熱而改變

各材料的注意事項

出處: PACE 缺陷排除指南; PACE 工具鋼; Struers Metalog Guide; PACE 鋁; PACE 不鏽鋼; Buehler 無鉛焊錫

各材料的步驟 20

研磨與拋光的各步驟,是出處中以自動研磨機進行時的典型數值。請在各步驟一邊確認前一步驟的刮痕是否已消失,一邊調整。號數以歐洲的 P 號數表示,括號內為美國號數(換算表見「共通流程」的研磨)。

鋼鐵 8

性質 軟

困難之處

  • 低碳鋼(1018 約 126 HB)很軟,若從 P1200(600 號)的研磨面直接進入 1 µm 鑽石,表面會被拖曳而產生塗抹。請加上 P1500、P2500(800、1200 號)的研磨。
  • 含 Cr、Mo、V 的鋼若拋光過度,夾雜物與第二相周圍會出現高低差(浮凸)。
  • 腐蝕過度所產生的蝕孔,容易誤認為氣孔或夾雜物。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P120(120 號)SiC 砂紙水到平坦為止(30〜60 秒)
研磨P280(240 號)SiC 砂紙水1 分鐘
研磨P500(360 號)SiC 砂紙水1 分鐘
研磨P1200(600 號)SiC 砂紙水1 分鐘
研磨P1500(800 號)、P2500(1200 號)— 僅限軟的低碳鋼SiC 砂紙水各 1 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—30 秒

條件 施力為每個試樣 22〜45 N(5〜10 lb),轉速為研磨與鑽石 200 rpm、精拋 100 rpm(出處中自動研磨機的數值)。每個研磨步驟之間將試樣轉 90°。

腐蝕液與可見組織

Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Picral(苦味酸的酒精溶液) 苦味酸 · Fry 液 鹽酸 · Beraha 著色液(硫代硫酸鈉系) 亞硫酸鹽 · Klemm I 液 亞硫酸鹽

  • Nital 2%(5〜15 秒):肥粒鐵的晶界與波來鐵。要量測晶粒大小就用 Nital。
  • Picral 4%:波來鐵的層狀組織、球化的碳化物(不會顯現肥粒鐵的晶界)。
  • Fry 液:冷加工的應變紋路。

此材料容易發生的失敗

  • 變形層使組織模糊(塗抹) 軟的低碳鋼要加上 P1500、P2500(800、1200 號)的研磨,並重複「拋光 → 輕度 Nital → 拋光」(PACE)。
  • 過度蝕刻 Nital 從 2%、5〜10 秒開始,即使是硬的鋼也不超過 5%(PACE)。

其他注意事項

  • 軟鋼殘留塗抹時,重複「精拋 → 輕度 2% Nital → 精拋」,即可去除塗抹層。
  • 在無法使用苦味酸的場所,以著色液或其他溶液取代 Picral(PACE 列出 10% 焦亞硫酸鹽溶液)。

標準 ASTM E3(金相試樣製備的指引) / ASTM E407(金屬與合金的微觀組織腐蝕)

名詞 波來鐵 加工硬化

出處: PACE 碳鋼; PACE 腐蝕液的解說; 布爾薩科技大學 實驗資料

性質 硬 組織會因熱而改變

困難之處

  • 切割的熱可能使表面回火,形成軟而暗的帶狀區(量測硬度時會造成誤判)。熱造成的損傷無法靠拋光消除。
  • 機械研磨與拋光造成的變形,可能使不穩定的殘留沃斯田鐵發生相變。以 X 光繞射量測其含量時,要在以電解拋光去除變形層的面上量測(標準 ASTM E975)。
  • 板條麻田散鐵以 Nital 腐蝕的對比較弱。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P120 → P280 → P500 → P1200(120 → 240 → 360 → 600 號)SiC 砂紙水到平坦為止,之後各 1 分鐘
拋光鑽石 9 µm拋光布鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 3 µm拋光布鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—30 秒

條件 施力為每個試樣 22〜45 N(5〜10 lb),轉速 200 rpm(精拋 100 rpm)。熱鑲埋避免使用酚醛樹脂,改用環氧樹脂或 DAP。

腐蝕液與可見組織

Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Picral(苦味酸的酒精溶液) 苦味酸 · Vilella 液 苦味酸 鹽酸 · Beraha 著色液(硫代硫酸鈉系) 亞硫酸鹽 · Klemm II 液 亞硫酸鹽

  • Nital:腐蝕麻田散鐵(板條較弱)。
  • Picral:回火碳化物的分布。
  • Vilella 液:原沃斯田鐵晶界、回火麻田散鐵。
  • Beraha、Klemm II 的著色:麻田散鐵呈褐〜黑色,殘留沃斯田鐵不著色而保持白色。

此材料容易發生的失敗

  • 組織因熱而改變、燒傷 切割時持續供給冷卻液,慢慢切、不要硬壓。因熱而回火的層無法靠拋光消除,要磨到其下方或重新切割(PACE)。
  • 色斑(著色蝕刻) 殘留沃斯田鐵不著色而保持白色,才是正確的外觀。若顏色斑駁,首先懷疑拋光造成的變形(Vander Voort)。

其他注意事項

  • 要量測硬度分布的試樣,須從切割面充分磨除受熱影響的層。

標準 ASTM E975(以 X 光繞射定量鋼中的殘留沃斯田鐵)

名詞 麻田散鐵 回火

出處: PACE 碳鋼; PACE 工具鋼; Lambda Technologies 殘留沃斯田鐵; PACE 腐蝕液的解說

性質 硬 要觀察邊緣或表層 組織會因熱而改變

困難之處

  • 要觀察的是表面正下方,因此邊緣一旦圓化,就會誤判層的深度。
  • 切割的熱可能使表面的硬化層回火。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P120 → P280 → P500 → P1200(120 → 240 → 360 → 600 號)SiC 砂紙水到平坦為止,之後各 1 分鐘
拋光鑽石 9 µm拋光布鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 3 µm拋光布鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—30 秒

條件 垂直於表層切割,鑲埋時讓表層的邊緣朝向壓板側。要保留邊緣,用 DAP 或含礦物填料的環氧樹脂。薄的表層最好以無電鍍鎳覆蓋邊緣。

腐蝕液與可見組織

Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Picral(苦味酸的酒精溶液) 苦味酸

  • Nital 2〜4%:滲碳層、氮化層(氮化層的首選)。
  • Picral 用於觀察回火碳化物的分布。

此材料容易發生的失敗

  • 邊緣圓化(邊緣變圓) 改用能保留邊緣的樹脂(DAP、含礦物填料的環氧樹脂),並維持加壓冷卻。薄的表層先以無電鍍鎳覆蓋再鑲埋(PACE)。

其他注意事項

  • 以硬度分布(維克氏)量測層的深度時,壓痕要與邊緣保持足夠距離排列(壓痕的間距依標準)。

標準 ISO 3887(鋼的脫碳層深度的量測方法)

名詞 滲碳 氮化處理

出處: PACE 工具鋼; PACE 碳鋼; PACE 缺陷排除指南

性質 硬 硬度不同的相或層 組織會因熱而改變

困難之處

  • 關鍵在於保留硬而脆的碳化物(M₆C、MC、M₂C、M₂₃C₆、M₇C₃)。碳化物與基地的研磨速度不同,容易出現脫落與浮凸。
  • 切割的局部受熱會使麻田散鐵回火,形成軟而暗的帶狀區。
  • 若碳化物出現浮凸,就不要用氧化鋁精拋,全程以鑽石完成(PACE 的缺陷排除指南)。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨鑽石 120 µm鑽石研磨盤水到平坦為止
拋光鑽石 9 µm硬質複合材料盤鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 3 µm硬質複合材料盤鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘

條件 每個試樣 22〜45 N,200 rpm(精拋 100 rpm)。以薄的精密切割片(0.5〜1.0 mm)持續供給冷卻液切割。鑲埋用環氧樹脂或 DAP(150〜180 ℃,5〜8 分鐘;遠低於多數工具鋼的回火溫度)。

腐蝕液與可見組織

Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Vilella 液 苦味酸 鹽酸 · 村上試劑 鐵氰化物 強鹼 · Picral(苦味酸的酒精溶液) 苦味酸

  • Nital 2〜4%:一般組織(首選)。
  • Vilella 液:原沃斯田鐵晶界。
  • 村上試劑(冷):D2、A2 等的 Cr 碳化物,高速鋼(M2、M42)的碳化物。
  • Picral 4%:退火的波來鐵、變韌鐵。

此材料容易發生的失敗

  • 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 碳化物脫落是因為施力過大或拋光布不合適。降低施力,細的步驟用較軟的布,並在每個步驟確認表面(PACE)。
  • 浮凸(相的高低差) 碳化物周圍的高低差是因為拋光過度或布太軟。縮短拋光,改用稍硬的布(PACE)。仍然出現時,精拋改用鑽石而不用氧化鋁。

其他注意事項

  • 腐蝕從 10〜15 秒開始,非常硬的材料延長到 20〜30 秒。

名詞 硬化能 回火

出處: PACE 工具鋼; PACE 缺陷排除指南

性質 軟 因鈍態而不易腐蝕

困難之處

  • 比淬火的鋼軟,拋光中會加工硬化而容易塗抹。施力要輕,1 µm 的步驟要長一些。
  • 耐蝕性高,相對地也不易腐蝕(以 Nital 幾乎無法顯現組織)。
  • 熱鑲埋(150〜180 ℃)遠低於敏化的溫度範圍(約 500〜800 ℃),但要調查敏化或 σ 相的試樣,應以室溫固化的冷鑲埋處理,以免加上多餘的熱履歷(PACE)。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P280(240 號)SiC 砂紙水到平坦為止
研磨P500 → P1200 → P1500 → P2500(360 → 600 → 800 → 1200 號)SiC 砂紙水各 1 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘(腐蝕後出現刮痕時為 3〜4 分鐘)
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘

條件 每個試樣 22〜45 N(出現塗抹時降到 22〜31 N),200 rpm(精拋 100 rpm)。若研磨結束時比 P2500(1200 號)粗,就加上 9 µm、3 µm 鑽石各 3〜5 分鐘。

腐蝕液與可見組織

10% 草酸(電解) 草酸 電解 · Glyceregia 鹽酸+硝酸 · Kalling 2 液 鹽酸 · 10% 氫氧化鈉(電解) 強鹼 電解 · Marble 液 鹽酸 · Beraha I 液(不鏽鋼用) HF 鹽酸 亞硫酸鹽

  • 電解 10% 草酸(6 V,15〜30 秒):晶界(首選)。也用於敏化的判定(ASTM A262 Practice A)。
  • Glyceregia:晶界、雙晶、碳化物、σ 相。
  • 電解 10% 氫氧化鈉:使 σ 相呈橙〜褐色。

此材料容易發生的失敗

  • 殘留刮痕 腐蝕後出現刮痕,是因為拋光時加工硬化的塗抹層。將 1 µm 延長到 3〜4 分鐘,施力降到 22〜31 N,仍不行就從 P2500(1200 號)重做(PACE)。
  • 蝕刻不足(組織不顯現) 是拋光時形成的鈍化膜所致。先以 Glyceregia 輕擦活化後再進行電解草酸,或延長電解時間(PACE)。
  • 蝕孔(腐蝕造成的孔洞) 若是電解草酸,將 6 V 降到 3〜4 V,或縮短時間。反應強的溶液要用新配的(PACE)。

其他注意事項

  • 拋光後放置一段時間,會因鈍化膜而變得不易腐蝕。拋光後立即腐蝕。
  • 鐵的粒子可能從其他鋼的試樣轉移過來,因此每個步驟之間要超音波清洗,並把拋光布洗乾淨。

標準 ASTM A262(沃斯田鐵系不鏽鋼晶界腐蝕敏感性的試驗)

名詞 不鏽鋼 敏化 鈍態

出處: PACE 不鏽鋼; PACE 腐蝕液的解說

性質 因鈍態而不易腐蝕 硬度不同的相或層

困難之處

  • 想區分肥粒鐵與沃斯田鐵這 2 相,但以 Vilella 液或電解草酸不易分辨。適合用著色蝕刻。
  • 著色膜對拋光損傷很敏感,因此要比黑白腐蝕更仔細地完成拋光。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P280(240 號)SiC 砂紙水到平坦為止
研磨P500 → P1200 → P1500 → P2500(360 → 600 → 800 → 1200 號)SiC 砂紙水各 1 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘

條件 施力為每個試樣 22〜45 N(5〜10 lb),轉速為研磨與鑽石 200 rpm、精拋 100 rpm(出處中自動研磨機的數值)。每個研磨步驟之間將試樣轉 90°。

腐蝕液與可見組織

Beraha I 液(不鏽鋼用) HF 鹽酸 亞硫酸鹽 · Klemm I 液 亞硫酸鹽 · Kalling 2 液 鹽酸 · LB1 液(Lichtenegger 與 Bloech) HF 亞硫酸鹽

  • Beraha I:使各相著色(首選)。
  • LB1:使沃斯田鐵著色,肥粒鐵不著色。
  • Kalling 2:腐蝕肥粒鐵(30 秒〜2 分鐘)。

此材料容易發生的失敗

  • 蝕刻不足(組織不顯現) 以 Vilella 液或電解草酸,肥粒鐵與沃斯田鐵不易分辨。改用 Beraha I 或 Klemm I 著色(PACE)。
  • 色斑(著色蝕刻) 著色膜對拋光損傷很敏感,著色前的拋光要仔細(Vander Voort)。Beraha I 要在使用前才加入焦亞硫酸鉀(PACE)。

其他注意事項

  • 若要在著色面上以影像分析求相的面積率,應先完成無變形的表面再著色。

名詞 不鏽鋼

出處: PACE 不鏽鋼; Vander Voort 著色蝕刻; PACE 腐蝕液的解說

性質 硬 因鈍態而不易腐蝕

困難之處

  • 淬火的鋼種(超過 HRC 45)很硬。切割要慢,並使用適合硬材料的砂輪片。
  • 有磁性的鋼種(麻田散鐵系、析出硬化系、肥粒鐵系)殘留的磁性可能干擾自動研磨機的運作。請先消磁,並使用無磁性的夾具。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P280(240 號)SiC 砂紙水到平坦為止
研磨P500 → P1200 → P1500 → P2500(360 → 600 → 800 → 1200 號)SiC 砂紙水各 1 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘

條件 施力為每個試樣 22〜45 N(5〜10 lb),轉速為研磨與鑽石 200 rpm、精拋 100 rpm(出處中自動研磨機的數值)。每個研磨步驟之間將試樣轉 90°。

腐蝕液與可見組織

Vilella 液 苦味酸 鹽酸 · Kalling 2 液 鹽酸 · Adler 液 鹽酸 · 村上試劑 鐵氰化物 強鹼 · Marble 液 鹽酸 · Beraha I 液(不鏽鋼用) HF 鹽酸 亞硫酸鹽

  • Vilella 液:原沃斯田鐵晶界、回火麻田散鐵、碳化物(首選)。
  • 村上試劑(50〜80 ℃,3〜10 分鐘):碳化物、σ 相。
  • Adler 液:肥粒鐵系、麻田散鐵系、析出硬化系的晶界。

其他注意事項

  • Vilella 液含有苦味酸。不可讓溶液乾掉。

名詞 不鏽鋼 麻田散鐵

出處: PACE 不鏽鋼; PACE 腐蝕液的解說

性質 需保留石墨 硬度不同的相或層 容易生鏽

困難之處

  • 最重要的是保留石墨。石墨很軟,在研磨與拋光時會脫落或破碎。
  • 軟的肥粒鐵基地會塗抹到石墨上,掩蓋石墨真正的形狀。球狀石墨比片狀石墨容易保留,展性鑄鐵的回火碳最難。
  • 含石墨的鑄鐵遇水容易生鏽。切割後要立刻清洗並乾燥。
  • 白鑄鐵不可用鑽石切割砂輪切割(在切割溫度下鑽石會與鐵反應)。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P500(360 號)氧化鋁砂紙水到平坦為止
研磨P1200(600 號)氧化鋁砂紙水1 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘(出現高低差時為 30〜45 秒)

條件 施力為每個試樣 22〜45 N(5〜10 lb),轉速為研磨與鑽石 200 rpm、精拋 100 rpm(出處中自動研磨機的數值)。每個研磨步驟之間將試樣轉 90°。

腐蝕液與可見組織

Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Picral(苦味酸的酒精溶液) 苦味酸 · Beraha I 液(不鏽鋼用) HF 鹽酸 亞硫酸鹽 · Klemm II 液 亞硫酸鹽

  • 先不腐蝕,觀察石墨的形狀與分布(在 ×500 下,拋光良好的石墨看起來是灰色而不是黑色)。
  • Nital 2%(5〜15 秒)顯現基地的肥粒鐵與波來鐵。Picral 4%(10〜30 秒)顯現波來鐵與雪明碳鐵。
  • 沃斯回火球狀石墨鑄鐵的基地以 Nital 不易分辨,改用 Beraha 或 Klemm II 著色。

此材料容易發生的失敗

  • 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 施力降到每個試樣 22 N(5 lb),1 µm 鑽石用短絨毛布。不要把 SiC 砂紙用到後段步驟。展性鑄鐵的細研磨用硬質複合材料盤(PACE)。
  • 污染、污漬 是殘留水分所致。以水沖洗後立刻用乙醇置換,以溫風吹乾(PACE)。
  • 變形層使組織模糊(塗抹) 石墨看起來是黑色,是因為基地塗抹進了石墨的孔洞。將 1 µm 的步驟延長 1〜2 分鐘,並檢查拋光布是否堵塞。仍不行就用新的氧化鋁砂紙輕輕重新研磨(PACE)。

其他注意事項

  • 若石墨在 ×500 下看起來是黑色,表示基地塗抹進了石墨的孔洞。將 1 µm 的步驟延長 1〜2 分鐘。

名詞 波來鐵

出處: PACE 鑄鐵; PACE 缺陷排除指南; PACE 腐蝕液的解說

接合部 1

性質 硬度不同的相或層 組織會因熱而改變

困難之處

  • 一個試樣中並排著硬度與組織都不同的焊道金屬、熱影響區與母材,各處的研磨速度不同,容易出現高低差(浮凸)。
  • 異種金屬的焊接,熔點、熱膨脹與組成都不同。腐蝕液也必須分別為兩側選擇。
  • 切割時若加熱,熱影響區的組織會改變。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P120 → P280 → P600 → P1200(120 → 240 → 400 → 600 號)SiC 砂紙水各 60〜90 秒
拋光鑽石 9 µm較硬的短絨毛布鑽石用潤滑液3〜5 分鐘
拋光鑽石 3 µm中等硬度的布鑽石用潤滑液3〜5 分鐘
拋光鑽石 1 µm軟布鑽石用潤滑液2〜3 分鐘
精拋膠體二氧化矽 0.05 µm(可省略)軟布—1〜2 分鐘

條件 試樣寬度通常 25〜32 mm 就足夠。鑲埋前在焊接中心線等處做記號以保留方向。要調查氣孔時以真空鑲埋。

腐蝕液與可見組織

Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Picral(苦味酸的酒精溶液) 苦味酸 · 10% 草酸(電解) 草酸 電解 · Keller 液 HF 鹽酸 · Barker 液(陽極氧化) HF 電解

  • 鋼的焊接:Nital 2%(5〜15 秒)、Picral 4%。
  • 不鏽鋼的焊接:電解 10% 草酸(6 V,30〜60 秒)。
  • Al 的焊接:Keller 液(10〜20 秒)、Barker 液的陽極氧化(20〜30 V,60〜120 秒)。

此材料容易發生的失敗

其他注意事項

  • 脫落、塗抹與污漬,有時看起來像焊接缺陷(氣孔、裂紋)。

名詞 焊接熱影響區 碳當量 敏化

出處: PACE 焊接部

非鐵金屬 6

性質 軟 組織會因熱而改變

困難之處

  • 很軟,基地會塗抹而掩蓋刮痕與夾雜物。SiC 粒子容易嵌入。
  • 氧化物夾雜物常是要調查的對象,但拋光不良時會脫落或被拖曳(脫落的氧化物無法復原)。
  • 析出硬化的質別(2024-T6、6061-T6、7075-T6、A356-T6 等),析出狀態會因熱鑲埋的熱而改變,因此以室溫固化的環氧樹脂鑲埋。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P1200(600 號)氧化鋁砂紙水到平坦為止
研磨P1500 → P2500(800 → 1200 號)SiC 砂紙水P2500(1200 號)為 1 分鐘
拋光鑽石 3 µm(僅限熱處理材與鑄件)拋光布鑽石用潤滑液2〜3 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘

條件 每個試樣 22〜45 N(1000 系、5000 系的軟合金用 22〜31 N,1 µm 要長一些),每個步驟都是 100 rpm。精拋的品質在 ×500 下確認。

腐蝕液與可見組織

Keller 液 HF 鹽酸 · 0.5% 氫氟酸 HF · 氫氧化鈉水溶液(Al、Zn) 強鹼 · Barker 液(陽極氧化) HF 電解 · Weck 液(Al 的著色) 強鹼 氧化劑

  • Keller 液(8〜20 秒):晶界與第二相粒子。2000 系若出現 Cu 的污漬,改用 0.5% HF。
  • Barker 液的陽極氧化 + 偏光:晶粒大小與方位。
  • 1% 氫氧化鈉:不使用 HF 的組織腐蝕。

此材料容易發生的失敗

  • 蝕孔(腐蝕造成的孔洞) 溶液太強或時間太長。稀釋或縮短時間(一開始 5〜10 秒)。2000 系以 Keller 液出現污漬時,改用 0.5% HF(PACE)。
  • 磨粒嵌入 研磨的 SiC 嵌入,看起來是亮點。用新的布重做 1 µm,並更換堵塞的砂紙(PACE)。
  • 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 氧化物脫落形成的黑色孔洞無法復原。施力保持在 22〜45 N,平面研磨使用氧化鋁砂紙,必要時重新切割(PACE)。

其他注意事項

  • Al 不可用酒精沖洗(Keller 液之後用水)。
  • 若與鋼鐵共用拋光布,鐵粒子會轉移,EDS 會出現假的鐵峰。拋光布要依材料分開使用。

名詞 析出硬化 再結晶

出處: PACE 鋁; PACE 腐蝕液的解說; PACE 缺陷排除指南

性質 軟

困難之處

  • 很軟,容易變形而塗抹。
  • 氧化物夾雜物脫落後會刮傷表面,這些刮痕在腐蝕後會很明顯。
  • 鉛夾雜物在大多數腐蝕液中都會溶掉。鉛要在拋光後直接觀察(腐蝕後看起來是孔洞)。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P500(360 號)— 僅限青銅氧化鋁砂紙水1 分鐘
研磨P1200(600 號)氧化鋁砂紙水到平坦為止
研磨P1500 → P2500(800 → 1200 號)SiC 砂紙水各 1 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘(細刮痕消不掉時為 3〜4 分鐘)
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘

條件 每個試樣 22〜45 N(出現塗抹時 22〜31 N),100 rpm。若以膠體二氧化矽精拋,最後 20〜30 秒只在拋光布上沖水。

腐蝕液與可見組織

氯化鐵(III)溶液 鹽酸 · 過硫酸銨 氧化劑 · 氨水與過氧化氫 氧化劑 · Klemm I 液 亞硫酸鹽 · Klemm II 液 亞硫酸鹽

  • 氯化鐵(III)溶液:晶界與各相、青銅中 Sn 的偏析。
  • 過硫酸銨:晶界與退火雙晶、黃銅的 α 與 β。
  • Klemm 液 + 偏光:冷加工材料的晶界對比。

此材料容易發生的失敗

  • 變形層使組織模糊(塗抹) 施力降到 22〜31 N,並使布的硬度配合磨料的大小。若每次腐蝕都出現變形,表示粗研磨的損傷還殘留著。以輕的施力從 SiC 的步驟重做(PACE)。
  • 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 鉛夾雜物會在腐蝕中溶掉而看起來像孔洞。鉛要在拋光後直接拍照(PACE)。

其他注意事項

  • 黑白腐蝕大多在 5〜15 秒內完成。

名詞 黃銅 再結晶 加工硬化

出處: PACE 銅合金; 布爾薩科技大學 實驗資料; Vander Voort 著色蝕刻

性質 軟 因鈍態而不易腐蝕 容易產生機械雙晶

困難之處

  • 延性大,在粗磨料下會加工硬化而塗抹,也容易刮傷。研磨的號數不可跳級。
  • 切屑與研磨屑容易起火。請持續供給冷卻液,不可在乾燥狀態下切割或研磨。
  • 切割與研磨的施力可能產生機械雙晶。
  • 由於鈍態的氧化膜,一般的腐蝕液幾乎無效,許多腐蝕液都含 HF。常需要調查表面富氧的硬化層(α case,約 5〜100 µm)。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P280(240 號)SiC 砂紙水到平坦為止
研磨P500 → P1200 → P1500 → P2500(360 → 600 → 800 → 1200 號)SiC 砂紙水各 1 分鐘
拋光鑽石 6 µm拋光布鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘
精拋膠體二氧化矽 + 過氧化氫(化學機械拋光;用於 EBSD 等)拋光布—2〜5 分鐘(施力大)〜15〜20 分鐘(施力輕)

條件 每個試樣 22〜45 N,200 rpm(精拋 100 rpm)。與鋼鐵共用拋光布會使鐵轉移,因此使用 Ti 專用的布。拋光後立即腐蝕(很快就會氧化)。

腐蝕液與可見組織

Kroll 液 HF · Weck 液(Ti 的著色,改良液) HF · Keller 液 HF 鹽酸

  • Kroll 液(擦拭 3〜15 秒):α 相(亮)與 β 相(暗)、晶界(首選)。
  • Weck 液(改良):依方位使晶粒著色。配合偏光量測 α case。

此材料容易發生的失敗

  • 殘留刮痕 腐蝕後浮現的刮痕,原本被拋光的塗抹層掩蓋。以輕的施力延長 1 µm,或從 P2500(1200 號)重做(PACE)。
  • 蝕刻不足(組織不顯現) 含 HF 的溶液已劣化。重新配製,或從擦拭改為浸泡。拋光後會立刻氧化,因此要立即腐蝕(PACE)。
  • 變形層使組織模糊(塗抹) 機械雙晶是由切割與研磨的施力產生的。降低施力,以薄的切割片精密切割(Metkon)。精拋用膠體二氧化矽 + 過氧化氫(Witt 與 Nowell)。
  • 過度蝕刻 Kroll 液若用浸泡,會被 HF 侵蝕過度。以擦拭進行 3〜15 秒(PACE)。

其他注意事項

  • 腐蝕後浮現刮痕,是因為拋光的塗抹層掩蓋了刮痕。以輕的施力延長 1 µm,或退回 P2500(1200 號)。

名詞 鈦合金 β型鈦合金

出處: PACE 鈦; Witt 與 Nowell(EBSD 的試樣); LightForm wiki 試樣的製作方法; Metkon 拋光的 12 種缺陷

性質 因鈍態而不易腐蝕 硬度不同的相或層

困難之處

  • 硬且容易加工硬化,因此要慢慢切割、仔細研磨,拋光時間要長一些。
  • γ′ 析出物與碳化物可能在拋光時脫落。
  • Hastelloy 等耐蝕性高,不易腐蝕。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P120 → P280 → P600 → P1200(120 → 240 → 400 → 600 號)。超合金再加 P1500(800 號)SiC 砂紙水各 2〜3 分鐘
拋光鑽石 9 µm較硬的短絨毛布鑽石用潤滑液5〜8 分鐘
拋光鑽石 6 µm中等硬度的布鑽石用潤滑液4〜6 分鐘
拋光鑽石 3 µm中等硬度的布鑽石用潤滑液4〜6 分鐘
拋光鑽石 1 µm軟布鑽石用潤滑液3〜5 分鐘
精拋膠體二氧化矽 0.05 µm 或 氧化鋁 0.3 µm軟布—2〜4 分鐘

條件 研磨為每個試樣 9〜22 N(2〜5 lb),240〜300 rpm。拋光為 9〜18 N(2〜4 lb),120〜150 rpm。

腐蝕液與可見組織

Glyceregia 鹽酸+硝酸 · Kalling 2 液 鹽酸 · Marble 液 鹽酸 · Adler 液 鹽酸 · 王水 鹽酸+硝酸 · 10% 草酸(電解) 草酸 電解

  • Glyceregia(10〜30 秒):晶界、雙晶(一般的 Ni 合金)。
  • Marble 液:超合金的晶界、一次碳化物。
  • Adler 液:Hastelloy 等。王水:不易腐蝕的 Inconel。
  • 電解 10% 草酸(3〜6 V,5〜30 秒):γ′、γ″、碳化物。

此材料容易發生的失敗

其他注意事項

  • 對於硬相的脫落,要降低施力、以軟布精拋,也可考慮振動拋光。

名詞 鎳基超合金

出處: PACE 鎳合金; PACE 腐蝕液的解說; Metkon 腐蝕液表

性質 軟 會與水反應或被水損傷

困難之處

  • 會與水反應而迅速氧化(也會產生氫氣)。從切割到拋光都不可用水。
  • 非常軟,施力要輕。
  • 切屑容易起火。不可在乾燥狀態下切割,並在附近準備金屬火災用的滅火材料(乾砂等)。不可使用水或泡沫滅火劑(Mg 會與水反應產生氫氣)。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P120 → P280 → P600 → P1200(120 → 240 → 400 → 600 號)。P1500(800 號)可省略SiC 砂紙乙醇系(不用水)各 2〜3 分鐘
拋光鑽石 9 µm較硬的短絨毛布乙醇系(不用水)4〜6 分鐘
拋光鑽石 6 µm中等硬度的布乙醇系(不用水)3〜5 分鐘
拋光鑽石 3 µm中等硬度的布乙醇系(不用水)3〜5 分鐘
拋光鑽石 1 µm軟布乙醇系(不用水)2〜4 分鐘
精拋膠體二氧化矽 0.05 µm(以乙醇)拋光布乙醇系(不用水)2〜3 分鐘

條件 研磨為每個試樣 4〜13 N(1〜3 lb),240〜300 rpm。拋光為 4〜9 N(1〜2 lb),120〜150 rpm。切割後立即放入乙醇中,鑲埋盡量在低溫下進行。

腐蝕液與可見組織

醋酸 Picral 苦味酸 · Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Weck 液(Al 的著色) 強鹼 氧化劑

  • 醋酸 Picral(10〜30 秒):Mg 合金的組織。
  • 稀 Nital 1〜2%(5〜15 秒)。腐蝕後用乙醇沖洗(不用水沖洗)。

此材料容易發生的失敗

  • 污染、污漬 白色粉狀的表面是水造成的氧化。以乙醇系潤滑重新拋光,器具要乾燥,並在低濕度的環境進行。嚴重時重新切割(PACE)。
  • 過度蝕刻 時間縮短到 2〜5 秒,改用較弱的溶液,並立即用乙醇沖洗。輕輕重新拋光後再腐蝕(PACE)。

其他注意事項

  • 拋光後立即乾燥,保存在乾燥器或乙醇中。

出處: PACE 鎂; Witt 與 Nowell(EBSD 的試樣); LightForm wiki 試樣的製作方法; PACE 安全的基本; 日本職場安全網站 鎂粉

性質 軟 組織會因熱而改變 容易產生機械雙晶

困難之處

  • 錫非常軟(約 5 HB),熔點低(232 ℃)。研磨與拋光的施力要小,切割時不可加熱。
  • 不使用熱壓縮鑲埋。砂輪切割會使焊錫塗抹,應避免。
  • 潤滑液太多會不易研磨,磨料也容易嵌入。機械拋光要盡量短。
  • 在電路板的斷面中,軟的焊錫、銅與硬的元件並排,容易出現高低差。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P1200(600 號)SiC 砂紙水到平坦為止
拋光鑽石 3 µm拋光布鑽石用潤滑液5 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—2 分鐘
精拋膠體二氧化矽 0.06 µm(振動拋光)拋光布—30〜60 分鐘

條件 每個試樣 22 N(5 lb),150 rpm(氧化鋁為 130 rpm)。振動拋光只靠試樣本身的重量。拋光後的試樣放在乾燥器中以防氧化。錫疫(β 錫轉變為 α 錫)不是由濕氣引起,而是在低於 13.2 ℃的溫度下發生,因此乾燥器無法防止。不要長時間放在寒冷的地方。

腐蝕液與可見組織

稀鹽酸(Sn、Zn) 鹽酸 · Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · 氯化鐵(III)溶液 鹽酸

  • 若做到振動拋光,不需腐蝕就能以偏光看到錫的晶粒(Buehler)。
  • 稀鹽酸(數分鐘):純錫、錫–鉛。氯化鐵(III)溶液:錫–銅。

此材料容易發生的失敗

  • 磨粒嵌入 控制潤滑液用量,縮短機械拋光,最後以振動拋光去除嵌入的粒子(Buehler)。
  • 組織因熱而改變、燒傷 不做熱鑲埋。以室溫固化的樹脂鑲埋,並用精密切割而非砂輪切割(Buehler)。
  • 浮凸(相的高低差) 對於軟焊錫與硬元件之間的高低差,要縮短拋光,以控制的去除量保持平坦(PACE)。

其他注意事項

  • Nital 不超過 10%。

出處: Buehler 無鉛焊錫; PACE 錫合金的腐蝕; PACE 電路板與晶片; 錫疫的綜述

表層、皮膜與硬質材料 4

性質 軟 會與水反應或被水損傷 要觀察邊緣或表層 容易產生機械雙晶 組織會因熱而改變

困難之處

  • 鋅很軟(約 30 HB),純度越高越軟,也越怕水。由於會與水反應,清洗很困難。
  • 樹脂與板材之間的縫隙會殘留水或酒精而形成污漬。以收縮小、緩慢固化的環氧樹脂鑲埋。
  • 熱浸鍍鋅層由外而內為 η(純鋅)、ζ(Fe 約 6%)、δ(Fe 約 10%)、Γ(Fe 約 25%)。合金層比鋼硬,η 層有延性。
  • 熔點低(419.5 ℃),切割時不可加熱。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P320(Struers 的 #320)SiC 砂紙水到平坦為止
研磨鑽石(細研磨)硬質複合材料盤水4 分鐘
拋光鑽石 3 µm拋光布不含水的潤滑液4〜6 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布不含水的潤滑液4〜6 分鐘
精拋化學機械拋光(以乙醇)拋光布乙醇15〜20 秒

條件 每個試樣 15〜30 N,拋光為 150 rpm(Struers 的步驟)。拋光使用不含水的鑽石懸浮液與潤滑液,並以絲質拋光布保持試樣平坦。

腐蝕液與可見組織

Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · 氫氧化鈉水溶液(Al、Zn) 強鹼 · 稀鹽酸(Sn、Zn) 鹽酸

  • Nital 0.5〜2%(數秒):鍍層的各層。容易腐蝕過度。
  • 氫氧化鈉 10%(1〜5 秒)、稀鹽酸:純鋅、鋅合金。

此材料容易發生的失敗

  • 污染、污漬 鋅怕水,因此要縮短用水的步驟,以不含水的潤滑液與乙醇完成。樹脂的縫隙會殘留液體,因此以收縮小的環氧樹脂鑲埋(Struers)。
  • 過度蝕刻 鍍層以 Nital 數秒就會腐蝕過度。從 0.5〜1% 開始(Struers)。
  • 邊緣圓化(邊緣變圓) 以緩慢固化的冷鑲埋環氧樹脂(收縮小、附著性好)鑲埋,消除縫隙(Struers)。

其他注意事項

  • 腐蝕後立即沖洗並乾燥,防止水漬與氧化。
  • 切割與研磨的施力可能產生機械雙晶。

出處: Struers 鍍鋅; 美國鍍鋅協會; PACE 鋅合金的腐蝕; Metkon 拋光的 12 種缺陷

性質 要觀察邊緣或表層 脆 有氣孔 硬度不同的相或層

困難之處

  • 皮膜與母材的研磨速度不同,皮膜容易在邊緣剝離或崩缺。
  • SiC 砂紙的磨粒會掉進氣孔,使氣孔率看起來偏高。研磨要在金屬網上以鑽石進行。
  • 必須區分氣孔與拋光時脫落的孔洞。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨鑽石 30 µm金屬網布鑽石用潤滑液到平坦為止
拋光鑽石 9 µm硬質複合材料盤鑽石用潤滑液3 分鐘(WC-Co 等硬質皮膜為 4〜5 分鐘)
拋光鑽石 3 µm硬質複合材料盤鑽石用潤滑液3 分鐘(硬質皮膜為 4〜5 分鐘)
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm拋光布—1 分鐘

條件 每個試樣 22〜45 N,100 rpm。以精密切割機使用鑽石或 CBN 切割片,垂直於皮膜切割(砂輪切割會使皮膜剝離)。鑲埋只用澆注型的環氧樹脂或壓克力。以低黏度環氧樹脂真空含浸(25〜100 mbar,5〜10 分鐘)並混入螢光染料,樹脂滲入的氣孔會發光,脫落的孔洞則保持暗色。

腐蝕液與可見組織

村上試劑 鐵氰化物 強鹼 · Nital(硝酸的酒精溶液) 硝酸+酒精 · Vilella 液 苦味酸 鹽酸 · Glyceregia 鹽酸+硝酸

  • 陶瓷皮膜(Al₂O₃、YSZ)通常不腐蝕。
  • WC-Co 皮膜用村上試劑(10〜30 秒)。合金皮膜用適合該合金的溶液(PACE 列出 Nital、Vilella 液、Glyceregia)。

此材料容易發生的失敗

  • 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 是磨粒掉進氣孔,或含浸不足。以低黏度環氧樹脂重新真空含浸,不用 SiC 砂紙而改用鑽石。以螢光染料區分真正的氣孔與脫落的孔洞(PACE)。
  • 邊緣圓化(邊緣變圓) 皮膜在邊緣剝離或崩缺,是切割與鑲埋的施力與熱所致。改用精密切割與澆注型真空含浸,並降低研磨的施力(PACE)。

其他注意事項

  • 切割面若有剝離,之後的拋光無法恢復原本的組織。切割後要立即確認。

標準 ASTM E1920(熱噴塗塗層金相試樣製備的指引)

名詞 熱障塗層

出處: PACE 熱噴塗塗層; PACE 缺陷排除指南

性質 硬 脆 硬度不同的相或層

困難之處

  • 硬度為 1500〜2000 HV,接近 SiC(約 2500 HV),因此 SiC 砂紙幾乎磨不動,而且很快就磨耗。從一開始就用鑽石。
  • Co、Ni 結合相比碳化物磨得快,會出現脫落與高低差。在 9、3 µm 的步驟使用編織布會產生高低差。
  • 拋光所需時間是金屬的 2〜3 倍。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨鑽石 70 µm 或 45 µm金屬結合鑽石盤—2〜5 分鐘
研磨鑽石 30 µm → 15 µm → 9 µm鑽石研磨膜—各 1〜4 分鐘
拋光鑽石 9 µm硬質複合材料盤鑽石用潤滑液3〜5 分鐘
拋光鑽石 3 µm硬質複合材料盤鑽石用潤滑液3〜5 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2〜3 分鐘
精拋氧化鋁 0.05 µm(或膠體二氧化矽)拋光布—1〜2 分鐘

條件 拋光為每個試樣 22〜45 N,100 rpm。以精密切割機的鑽石切割片,在 20〜50 rpm 下緩慢切割(防止裂紋與崩缺)。WC-Co、TiC-Ni 有時需要範圍中較長的時間。

腐蝕液與可見組織

村上試劑 鐵氰化物 強鹼

  • 村上試劑(室溫 10〜60 秒):WC 晶粒與 Co 結合相的分布、η 相。

此材料容易發生的失敗

  • 石墨、夾雜物或硬粒子脫落 因為結合相比碳化物磨得快。用較軟的布與輕的施力。出現高低差時,9、3 µm 改用硬質複合材料盤(PACE)。
  • 殘留刮痕 SiC 磨不動,因此只用鑽石,並延長各步驟(PACE)。

其他注意事項

  • 腐蝕不足時,提高時間或濃度(陶金有時需要較長的腐蝕)。

標準 ISO 4499(超硬合金組織的評估:晶粒大小、氣孔、η 相等)

名詞 燒結

出處: PACE 超硬合金與陶金; PACE 腐蝕液的解說

性質 硬 脆 有氣孔

困難之處

  • 脆,在切割、鑲埋與研磨時會崩缺或破裂。切割造成的崩缺多半事後無法修正。
  • 拋光時晶粒容易脫落(氮化矽的玻璃質晶界相尤其如此),脫落的孔洞看起來像氣孔。
  • 氧化鋯可能因局部的熱或應力而由正方晶轉變為單斜晶並破裂。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨鑽石 約 75 µm金屬網布水1〜3 分鐘(到平坦為止)
研磨鑽石 15 µm → 9 µm硬質複合材料盤鑽石用潤滑液各 3〜5 分鐘
拋光鑽石 9 µm較硬的短絨毛布鑽石用潤滑液5 分鐘
拋光鑽石 3 µm拋光布鑽石用潤滑液3 分鐘
拋光鑽石 1 µm拋光布鑽石用潤滑液2 分鐘
精拋膠體二氧化矽 0.05 µm拋光布—1〜2 分鐘(最後 20〜30 秒只用水)

條件 研磨為每個試樣 30〜40 N,拋光為 20〜30 N,精拋為 10〜15 N(150 rpm)。SiC、B₄C、緻密的 WC 各步驟延長為 1.5〜2 倍。以鑽石切割片切割,並充分供給冷卻液。多孔質的材料需要真空含浸。膠體二氧化矽不可在試樣表面上乾掉。

腐蝕液與可見組織

  • 先以微分干涉(DIC)、偏光、暗視野觀察。看不到晶界時用熱蝕刻:比燒結溫度低 100〜200 ℃,30 分鐘〜2 小時(例:氧化鋁 1400〜1500 ℃、30〜60 分鐘、大氣中,氧化鋯 1200〜1300 ℃、30〜60 分鐘、大氣中,氮化矽 1400〜1500 ℃、30〜60 分鐘、N₂ 中)。緩慢冷卻。
  • 以膠體二氧化矽振動拋光(1〜2 小時)有時也能顯現晶界。

此材料容易發生的失敗

其他注意事項

  • 化學腐蝕(沸騰的酸、熔鹽、濃 HF)危險性很高,本頁不刊載。

名詞 燒結

出處: PACE 陶瓷

依目的的最終處理 1

困難之處

  • EBSD 的圖樣來自表面 10〜50 nm 深處,因此即使是輕微的變形、氧化膜或污染,都會使圖樣變弱。需要平坦且無變形的表面。
  • 化學拋光與電解拋光可能造成凹凸,因此不可腐蝕過度。
  • 試樣兩面若不平坦,就很難取得 EBSD 的分布圖。

研磨與拋光步驟

階段磨料與粒度研磨面潤滑時間參考
研磨P280 → P400 → P600 → P1200 → P1500 → P2500(240 → 320 → 400 → 600 → 800 → 1200 號)SiC 砂紙水各約 30 秒
拋光鑽石或氧化鋁 1 µm拋光布鑽石用潤滑液5〜10 分鐘
拋光0.3 µm拋光布—5〜10 分鐘
精拋膠體二氧化矽 0.05 µm 或 0.02 µm拋光布—數分鐘〜數小時(依材料而定)

條件 材料越軟,時間要越長、磨料要越細。Ti 用膠體二氧化矽混合過氧化氫的化學機械拋光,Mg 不用水(改用甘油與酒精等)。冷鑲埋的樹脂較軟,邊緣可能變圓。為維持 SEM 的真空,要充分清洗並乾燥。

腐蝕液與可見組織

  • 通常不腐蝕(圖樣會變弱、產生凹凸)。
  • 有些材料需要電解拋光,但含過氯酸的溶液本頁不刊載條件(見安全一節)。

此材料容易發生的失敗

  • 變形層使組織模糊(塗抹) 在 EBSD 中,若殘留機械拋光的變形,就不會出現圖樣。延長膠體二氧化矽的精拋(數分鐘〜數小時),Ti 要混入過氧化氫(Witt 與 Nowell)。

其他注意事項

  • Ti 中可能因拋光變形而出現被標定為立方晶的暗區,以膠體二氧化矽 + 過氧化氫拋光即可消除。

出處: Witt 與 Nowell(EBSD 的試樣); LightForm wiki 試樣的製作方法; PACE 陶瓷

安全

蝕刻液中有危險性很高的溶液,例如氫氟酸、苦味酸,以及可能產生氰化物的溶液。配製與使用溶液之前,請務必確認所用藥品的 SDS 與所屬單位的安全規定,並在排煙櫃內穿戴防護具操作。

所有溶液共通

配製溶液之前與使用之前,請閱讀所用全部藥品的 SDS(安全資料表),並遵守所屬單位的安全規定與負責人員的指示。本頁的組成與時間只是選擇步驟的參考,不能取代所屬單位的安全作業手冊。標準(ASTM E407)也指出,制定安全作業程序是使用者的責任。

腐蝕液要在通風設備(排煙櫃)內配製與使用。處理藥品時務必全程戴手套,危險性高的溶液還要戴上面罩。

配製的順序:先放入溶劑,再溶解鹽類,危險的酸最後一邊攪拌一邊少量慢慢加入。硫酸最後加入,並緩慢加到水中。不可將溶液一口氣倒在一起混合。

用過的溶液與沖洗液,請依所屬單位的規定收集,不可倒入水槽或丟進一般垃圾。

出處: Vander Voort 實驗室安全; ASTM E407-23; 薩斯喀徹溫大學 苦味酸的作業程序

含氫氟酸(HF)或氟化氫銨的溶液

HF 沾到皮膚時,可能不會立刻疼痛,也看不出傷口。有時數小時內只有劇烈疼痛,可見的傷害可能在 12〜24 小時後才出現。在不知不覺中就會造成深層的化學灼傷,因此即使是稀溶液(0.5% HF 等)也要同樣處理。

HF 可能在體內引起嚴重的電解質異常,治療時會使用葡萄糖酸鈣(凝膠、溶液、藥劑)。使用含 HF 的溶液之前,要把急救用的葡萄糖酸鈣凝膠準備在伸手可及之處,並確認使用方法(ASM Handbook 的安全章節也寫到,使用 HF 的實驗室應備有解毒用具)。

沾到時:立即以緊急淋浴等用大量清水沖洗 15 分鐘,脫掉受污染的衣物,沖洗後塗上葡萄糖酸鈣凝膠,並立即就醫。進入眼睛時,以洗眼器沖洗 15 分鐘並就醫。

HF 會侵蝕玻璃,因此要以聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)容器配製,貼上 HF 的標示後保存。

含氟化氫銨(NH₄HF₂)的溶液(Beraha 著色液、LB1、Ti 用的 Weck 液)也會釋出 HF,因此要採取與 HF 相同的對策處理。

氟硼酸(HBF₄,Barker 液)也會對皮膚與眼睛造成嚴重的化學灼傷,分解時會釋出氟化氫,並會侵蝕玻璃(SDS)。要採取與 HF 相同的對策處理,並以 PE 瓶保存。

出處: CDC 氟化氫; NIOSH Pocket Guide 氟化氫; 哥倫比亞大學 HF 的急救; Vander Voort 實驗室安全; PACE 腐蝕液的解說; PACE 鑄鐵; 氟硼酸的 SDS

含苦味酸的溶液

乾燥的苦味酸是爆炸物(GHS 分類為爆炸物 1.1 組)。粉碎、撞擊或摩擦都可能引起爆炸。

苦味酸會與金屬(特別是銅、鉛、汞、鋅)反應,生成對撞擊敏感的化合物(苦味酸鹽),乾燥的苦味酸鹽更容易爆炸。不可使用金屬製的蓋子、藥匙或台座。

不可讓溶液在表面或瓶口乾掉。固體要以水潤濕保存,大約每月檢查 1 次是否乾燥,水量減少就補水。配好的溶液不要久放(依出處與所屬單位的規定,例如當天結束時丟棄、最多 7 天等),並立即沖洗,以免在試樣上乾掉。

若在瓶口或瓶內發現乾燥的結晶,不要碰觸、不要移動,並聯絡所屬單位負責安全與廢棄處理的人員。

出處: 日本職場安全網站 苦味酸; Vander Voort 實驗室安全; 薩斯喀徹溫大學 苦味酸的作業程序; PACE 腐蝕液的解說

硝酸與酒精的溶液(Nital 等)

在乙醇中加入最多 3% 硝酸的 Nital,一般認為少量配製與保存是安全的。超過 3% 的溶液,只配製當天要用的量,放在無蓋的皿中使用,不可密封保存(瓶內會累積壓力)。

甲醇是會在體內累積的毒物(累積性毒物),除了誤食與吸入之外,也會經皮膚吸收,損害中樞神經。請盡可能使用乙醇。若以甲醇配製,硝酸最多 5%。

密封的瓶子曾發生因氣體(NOx)壓力累積而破裂的案例。請在蓋子上開小孔洩壓,或定期洩壓。

在甲醇中加入超過 5% 硝酸的溶液,加熱時會劇烈分解。PACE 的錫腐蝕表也指出 Nital 不可超過 10%。

先放入酒精,再加入硝酸。

出處: Vander Voort 實驗室安全; PACE 安全的基本; PACE 腐蝕液的解說; PACE 錫合金的腐蝕

王水、Glyceregia(鹽酸與硝酸的溶液)

混合時會放熱,並隨時間分解,產生氯氣與二氧化氮。要在使用前才少量配製,混合後放置不可超過約 15 分鐘,用完立即丟棄。

配好的溶液不可裝入密閉容器(會產生壓力)。鼓脹的容器要立即當作廢液處理。須在排煙櫃內操作。

Glyceregia 含有硝酸與甘油。硝酸與甘油(或二醇類)的濃混合物可能爆炸,而且溶液很快就會分解,因此只少量配製,用完立即丟棄。含硝酸與硫酸的無水溶液不可使用甘油(可能生成硝化甘油)。

出處: Vander Voort 實驗室安全; PACE 腐蝕液的解說; PACE 不鏽鋼

鐵氰化鉀溶液(村上試劑)

鐵氰化鉀具有毒性,但性質穩定,一般認為可相對安全地使用。不過接觸酸會產生氰化氫,因此溶液要保持鹼性,不可與酸混合,也不可倒入酸性廢液。

熱的溶液可能沸溢,因此要在排煙櫃內使用,冷卻後再丟棄。

氰化鉀與氰化鈉是與此不同、毒性極強的物質,接觸酸或酸的蒸氣時特別危險。這些物質只能由熟悉操作且受過訓練的人員使用,因此含有它們的溶液本頁不刊載。

出處: Vander Voort 實驗室安全; PACE 腐蝕液的解說; PACE 不鏽鋼; ASTM E2014-17

氫氧化鈉、氫氧化鉀的溶液

屬於強鹼,會侵蝕皮膚與眼睛。需加熱使用的溶液,要在 PE 或 PP 容器中加熱,不可用玻璃容器加熱。

出處: PACE 腐蝕液的解說

含鹽酸的溶液(含氯化鐵、氯化銅溶液)

濃鹽酸會強烈侵蝕皮膚並造成嚴重的化學灼傷,對眼睛非常危險,也會刺激鼻子與喉嚨。會產生氯化氫氣體,因此要在排煙櫃內操作。

稀釋酸時要把酸加到水中,不可反過來。濃酸接觸金屬時可能產生氫氣,造成火災與爆炸的危險。

出處: Vander Voort 實驗室安全; PACE 安全的基本

草酸溶液

吞食有害,會造成嚴重的眼睛損傷,並刺激皮膚與呼吸道(GHS 分類)。

會與強氧化劑劇烈反應,因此不可與硝酸混合。會與某些銀化合物反應,生成具爆炸性的草酸銀。

出處: 日本職場安全網站 草酸; Vander Voort 實驗室安全

含氧化劑的溶液(過硫酸銨、過錳酸鉀、過氧化氫)

過硫酸銨是氧化性固體,與可燃物混合時可能起火並劇烈燃燒。吸入可能引起氣喘等過敏,沾到皮膚可能引起過敏反應(GHS 呼吸道過敏物質、皮膚過敏物質 第 1 級)。避免吸入粉塵,並遠離可燃物保存。

過錳酸鉀特別是在接觸有機物時,有火災與爆炸的危險。與硫酸混合可能劇烈爆炸,因此不可混合。

過氧化氫若是 3% 的溶液,可相對安全地使用,但 30% 的溶液是非常強的氧化劑。兩者都會嚴重傷害眼睛。

出處: 日本職場安全網站 過硫酸銨; Vander Voort 實驗室安全

含焦亞硫酸鉀的著色液(Klemm、Beraha、LB1)

焦亞硫酸鉀會造成嚴重的眼睛損傷(GHS 第 1 級)。接觸酸會產生有毒氣體,因此不可倒入酸性廢液。要加入含鹽酸的 Beraha I 液時,須在即將使用前才加入,並在排煙櫃內使用。

出處: 焦亞硫酸鉀的 SDS; PACE 不鏽鋼

電解蝕刻(草酸、氫氧化鈉、Barker 液等)

使用直流電源,以及會導電的酸或鹼溶液。手濕時觸碰可能遭受疼痛的電擊,因此變更電源設定時手要保持乾燥。

電解時會產生含氫的氣體與蒸氣。要在排煙櫃內或通風良好的地方進行。

出處: PACE 安全的基本

含過氯酸的電解拋光液(本頁不刊載條件)

過氯酸是強氧化劑。加熱時可能爆炸,濃度超過 72% 時不穩定,乾燥後可能因撞擊或振動而爆炸。會與可燃物、有機物劇烈反應,與紙等混合時可能在室溫下自燃。

接觸有機物會生成非常不穩定的過氯酸鹽。過氯酸與醋酸酐的電解拋光液並不建議使用。溶液要保持低溫(溫度升高時氧化力會增強),不可保存,也不可將以酚醛樹脂等鑲埋的試樣放入過氯酸溶液中電解拋光(曾發生爆炸的案例)。其蒸氣需要以水洗式的專用排煙櫃處理。

本頁不刊載過氯酸系電解拋光液的組成與條件。需要電解拋光時,請在具備專用設備與作業手冊的場所,與負責人員一起進行。

出處: 日本職場安全網站 過氯酸; Vander Voort 實驗室安全

含六價鉻(鉻酸酐)的溶液(本頁不刊載)

鉻酸酐是強氧化劑,在 GHS 中被分類為致癌物質第 1A 級、吸入與皮膚接觸會危及生命、呼吸道過敏物質等。

本頁不刊載含六價鉻溶液(鋅用的 Palmerton 液、Al 用的 Graff–Sargent 液等)的步驟。替代的溶液列在各材料的欄位中。

出處: 日本職場安全網站 鉻酸酐; PACE 鋅合金的腐蝕; PACE 鋁

本頁未刊載的溶液

下列溶液的危險性特別高,因此組成與步驟都不刊載。這些溶液只在具備專用設備與作業程序、且人員受過操作訓練的場所使用。

  • 含氰化鉀、氰化鈉的溶液(用於金等貴金屬)— 毒性極強(見上方的「鐵氰化鉀溶液」)
  • 含過氯酸的電解拋光液(Ti、Al、鋼的 EBSD 用等)— 有爆炸的危險(見上方的「過氯酸」)
  • 含六價鉻的溶液(Palmerton 液、Graff–Sargent 液等)— 具致癌性等(見上方的「六價鉻」)
  • 使用鎘鹽、鉛鹽的著色液(Beraha 的 CdS 液、PbS 液)— 因為使用重金屬鹽
  • 使用熔鹽、沸騰的濃酸或濃 HF 的陶瓷化學腐蝕 — PACE 的指南也將其視為重大危險。陶瓷請先嘗試熱蝕刻,或以偏光、微分干涉觀察

腐蝕液 29

組成以 mL(體積)與 g(質量)表示。除非另有說明,酸都是市售濃試劑的用量。使用任何溶液之前,請先閱讀安全注意事項: 所有溶液共通

腐蝕液適用材料危險
Nital(硝酸的酒精溶液)碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 滲碳層、氮化層、脫碳層(表層) · 工具鋼、高速鋼 · 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材) · 鎂合金 · 鍍鋅層、鋅 · 焊錫、錫(Sn–Pb、無鉛) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜硝酸+酒精
Picral(苦味酸的酒精溶液)碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 滲碳層、氮化層、脫碳層(表層) · 工具鋼、高速鋼 · 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材)苦味酸
Vilella 液淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 工具鋼、高速鋼 · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜苦味酸 鹽酸
Beraha 著色液(硫代硫酸鈉系)碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵)亞硫酸鹽
Klemm I 液雙相不鏽鋼(2205、2507 等) · 銅、黃銅、青銅 · 碳鋼與低合金鋼(退火、正常化)亞硫酸鹽
Klemm II 液鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 銅、黃銅、青銅亞硫酸鹽
Beraha I 液(不鏽鋼用)雙相不鏽鋼(2205、2507 等) · 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵)HF 鹽酸 亞硫酸鹽
LB1 液(Lichtenegger 與 Bloech)雙相不鏽鋼(2205、2507 等)HF 亞硫酸鹽
10% 草酸(電解)沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材)草酸 電解
10% 氫氧化鈉(電解)沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等)強鹼 電解
Glyceregia沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜鹽酸+硝酸
王水鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等)鹽酸+硝酸
Marble 液鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) · 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等)鹽酸
Kalling 2 液雙相不鏽鋼(2205、2507 等) · 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等)鹽酸
Adler 液鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等)鹽酸
Fry 液碳鋼與低合金鋼(退火、正常化)鹽酸
村上試劑超硬合金(WC-Co)、陶金 · 工具鋼、高速鋼 · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜鐵氰化物 強鹼
Keller 液鋁合金 · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材) · 鈦、鈦合金HF 鹽酸
0.5% 氫氟酸鋁合金HF
Barker 液(陽極氧化)鋁合金 · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材)HF 電解
氫氧化鈉水溶液(Al、Zn)鋁合金 · 鍍鋅層、鋅強鹼
Weck 液(Al 的著色)鋁合金 · 鎂合金強鹼 氧化劑
Kroll 液鈦、鈦合金HF
Weck 液(Ti 的著色,改良液)鈦、鈦合金HF
過硫酸銨銅、黃銅、青銅氧化劑
氯化鐵(III)溶液銅、黃銅、青銅 · 焊錫、錫(Sn–Pb、無鉛)鹽酸
氨水與過氧化氫銅、黃銅、青銅氧化劑
醋酸 Picral鎂合金苦味酸
稀鹽酸(Sn、Zn)焊錫、錫(Sn–Pb、無鉛) · 鍍鋅層、鋅鹽酸

危險 硝酸+酒精

組成
  • 硝酸 1〜10 mL + 乙醇 90〜99 mL。通常為 2%(硝酸 2 mL + 乙醇 98 mL)。也有人使用甲醇,但甲醇是累積性毒物,也會經皮膚吸收,因此盡可能使用乙醇(若用甲醇,硝酸最多 5%)。超過 3% 的溶液當天配製,不可密封
使用方法與時間
  • 浸泡或擦拭。2% 為 5〜30 秒(從 5〜10 秒開始)。硬的鋼用 3〜5%(不超過 5%)
  • 鍍鋅層用 0.5〜2%,數秒(容易腐蝕過度)。Mg 合金用 1〜2%,5〜15 秒,以乙醇沖洗
可見組織
肥粒鐵的晶界與波來鐵(兩者都看得到)、麻田散鐵、滲碳層與氮化層、鑄鐵的基地。是鋼鐵最常用的腐蝕液。
適用材料
碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 滲碳層、氮化層、脫碳層(表層) · 工具鋼、高速鋼 · 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材) · 鎂合金 · 鍍鋅層、鋅 · 焊錫、錫(Sn–Pb、無鉛) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 碳鋼; 布爾薩科技大學 實驗資料; Metkon 腐蝕液表; Struers 鍍鋅; PACE 鎂

危險 苦味酸

組成
  • 苦味酸 2〜4 g + 乙醇 100 mL(通常為 4%)
使用方法與時間
  • 浸泡 5〜60 秒(鑄鐵為擦拭 10〜30 秒)。以乙醇、再以水沖洗,並立即乾燥
可見組織
腐蝕雪明碳鐵,清楚顯現波來鐵的層狀組織、球化的碳化物與回火碳化物的分布。不會顯現肥粒鐵的晶界,因此兩者都想看時與 Nital 搭配使用。
適用材料
碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 滲碳層、氮化層、脫碳層(表層) · 工具鋼、高速鋼 · 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材)

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 碳鋼; 布爾薩科技大學 實驗資料; Metkon 腐蝕液表

危險 苦味酸 鹽酸

組成
  • 苦味酸 1 g + 鹽酸 5 mL + 乙醇 100 mL
使用方法與時間
  • 浸泡或擦拭 5〜60 秒。以乙醇沖洗
可見組織
麻田散鐵系與析出硬化系不鏽鋼,以及淬火的工具鋼與高速鋼的標準腐蝕液。原沃斯田鐵晶界、回火麻田散鐵、碳化物。
適用材料
淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 工具鋼、高速鋼 · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 不鏽鋼; PACE 工具鋼; 布爾薩科技大學 實驗資料

危險 亞硫酸鹽

組成
  • 硫代硫酸鈉 10 g + 焦亞硫酸鉀 3 g + 水 100 mL(Vander Voort 的 10/3 溶液。市售調配品以質量計為硫代硫酸鈉 5〜15%、焦亞硫酸鉀 2〜5%)
使用方法與時間
  • 浸泡 30〜120 秒。精拋要做到 0.05 µm(無變形的表面)
可見組織
使肥粒鐵(藍綠、橙)、麻田散鐵(褐)、變韌鐵(中間色)著色,殘留沃斯田鐵不著色而保持白色(顏色隨晶體方位與組成而變)。
適用材料
碳鋼與低合金鋼(退火、正常化) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵)

出處: Vander Voort 著色蝕刻; PACE 腐蝕液的解說

危險 亞硫酸鹽

組成
  • 硫代硫酸鈉飽和水溶液 50 mL + 焦亞硫酸鉀 1 g
使用方法與時間
  • 浸泡 30 秒〜3 分鐘(直到著色)。以水、再以乙醇沖洗,自然乾燥(不可吹壓縮空氣)
可見組織
使黃銅中含雙晶的晶粒、雙相不鏽鋼的各相、鋼的肥粒鐵與波來鐵等著色(顏色隨方位與組成而變)。
適用材料
雙相不鏽鋼(2205、2507 等) · 銅、黃銅、青銅 · 碳鋼與低合金鋼(退火、正常化)

出處: Vander Voort 著色蝕刻; PACE 不鏽鋼; PACE 銅合金; PACE 腐蝕液的解說

危險 亞硫酸鹽

組成
  • 硫代硫酸鈉飽和水溶液 50 mL + 焦亞硫酸鉀 5 g
使用方法與時間
  • 浸泡 60〜120 秒。加溫到約 40 ℃著色效果較好
可見組織
使肥粒鐵呈藍色、麻田散鐵呈褐〜黑色,殘留沃斯田鐵保持白色(用於分辨沃斯回火球狀石墨鑄鐵的基地等)。
適用材料
鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵) · 淬火鋼、淬火回火鋼(麻田散鐵、殘留沃斯田鐵) · 銅、黃銅、青銅

出處: PACE 鑄鐵; PACE 銅合金

危險 HF 鹽酸 亞硫酸鹽

組成
  • 原液:水 1000 mL + 鹽酸 200 mL + 氟化氫銨 24 g
  • 使用液:原液 100 mL + 焦亞硫酸鉀(麻田散鐵系 0.1〜0.2 g,沃斯田鐵系與肥粒鐵系 0.3〜0.6 g,PACE 為 1 g)。在即將使用前加入
使用方法與時間
  • 浸泡 30 秒〜2 分鐘(直到著色)
可見組織
使不鏽鋼的晶粒(含雙晶的晶粒也是)著色。是 PACE 分辨雙相不鏽鋼各相的首選。
適用材料
雙相不鏽鋼(2205、2507 等) · 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 鑄鐵(灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵)

出處: Vander Voort 著色蝕刻; PACE 不鏽鋼; PACE 鑄鐵

危險 草酸 電解

組成
  • 草酸二水合物 10 g + 水 100 mL
使用方法與時間
  • 電解:試樣為陽極,不鏽鋼為陰極,直流 6 V(電極間距 25 mm)。觀察組織為 15〜30 秒(Ni 合金為 3〜6 V、5〜30 秒)。敏化判定(ASTM A262 Practice A)的條件依標準本文
  • 出現蝕孔時降到 3〜4 V,或縮短時間
可見組織
沃斯田鐵系不鏽鋼的晶界(step、dual、ditch 的判定)、σ 相、碳化物。
適用材料
沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材)

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 不鏽鋼; PACE 鎳合金; 布爾薩科技大學 實驗資料; 日本職場安全網站 草酸

危險 鹽酸+硝酸

組成
  • 鹽酸 15〜30 mL + 硝酸 5〜10 mL + 甘油 10 mL(各出處的比例有範圍:PACE 的溶液解說為 15:10:10,不鏽鋼的指南為硝酸 10、鹽酸 20〜30、甘油 10,Ni 合金的指南為 15:5:10)
使用方法與時間
  • 擦拭 10〜60 秒(不可浸泡:局部會發熱)。以水、再以乙醇沖洗。使用新配的溶液,不可保存
可見組織
沃斯田鐵系不鏽鋼與 Ni 基合金的晶界、雙晶、碳化物、σ 相。也用於電解草酸前輕擦以活化表面。
適用材料
沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜

注意

  • 硝酸與甘油的濃混合物可能爆炸。只少量配製,用完立即丟棄(見安全一節)

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 不鏽鋼; PACE 鎳合金; Vander Voort 實驗室安全

危險 鹽酸

組成
  • 硫酸銅 10 g + 鹽酸 50 mL + 水 50 mL(市售調配品以質量計為鹽酸 10〜20%、硫酸銅 2〜10%)
使用方法與時間
  • 浸泡或擦拭 5〜60 秒。加入數滴硫酸會變強
可見組織
Ni 基超合金(Inconel 600、625、718)、沃斯田鐵系不鏽鋼、Co 基合金的晶界與碳化物。
適用材料
鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等) · 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等)

出處: Metkon 腐蝕液表; PACE 腐蝕液的解說

危險 鹽酸

組成
  • 氯化銅(II) 5 g + 鹽酸 100 mL + 乙醇 100 mL
使用方法與時間
  • 擦拭或浸泡 5〜60 秒(雙相不鏽鋼為 30 秒〜2 分鐘)
可見組織
不鏽鋼的晶界、雙相不鏽鋼的肥粒鐵、σ 相、Ni 合金(Monel 等)的組織。
適用材料
雙相不鏽鋼(2205、2507 等) · 沃斯田鐵系不鏽鋼(SUS304、316 等) · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 鎳基合金、超合金(Inconel、Hastelloy 等)

出處: Metkon 腐蝕液表; PACE 腐蝕液的解說; PACE 不鏽鋼; PACE 鎳合金

危險 鹽酸

組成
  • 氯化銅(II) 5 g + 鹽酸 40 mL + 水 30 mL + 乙醇 25 mL
使用方法與時間
  • 擦拭 30〜120 秒
可見組織
低碳鋼與麻時效鋼的冷加工應變紋路(滑移線、變形帶)。
適用材料
碳鋼與低合金鋼(退火、正常化)

出處: 布爾薩科技大學 實驗資料; PACE 腐蝕液的解說

危險 鐵氰化物 強鹼

組成
  • 鐵氰化鉀 10 g + 氫氧化鉀 10 g(或氫氧化鈉 7〜10 g)+ 水 100 mL。先將鹼溶於水再加入
使用方法與時間
  • 超硬合金:室溫 10〜60 秒。鋼的碳化物:以冷的溶液,或在 50〜80 ℃下 3〜10 分鐘。使用新配的溶液。不可與酸混合
可見組織
WC-Co 中 WC 與 Co 結合相的分布(冷)、鋼的碳化物(D2、A2 的 Cr 碳化物,高速鋼的碳化物)、不鏽鋼的 σ 相。
適用材料
超硬合金(WC-Co)、陶金 · 工具鋼、高速鋼 · 麻田散鐵系、析出硬化系不鏽鋼(410、420、440C、17-4PH 等) · 熱噴塗塗層、硬質皮膜

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 超硬合金與陶金; PACE 工具鋼; Metkon 腐蝕液表; 布爾薩科技大學 實驗資料

危險 HF 鹽酸

組成
  • 氫氟酸 2 mL + 鹽酸 3 mL + 硝酸 5 mL + 水 190 mL(PACE 的 Al 指南的 1.0 : 1.5 : 2.5 : 95 mL 也是相同比例)。使用 PE 或 PP 容器
使用方法與時間
  • 浸泡 8〜20 秒。以冷水(或溫水)充分沖洗。Al 不可用酒精沖洗。使用新配的溶液
  • Ti 合金:浸泡 3〜10 秒(PACE 的 Ti 指南)、10〜20 秒(Metkon)
可見組織
加工用 Al 合金(1000〜7000 系)的晶界與第二相粒子(Al₂Cu、Mg₂Si、MgZn₂)、加工狀態的晶粒與再結晶晶粒。含 Cu 的 2000 系可能殘留 Cu 的污漬,此時改用 0.5% HF。也用於 Ti 合金。
適用材料
鋁合金 · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材) · 鈦、鈦合金

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 鋁; PACE 鈦; Metkon 腐蝕液表

危險 HF

組成
  • 氫氟酸 0.5 mL + 水 99.5 mL(使用 PE 或 PP 容器)
使用方法與時間
  • 浸泡 5〜60 秒
可見組織
Al 合金的晶界與第二相粒子。含 Cu 的 2000 系用來取代 Keller 液。
適用材料
鋁合金

出處: PACE 腐蝕液的解說

危險 HF 電解

組成
  • 氟硼酸(HBF₄,48%)4〜5 mL + 水 200 mL
使用方法與時間
  • 試樣為陽極,Al 或不鏽鋼為陰極,直流 20〜30 V,30 秒〜3 分鐘。以水沖洗,以偏光(靈敏色板)觀察
可見組織
陽極氧化膜的厚度隨晶體方位而不同,因此在偏光下每個晶粒的顏色不同(用於分辨晶粒大小與方位)。
適用材料
鋁合金 · 焊接部(焊道金屬、熱影響區、母材)

注意

  • 氟硼酸具腐蝕性。須在排煙櫃內穿戴防護具使用(PACE)
  • 氟硼酸分解時會釋出氟化氫,並侵蝕玻璃。採取與 HF 相同的對策,以 PE 瓶處理(SDS)

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 鋁; Vander Voort 著色蝕刻; 氟硼酸的 SDS

危險 強鹼

組成
  • 氫氧化鈉 1〜10 g + 水 100 mL(Al 的組織為 1%,巨觀組織為 10〜20%)
使用方法與時間
  • Al:1% 擦拭或浸泡 30〜60 秒(產生的污漬以硝酸去除)。巨觀組織:10〜20% 在 50〜70 ℃下 30〜60 秒。Zn:10% 為 1〜5 秒
可見組織
Al 的組織(不使用 HF 的溶液)、Al 的鍛流線、偏析、焊接部的巨觀組織、純鋅與低合金的鋅。
適用材料
鋁合金 · 鍍鋅層、鋅

出處: PACE 鋁; PACE 腐蝕液的解說; PACE 鋅合金的腐蝕; 布爾薩科技大學 實驗資料

危險 強鹼 氧化劑

組成
  • 過錳酸鉀 4 g + 氫氧化鈉 1 g + 水 100 mL(PACE 的溶液解說為氫氧化鈉 4 g,加溫使用)
使用方法與時間
  • 浸泡 20〜60 秒(直到著色)
可見組織
使 Al 合金的晶粒著色。鑄造合金比加工材容易著色。
適用材料
鋁合金 · 鎂合金

注意

  • 過錳酸鉀會染色皮膚與工作台,因此要在托盤內操作(PACE)

出處: Vander Voort 著色蝕刻; PACE 鋁; PACE 腐蝕液的解說

危險 HF

組成
  • 氫氟酸 1〜3 mL + 硝酸 2〜6 mL + 水約 100 mL(Metkon:HF 2、HNO₃ 6、水 92 mL;PACE:約 HF 2 mL + HNO₃ 6 mL + 水 100 mL)。使用 PE 或 PP 容器
使用方法與時間
  • 擦拭 3〜15 秒(浸泡會被 HF 侵蝕過度)。以冷水充分沖洗。PACE 的 Ti 指南也列出浸泡 10〜30 秒,但溶液解說則為擦拭
可見組織
Ti 合金(純 Ti、Ti-6Al-4V 等)的 α 相(亮)與 β 相(暗)、轉變 β 的群落、晶界。也用於 Zr 合金。
適用材料
鈦、鈦合金

出處: PACE 腐蝕液的解說; PACE 鈦; Metkon 腐蝕液表

危險 HF

組成
  • 水 100 mL + 乙醇 25 mL + 氟化氫銨 2 g(原本 50 mL 乙醇的配方會出現腐蝕不均)
使用方法與時間
  • 在 20 ℃浸泡數秒
可見組織
依方位使 Ti 的晶粒著色(也看得到機械雙晶)。也可與偏光搭配量測 α case 的深度。
適用材料
鈦、鈦合金

出處: Vander Voort 著色蝕刻; PACE 鈦

危險 氧化劑

組成
  • 過硫酸銨 10 g + 水 90 mL
使用方法與時間
  • 擦拭或浸泡 5〜60 秒。使用新配的溶液(1〜2 天會分解)
可見組織
無氧銅、黃銅、鎳銀(洋白)、青銅的晶界與退火雙晶,黃銅的 α 相與 β 相。
適用材料
銅、黃銅、青銅

出處: PACE 銅合金; PACE 腐蝕液的解說; 日本職場安全網站 過硫酸銨

危險 鹽酸

組成
  • 氯化鐵(III) 5〜10 g + 鹽酸 5〜50 mL + 水、乙醇或甲醇 100〜120 mL(依合金調整濃度)
使用方法與時間
  • 浸泡或擦拭 5〜30 秒
可見組織
銅合金的晶界與各相、青銅中 Sn 的偏析(樹枝狀晶)、錫–銅合金。
適用材料
銅、黃銅、青銅 · 焊錫、錫(Sn–Pb、無鉛)

注意

  • 以甲醇配製時,要注意甲醇的毒性(也會經皮膚吸收)。盡可能使用乙醇(另請參閱安全一節的「硝酸與酒精的溶液」)

出處: PACE 銅合金; 布爾薩科技大學 實驗資料; PACE 錫合金的腐蝕

危險 氧化劑

組成
  • 氨水(濃):3% 過氧化氫:水 = 1 : 1 : 1(水可省略)
使用方法與時間
  • 擦拭 5〜30 秒。混合後數分鐘就會變弱,因此在即將使用前配製
可見組織
銅與黃銅的晶界。
適用材料
銅、黃銅、青銅

注意

  • 濃氨水會釋出刺激性很強的蒸氣。須在排煙櫃內操作(SDS)

出處: 布爾薩科技大學 實驗資料; PACE 銅合金

危險 苦味酸

組成
  • 苦味酸 4.2〜6 g + 醋酸 5〜30 mL + 水 0〜15 mL + 乙醇 100 mL(各出處的比例有範圍)
使用方法與時間
  • 10〜30 秒。以乙醇沖洗(不用水沖洗)
可見組織
Mg 合金(Mg–Al、Mg–Al–Zn 等)的組織。
適用材料
鎂合金

注意

  • 冰醋酸具腐蝕性與易燃性。遠離火源,在排煙櫃內操作(SDS)

出處: PACE 鎂; 薩斯喀徹溫大學 苦味酸的作業程序; Steel Data(腐蝕液 No.126)

危險 鹽酸

組成
  • 鹽酸 1〜5 mL + 乙醇、甲醇或水 100 mL
使用方法與時間
  • 浸泡數分鐘
可見組織
純錫、錫–鉛合金、錫–銻–銅合金,以及鋅的晶界與第二相。
適用材料
焊錫、錫(Sn–Pb、無鉛) · 鍍鋅層、鋅

注意

  • 以甲醇配製時,要注意甲醇的毒性(也會經皮膚吸收)。盡可能使用乙醇(另請參閱安全一節的「硝酸與酒精的溶液」)

出處: PACE 錫合金的腐蝕; PACE 鋅合金的腐蝕

為什麼要完全消除前一步驟的刮痕(變形層)

研磨的刮痕不只是溝槽。溝槽下方還殘留著肉眼看不見的塑性變形層。下一個步驟不僅要消除溝槽,也必須去除這一層。Struers 的指南以「每一步驟都要去除前一步驟的損傷,並盡量減少自身造成的損傷」為原則。

這一層若殘留下來,即使拋光後看起來很平坦,腐蝕後刮痕與紊亂也會浮現。這不是腐蝕液造成了刮痕,而是被拋光掩蓋的變形顯現出來。越軟的金屬(Al、Cu、Sn、沃斯田鐵系不鏽鋼、Ti)越容易發生,出處建議延長最後的拋光、採用化學機械拋光(膠體二氧化矽),以及重複拋光與輕度腐蝕。

變形的深度無法從外觀的溝槽判斷。有研究以砂紙研磨鐵、銅、鈦,再以 EBSD 與 FIB 量測變形的深度,結果即使是相同的砂紙,以 EBSD 量得的深度也遠大於以 FIB 看到的深度。這表示變形深及肉眼看不到之處,甚至連量測方法不同,數值都會改變。

越是忌諱變形層的量測方法,受到的影響越大。EBSD 利用表面 10〜50 nm 深處的繞射,因此即使是輕微的變形也會使圖樣變弱。淬火鋼的殘留沃斯田鐵可能因研磨與拋光的變形而相變,以 X 光繞射量測其含量時,要在電解拋光過的面上量測。

確認方法:每個步驟將試樣轉 90°,檢查是否殘留前一步驟方向的刮痕。PACE 以持續進行「新刮痕方向變得一致所需時間的約 3 倍」作為參考。

出處: Struers Metalog Guide; Metkon 拋光的 12 種缺陷; PACE 缺陷排除指南; Pinard 等人(變形的深度); Witt 與 Nowell(EBSD 的試樣); Lambda Technologies 殘留沃斯田鐵

蝕刻時發生了什麼

晶界的原子排列紊亂、能量較高,因此比晶粒內部溶解得快而形成溝槽。光在溝槽處無法直接反射回來,因此在顯微鏡下看起來是黑線。

化學性質不同的相,溶解速度也不同。電位不同的相互相接觸時會形成局部電池,其中一相被選擇性地溶解。即使是相同的相,溶解方式也隨晶體方位而異,方位一致的晶粒看起來亮度相同。

著色蝕刻(Klemm、Beraha、Weck 等)不是溶解,而是在表面析出薄膜(多為硫化物)。薄膜依晶體方位與組成成長為不同的厚度,藉由光的干涉,即使在明視野下也會著色。顏色範圍窄,表示方位一致(集合組織)。薄膜對拋光損傷很敏感,因此需要比黑白腐蝕更仔細的準備。

電解蝕刻是以試樣為陽極通直流電,以電壓與時間調整(電解草酸等)。Al 的 Barker 液陽極氧化,由於膜厚隨晶體方位而不同,在偏光下每個晶粒的顏色不同。陶瓷的熱蝕刻,是在略低於燒結溫度下加熱,使晶界形成溝槽。

出處: 布爾薩科技大學 實驗資料; Vander Voort 著色蝕刻; PACE 腐蝕液的解說; PACE 陶瓷

觀察的倍率,以及照片中要放入的資訊

照片上標示的倍率,在照片放大或縮小時就不再正確。在照片上放入比例尺(長度刻度),改變大小時刻度也會一起改變,因此仍然正確。刻度上要寫出長度(通常是 µm)。

即使是相同的組織,明暗與顏色也會因腐蝕液、腐蝕時間與照明而大幅改變。照片要附上材料與熱處理、切割的位置與方向、最後的拋光步驟、腐蝕液的名稱與組成和時間(電解則加上電壓)、照明(明視野、偏光、微分干涉)。這樣其他人就能在相同條件下比較。

倍率依目的選擇。在出處的例子中,各步驟拋光的確認用 ×200(陶瓷),精拋的品質與鑄鐵的石墨用 ×500 觀察。先以低倍率觀察整體,選定具代表性的位置後再提高倍率,就能避免只拍攝特殊的位置。

出處: 關於倍率的比例尺; PACE 陶瓷; PACE 鋁; PACE 鑄鐵

主要出處

常見問題

Nital 與 Picral 要如何區分使用?

Nital 能同時顯現肥粒鐵的晶界與波來鐵,因此用於鋼的一般組織與晶粒大小。Picral 會腐蝕雪明碳鐵,但不會顯現肥粒鐵的晶界,因此適合觀察波來鐵的層狀組織,以及球化與回火的碳化物。兩者都想看時就搭配使用。Picral 含有苦味酸,請不要讓溶液乾掉。

腐蝕後出現了刮痕。是腐蝕液不好嗎?

大多不是。這是腐蝕讓最後拋光時看似平坦的變形層或淺溝槽顯現出來。請退回前一步驟重新拋光,清洗後再重新腐蝕。重複拋光與輕度腐蝕即可確認。

精拋用氧化鋁還是膠體二氧化矽比較好?

依材料與目的而定。膠體二氧化矽有時會以化學作用侵蝕基地而使細小夾雜物凸出,因此 PACE 以 0.05 µm 氧化鋁作為鋼精拋的標準。對於 EBSD、Ti(混入過氧化氫)、陶瓷,以及容易塗抹的軟金屬,膠體二氧化矽的化學機械拋光很有幫助。無論哪一種,都不可在試樣表面上乾掉,最後要以水沖洗。

不用氫氟酸能腐蝕 Al 或 Ti 嗎?

Al 可用 1% 氫氧化鈉、Weck 液(過錳酸鉀與氫氧化鈉的著色液)、Barker 液的陽極氧化(氟硼酸;具腐蝕性)顯現組織。Ti 的腐蝕液大多含 HF。PACE 也列出不含 HF 的溶液(以稀鹽酸與硫酸煮沸使用的 Ogden–Holden 液),但需要使用沸騰的酸。若使用 HF,請準備葡萄糖酸鈣凝膠,並遵守所屬單位的作業程序。

苦味酸的瓶口附著了乾燥的結晶。該怎麼辦?

請不要碰觸、不要移動,也不要打開蓋子。乾燥的苦味酸或苦味酸鹽可能因撞擊或摩擦而爆炸。請立即聯絡所屬單位負責安全與廢棄處理的人員。平時固體要以水潤濕保存,並定期檢查是否乾燥。

為什麼鎂不可以用水拋光?

Mg 會與水反應而迅速氧化(表面變成白色粉狀),也會產生氫氣。從切割、拋光到腐蝕後的清洗,都要使用乙醇系的潤滑液與清洗,拋光後立即乾燥,保存在乾燥器或乙醇中。切屑容易起火,請不要在乾燥狀態下切割。

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