15 Lỗi thường gặp trong đánh bóng mẫu và cách khắc phục

Trong quá trình chuẩn bị mẫu để nghiên cứu cấu trúc vật liệu, bạn phải đi qua nhiều quy trình khác nhau. Hầu hết các quy trình, bạn đều cần có những kỹ thuật riêng để hoàn thiện từng bước một cách tốt nhất giúp cho quá trình phân tích mẫu kim tương có thể diễn ra nhanh chóng
Nhưng trong thực tế, quá trình này thường xảy ra nhiều lỗi nhỏ từ các quy trình con như cắt mẫu, đúc mẫu và đặc biệt là đánh bóng mẫu. Quy trình đánh mẫu là nơi thường xuất hiện lỗi nhất và nếu bề mặt đánh bóng không đạt yêu cầu đề ra, bạn sẽ không thể tiến hành bước đọc kết quả thí nghiệm cuối cùng

Trong Case Study hôm nay, hãy cùng Lidinco tìm hiểu các lỗi cơ bản có thể xảy ra trong quy trình mài - đánh bóng mẫu kim tương và cách khắc phục các lỗi này

Một số quy tắc cần nắm khi chuẩn bị mẫu

Để hạn chế các lỗi có thể xảy ra trong quá trình chuẩn bị mẫu, hãy đảm bảo rằng nó đã được chuẩn bị theo một phương pháp phù hợp từ Metalogram.

Nếu là một loại vật liệu lạ, lần được tiên được chuẩn bị, điều quan trọng nhất là phải kiểm tra mẫu vật sau mỗi bước bằng kính hiển vi. Điều này giúp bạn dễ dàng nhận biết được đã gần đến điểm cần quan sát hay chưa

Trước khi đến bước tiếp theo, hãy đảm bảo rằng tất cả hư hỏng từ bước trước như vết trầy xước, vết kéo ra hoặc các hạt nhỏ đã được loại bỏ hoàn toàn khỏi bề mặt mẫu. Nếu bạn không thực hiện điều này, khi điểm cần phân tích xuất hiện, bạn sẽ không biết lỗi trên điểm cần phân tích là từ đâu ra, là do mẫu bị lỗi từ trước hay do sai sót từ các bước chuẩn bị mẫu. Điều này khiến bạn không có cách xử lý lỗi

Giữ thời gian chuẩn bị càng ngắn càng tốt. Thời gian chuẩn bị dài không cần thiết làm lãng phí vật tư tiêu hao và thậm chí có thể làm hỏng mẫu thử, chẳng hạn như gây ra hiện tượng làm tròn cạnh (edge rounding), vết đuôi sao chổ (comet tails)i hoặc các khoảng hở do bề mặt gồ gề (relief)

Các tấm vải đánh bóng hoặc đĩa mài sử dụng lần đâu cần được thêm dung dịch màu và cho chạy đà một thời gian ngắn để tạo một lớp dung dịch phủ đều trên bề mặt, sẽ giúp hiệu quả đánh bóng đạt tốt nhất

15 sự cố thương gặp trong quá trình đánh bóng mẫu

Trong rất nhiều các lỗi có thể xảy ra trong quá trình đánh bóng mẫu kim tương thì trầy xước nhẹ, nhòe, ố màu, biến dạng khuôn đúc có lẽ là các rắc rối mà bạn thường gặp nhất

Dưới đây là các lời khuyên hữu ích cho bạn để tránh các lỗi cơ bản, thường gặp trong quá trình đánh bóng mẫu kim tương

1. Lỗi trầy xước bề mặt

a. Tình trạng: Vết xước là các rãnh trên bề mặt của mẫu, được tạo ra bởi các cạnh của hat mài, các vết xước không đồng nhất có vết quá sâu từ bước mài trước

b. Cách khắc phục

- Đảm bảo rằng sau quá trình mài thô, bề mặt của tất cả các mẫu đã chuẩn bị có cùng một kiểu xước đồng nhất trên toàn bộ bề mặt.
- Lặp lại quá trình mài thô nếu cần thiết
- Để tránh làm nhiễm bẩn bề mặt mài/đánh bóng do các hạt mài mòn lớn từ bước trước, hãy làm sạch mẫu và giá đỡ mẫu cẩn thận sau mỗi bước.
- Nếu vẫn còn vết xước từ bước trước, sau khi hoàn thành bước hiện tại, hãy tăng thời gian chuẩn bị từ 25% đến 50% như một biện pháp đầu tiên. 
- Nếu điều đó không giúp được gì, hãy nhờ sự tư vấn từ nhà cung cấp thiết bị

2. Lỗi vết nhòe

a. Tình trạng: Biến dạng dẻo trên một diện tích mẫu lớn hơn còn được gọi là hiện tượng nhòe. Thay vì bị cắt đi hoặc loại bỏ, vật liệu được đẩy trên bề mặt. Vết nhòe xảy ra do sử dụng không đúng chất mài mòn, dầu mài, vải đánh bóng hoặc sự kết hợp của những thứ này, làm cho chất mài mòn hoạt động như thể nó bị cùn.

b. Cách khắc phục

- Chất bôi trơn: Kiểm tra lượng chất bôi trơn và nếu cần, hãy tăng thêm vì hiện tượng bôi trơn thường xảy ra khi mức chất bôi trơn quá thấp.
- Vải đánh bóng: Do vải có tính đàn hồi cao, chất mài mòn có thể ấn sâu vào vải và không thể cắt được. Thay đổi sang một miếng vải có khả năng phục hồi thấp hơn.
- Mài mòn: Kích thước hạt kim cương có thể quá nhỏ, nghĩa là các hạt không thể cắt được. Sử dụng kích thước hạt lớn hơn.

3. Lỗi lem màu lên mẫu

a. Tình trạng

- Bạn có thể thấy mẫu bị lem màu sau khi làm sạch hoặc mài mòn mẫu
- Khi có khoảng cách giữa mẫu và nhựa, nước hoặc cồn hoặc chất ăn mòn có thể chảy ra.
- Các khu vực trên bề mặt mẫu vật có thể bị đổi màu và gây khó khăn cho việc kiểm tra hoặc thậm chí không thể thực hiện được.

b. Cách khắc phục

- Làm sạch và làm khô mẫu ngay sau mỗi bước chuẩn bị.
- Tránh sử dụng khí nén khi làm khô mẫu của bạn sau khi đánh bóng lần cuối, vì khí nén có thể chứa dầu hoặc nước.
- Quá trình đánh bóng bằng OP có thể để lại một lớp màng trắng trên bề mặt mẫu vật nếu quá trình làm sạch không được thực hiện đúng cách.

Nếu máy đánh bóng mẫu của bạn không được trang bị tính năng xả nước tự động, sau bước đánh bóng oxit trong mười giây cuối cùng của quá trình đánh bóng OP, hãy xả vải đánh bóng bằng nước để làm sạch cả mẫu thử và vải.

- Không sử dụng nước nóng để làm sạch mẫu vật, vì nước nóng mạnh hơn nước lạnh và quá trình ăn mòn sau đó sẽ mạnh hơn.
- Không bao giờ để mẫu vật  trong điều kiện phòng bình thường vì độ ẩm có thể gây ảnh hưởng đến mẫu. Luôn bảo quản mẫu vật trong bình hút ẩm nếu bạn muốn giữ cho lần phân tích sau

4. Lỗi biến dạng mẫu

a. Tình trạng

Có hai loại biến dạng có thể xảy ra trong quá trình đánh bóng mẫu đó là: đàn hồi và dẻo .

- Biến dạng đàn hồi: sẽ biến mất khi bỏ tải trọng tác dụng vào mẫu 
- Biến dạng dẻo: có thể được gọi là gia công nguội, có thể dẫn đến các khuyết tật dưới bề mặt sau khi mài, mài hoặc đánh bóng. Ngoài ra, biến dạng dẻo cũng có thể được nhìn thấy đầu tiên sau khi ăn mòn.

Ở đây chỉ đề cập đến biến dạng được đưa vào trong quá trình chuẩn bị mẫu. Tất cả các hình thức khác từ các hoạt động trước đó như uốn, vẽ và kéo dài không được xem xét, bởi vì chúng không thể thay đổi hoặc cải thiện bằng cách thay đổi phương pháp chuẩn bị.

- Biến dạng là hiện vật lần đầu tiên xuất hiện sau khi ăn mòn (ăn mòn hóa học, vật lý hoặc quang học).
- Nếu một đường biến dạng có thể nhìn thấy trong trường sáng ở điều kiện không bị ăn mòn, trước tiên, hãy xem  phần trầy xước về cách cải thiện phương pháp chuẩn bị.

5. Cách khắc phục lỗi bo mép cạnh (Edge rounding)

a. Tình trạng

Sử dụng vật tư đánh bóng có độ đàn hồi cao sẽ dẫn đến việc loại bỏ vật liệu khỏi cả bề mặt mẫu và các mặt bên. Hiệu ứng này là tạo ra các cạnh bo và có thể được nhìn thấy với các mẫu được đúc nếu nhựa mòn với tốc độ cao hơn vật liệu mẫu. Vui lòng kiểm tra các mẫu của bạn sau mỗi bước để xem khi nào xảy ra lỗi để bạn có thể xác định những thay đổi cần thực hiện trong quá trình chuẩn bị mẫu

6. Lỗi hở mép 

a. Tình trạng

Lỗi này gây ra nguyên nhân là do vật liệu từ các pha khác nhau được mài mòn ở các tốc độ khác nhau. Nó cũng có thể xảy ra do độ cứng hoặc tốc độ mài mòn khác nhau của các pha riêng lẻ gây ra

Khoảng hở thường không được ghi nhận cho đến khi bắt đầu quá trình đánh bóng, vì vậy điều quan trọng là bắt đầu chuẩn bị bằng phương tiện mài để giữ cho các mẫu càng phẳng càng tốt. Tuy nhiên, để có điều kiện khởi động tốt nhất có thể, các đĩa mài kim cương dòng dia-grid sẽ được ưu tiên lựa chọn cho các mẫu có độ cứng trên 150HV hoặc dưới 150HV

b. Cách khắc phục

- Sử dụng máy mài phẳng cao cấp là yếu tố quan trọng hàng đầu để giải quyết vấn đề này
- Để tránh lỗi hở mép, thời gian chuẩn bị mẫu và loại vải đánh bóng cần sử dụng là những yếu tố quan trọng nhất.
- Thời gian chuẩn bị nên được giữ càng ngắn càng tốt. Khi phát triển một phương pháp đánh bóng mới, các mẫu phải được kiểm tra trong khoảng thời gian ngắn (1 đến 2 phút).
- Vải đánh bóng có ảnh hưởng mạnh đến độ phẳng của mẫu. Vải đánh bóng có độ đàn hồi thấp tạo ra các mẫu ít nhẹ hơn so với vải có độ đàn hồi cao.
- Xem lỗi bo mép cạnh để biết cách chính xác để thay đổi các tham số chuẩn bị.
- Để tránh giảm nhẹ với các lớp và lớp phủ, việc gắn kết có thể giúp cải thiện kết quả. Hãy xem phần "Giới thiệu về Gắn kết" để biết thêm thông tin chi tiết.

7. Lỗi kéo ra (pull-out)

a. Tình trạng

Kéo ra là một thuật ngữ chung được sử dụng để mô tả một số bất thường quan trọng như:

- Mất các yếu tố cấu trúc (ví dụ: các hạt không được hỗ trợ trong lớp phủ phun, sợi dọc trong vật liệu tổng hợp).
- Các lỗ hõm hoặc hốc bị lộ ra sau khi các tạp chất nhạy cảm với nước đã bị hòa tan hoặc xói mòn.
- Các lỗ được tạo ra khi các tạp chất như oxit đã bị tách ra khỏi vật liệu
- Hư hỏng do mài mạnh chưa được loại bỏ (chẳng hạn như hạt vỡ trong gốm sứ giòn và các vật liệu cứng/giòn khác không bị biến dạng dẻo).

b. Cách khắc phục

Các vấn đề được mô tả ở trên thường xảy ra trong các bước đầu tiên của quá trình chuẩn bị mẫu vật liệu: cắt mẫu, đúc mẫu và mài phẳng/thô. Tránh những tình huống này bằng cách:

- Cẩn thận trong quá trình cắt và lắp để không tạo ứng suất quá mức có thể làm hỏng mẫu thử.
- Không sử dụng lực quá lớn hoặc nhiều chất mài thô hơn mức cần thiết để mài phẳng hoặc mài mịn.
- Biên độ giữa mỗi cỡ hạt mài không được quá lớn sẽ làm kéo dài thời gian chuẩn bị một cách không cần thiết.
- Nên sử dụng vải đánh bóng có cấu trúc phù hợp để giữ các hạt mài không bị văng ra khỏi vải, Hầu hết các loại vải napless có khả năng đàn hồi thấp hơn giúp mang lại tỷ lệ loại bỏ các hơn
- Các bước sau phải loại bỏ được các vết xước bề mặt từ bước trước, các vết xước tạo ra phải càng ít, càng nhỏ càng tốt
- Kiểm tra các mẫu sau mỗi bước đánh bóng để biết nhận biết khi nào hiện tượng pull-outs xảy ra