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1、J B/ T 8 9 8 5 - 1 9 9 9 前言 电触头材料是开关电 器的重要元件，其产品质量在很大程度上由 金相组织来表征，所以， 金相组 织的检验是检验电触头产品质量好坏的重要方法之一，也是开发研究电触头新材料、新工艺、新产品 的 重要手段。目 前， 在电 触头行业现有的 产品标准中， 对各类产品的金相检验都有一定的 要求和规定， 但没有一份较全面、系统和统一的电 触头 材料金相检验方法用于常规检验当中。为满足我国电触头生 产 厂和开关电器厂检查和控制产品质量， 填补电触头行 业标准化的 空白，提高电触头行业的 金相检验 水平，需要制定相应的金相检验方法标准，作为电触头材料金相检验的
2、依据 ，以便在同行业中推广使 用， 达到统一化、 标准化的目 的，同时， 使电触 头材料 金相检验具有科学性和可 靠性。 经参考国内有 关金属显微组织检验方法标准及采用了 “ G B 8 3 2 0 -1 9 8 7铜钨及银钨电触头技术条件” 、 “ G B 5 5 8 5 - 1 9 8 5 银镍、 银铁电 触头 技术条件” 、“ G B 1 2 9 4 0 -1 9 9 1 银石墨电触头 技术条件”等标准中的 部分 金相 检验方法，编制了本标准。 本标准包含范围、引用标准、金相试样的制备、显微组织检验及检验规则、显微照相以及试验记 录 。 本标准的附录A是 标准的附录。 本标准由全国电工合
3、金标准化技术委员会提出并归口。 本标准由桂林电器科学研究所负责起草。 本标准主要起草人:胡跃林。 本标准为首次发布。 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 J B r f 8 9 8 5 - 1 9 9 9 电触头材料金相检验方法 Me t a l l o g r a p h i c e x a mi n a t i o n o f t h e e l e c t r i c c o n t a c t ma t e r i a l s 1 范围 本标准规定了电触头材料金相检验的方法。 本标准适用于在金相显微镜下观察和分析电触头材料组织及缺陷。 2 引用标准 下列标准所包含的条文
4、， 通过在本 标准中引用而构成为本标准的条文。 在标准出版时， 所示版本 均为有效。所有标准都会被修订， 使用本标准的各方应探讨使用 下列 标准 最新版本的可能 性。 G B / T 1 3 2 9 8 -1 9 9 1 金属显 微组织检验方 法 J B / T 8 7 5 3 -1 9 9 8电 触头材料金相图谱 3 金相试样的制备 3 . 1 金相试样的截取 3 . 1 . 1 电触头金相试样的截取， 应根据取样的目 的和电触头材料制备工艺的 特点，以 及技术条件的规 定进行，从而选取具有代表性的方向、部位及数量作为金相试样。 3 . 1 . 2 粉末冶金型电触头金相试样应取垂直于触头工作
5、面的中心 截面 作为金 相检验面。 3 . 1 .3 挤压、 轧制、拉拔型电触头金相试样应取垂直和平行于挤压 轧制、 拉拔) 方向的两个中心我 面作为金相检验面。 3 . 1 .4 铸造型电触头金相试样应取垂直于触头工 作面的中心截 面作为 金相 检验面。 3 . 1 . 5 有焊接层的电 触头及整休触头金相试样应 垂直于触头工作面切取有接合面的中合 部位作为金相 检验面。 3 . 1 .6 尺寸较大的电触头金相试样应考虑取 其具 有代表性的截 面作为 金相检验面。 3 . 1 . 7 铆钉型复层电触头金相试样应 沿铆钉轴线 纵向中心剖开 截面作为 金相检验面。 3 . 1 . 8 经过电 性
6、能 运行后的电触头金相试样应截取垂直于工作面的中 心截面作为 金相检验面，可以观 察试样表面电弧烧损状态和材料迁移 情况。 3 . 1 .9 截取垂 直于触 头工 作面的截面，可以观察以 下组织情况: a ) 从表面到心部的显微组织变化; b ) 夹 杂物沿整个截面的 分布; c ) 表面层缺陷的深度; d ) 镀层、 复合层、 焊接层等厚度的测 量，内氧化亮 带区宽度尺寸的 测量以及铆钉型电触头结合层 裂纹长度的测量等。 国家机械工业局 1 9 9 9 - 0 8 - 0 批准2 0 0 0 - 0 1 - 0 1实施 2 5 J B/ 1 8 9 8 5- 1 9 9 9 3 . 1 .
7、1 0 载取平行于触头挤压 ( 轧制、拉拔 ) 方向的截面，可以观察以下组织情况: a ) 沿挤压方向 截面内 部的 显微组织变化; b ) 夹杂物的 形状、大小和数量; c ) 形变过程中晶 粒形态的 变化; a ) 带状、 纤维状组织等。 3 . 1 . 1 1 试样截取的方法很多，可用手锯、 锤击以及金相试样切割机等截取。试样截取的尺寸以 1 5 m m x 1 5 m m 或加m m x 2 0 m m 、 高1 0 - 1 5 m m的 正 方 柱 体 或。 1 5 x 1 5 m m 左 右 的 圆 柱 体为 宜。 3 . 2 金相试样的镶嵌 3 . 2 . 1 为了 磨制和检验方
8、便， 金相试样应有一定的大小和形状。电触头金相试样尺寸大多较小， 材质 软， 在磨抛时不易 握持， 且容易出 现 倒角” ， 影响表层组织的检验， 需要用镶嵌的方法把试 样镶成便 于握持的试样。 3 . 2 . 2 机械镶嵌试样。用简单的机械夹具将试样夹持进行磨抛。 适用于形状比 较规则， 尺寸稍大的试 样。 3 . 2 . 3用 铸态 环 氧 树脂 镶 嵌 试 样。 把环 氧 树 脂 与固 化 剂 按 一定 比 例 调 合 后， 在 一定 尺 寸 的 模 型内， 放 上 试样， 浇注固 化成型后即成为 一块便于 握持的 金相磨件。 3 . 2 . 4 模压热镶嵌试样。 在金相试样镶 嵌机上进
9、行。 镶嵌材料常用的塑料粉有热凝性的胶木粉和热塑 性聚 氯乙 烯聚 合树 脂。 将欲检验的 试样一个或数个放置于 下模上， 选择有代表 性的较平整的一面向 下， 在 模腔空隙之间加人塑料粉超 过试样高度， 经过一定时间加热至额定温度以 后 ( 期温度、 压力及保温 时间取决于塑料的性质)即可镶嵌成形。 3 . 3 金相试样的磨光 3 . 3 . 1磨光的目 的是得到一个平整而光滑的磨面。电 触头金相试样可用水砂纸及金相砂纸依次由粗至 细进行湿磨光。 3 . 3 . 2 不 需要镶嵌的 试样在磨光时， 若并非做表面层金相检验， 则无需保留 棱角和边缘。 3 . 3 . 3 手工磨光试样。 砂纸须
10、平铺于平的玻璃或金属板上，用手工在各号砂纸上 磨制， 每换一次砂纸 时， 试样均须转 9 0 0 角与旧磨痕成垂直方向， 磨面平整而不应产生弧度， 磨削应 循单方向 磨至I 日 磨痕 完全消 失， 新磨痕均匀一致时为止。 3 . 3 . 4 机械磨光试样。 将各号 砂纸分别置于金相试样予磨机上依次磨制， 磨光过程中， 注意 勿使试样 发热， 要连续加水，冷却试样并冲走磨屑， 以免污 染较软的 基体材料， 磨光时， 所加压力宜轻月 .均匀， 防止 较硬的颗 粒物 脱落。 3 . 4 金相试样的抛光 3 . 4 . 1 抛光的目的是除去试样经磨光后磨面上均匀而微细的磨痕，使检验面上无磨痕以达镜面，
11、且无 磨制缺陷。抛光在专用的金相试样抛光机上进行。 3 . 4 . 2 经磨光后的试样用水冲洗后，即可在装有抛光织物 ( 丝绒布、丝绸布等 ) 的抛光机上进行抛光。 抛光磨料一般选用化学纯的三氧化 二铬 ( C r , q) 或 5 F r m的氧化铝抛光粉， 以及不同 粒度的金钢石 研磨膏等进行抛光。 3 . 4 . 3 抛光过程中， 抛光盘上的 磨料与水份将逐渐散失，应随时加以补充。抛光织物的湿度太大， 会 减弱 抛光磨削 作用而 增加滚压作用，使硬质材 料试样磨面呈现浮雕， 也易使夹杂物或石墨脱落及拖出; J B f r, 8 9 8 5 - 1 9 9 9 抛光织物的湿度过小，则抛光的
12、润册作 极差，磨面将晦暗而有黑斑，对软质材料的试样有拖伤磨肉 的可能。抛光织物最合适的 Y) k 为， 将磨IG I 提离抛光盘后观察磨Cr . 水膜能在 2 - 5 s内自 行发一 I 飞 ,消 失为宜。 3 . 4 . 4 在抛光的完成阶段，可将磨面 i i 抛光盘的转动力向成相反方向抛光，能防止由于单方向抛光所 致的夹杂物的 “ 曳尾”现象 3 . 4 . 5 当磨痕个部消除， 得到光亮平整的磨面时， 抛光 应立即停止， 冲洗 ! : 净磨面。 抛光时问不宜太 长 ， 控制在1 0 m i n 左右。 3 . 4 . 6 抛光磨面时， 若发现较 粗磨痕不易去除， 或在显微镜下观察， 有凹
13、坑、 浮雕等磨制缺陷影响试 验结果时，试样应重新磨制 3 . 5 金相试样的浸蚀 3 . 5 , 1 电触头金相试样的浸 蚀采 用化学浸蚀法， 常用的 浸蚀剂列于 表1 所示 表 1 电触头材料常用侵蚀剂 编号浸蚀剂浸蚀剂成分使用方法适用范围 l 铬醉硫酸水溶液 C r a 2 9 H 2 S O 4 ( p 1 .8 4 创 m l )2 m 1 H 2 0 5 0 0 - 1 0 0 0 m l 擦蚀 银及银合金的一般显微组织显示 ( A g 一 C d , A g 一 S n , A g 一 Z n , A g 一 C u 、 纯银、 细晶 银等) 2 铁氰化钾 ( 赤血盐 ) 氢氧化钠
14、水溶液 A : K , F e ( C N ) 6 l o g H z 0 9 0 ml 13: N a O H 1 0 8 H , O 9 0 ml 将 A 和 B混合使 用.擦蚀( 浸蚀 银镍后需用氨水再 擦蚀) 适用于银钨、银碳化钨、铜钨、 铜碳化钨、银镍、钨镍铜巾的钨、 镍、碳化钨颐粒形状 3三氯化铁盐酸水溶艰 F e C l ; 5 8 H CI( p I . 1 9 g l m l ) 5 0 m l H , O 9 0 ml 擦蚀适用于纯铜和铜合金巾的铜 4 氨水双氧水溶液 机无O H 5 0 m l H , O , ( 3 0 “/ 0 ) 1 0 - 3 0 m l 擦蚀 3
15、 - 1 0 s( 用新 祝溶液) 适用于铜及含有铜和钨的材料， ( 铜、钨、铜钨、钨镍铜、银钨、 银镍、银铁) 5 硝酸酒清溶液 H NO , ( p 1 .4 2 创 m l )3 - 5 m l 酒精9 5 m l 擦蚀显示银铁中的铁预粒 3 . 5 . 2 抛光后的磨面经显微镜检查合适后， 进行浸蚀。电 触头金 相试 样磨面的浸蚀现大多用揩擦法浸 蚀， 以显示其真实、 清晰的 组织 结构。 3 .5 .3 浸蚀时间视试样材料的 性质、浸蚀液的浓度、 检验目的及 显微检验的放大倍数而定， 一般由十 几秒至一分钟不等，以刚好能揭示组织的细节为度，不宜用过度浸蚀来增加组织衬度。 3 . 5
16、. 4 浸 蚀完毕即 刻迅速用水洗净， 然后吹干或用滤纸吸干试样磨面。 3 .5 .5 浸蚀好的磨面， 先在显微镜下检验浸蚀效果， 如果显微组织还没有完全充分显示出来， 则浸蚀 程 度不足， 可视具体情形继续浸蚀。反之， 若组织色调 过于灰黑， 失去应有的衬度， 甚至失真，则浸 蚀过度，试样须重新磨制。 J B T 8 9 8 5 -1 9 9 9 3 . 5 . 6 浸蚀好的试样应保持清洁，不能川手抚摸检验面，并切忌与其它物件碰擦，要尽量及时观察 、 拍照， 放置 过久 容易氧化或沾污。 3 . 5 . 7 电触头的何一类金相试样社利可川两种或两种以 卜 不同的浸蚀剂进行浸蚀，! 司 样，同
17、种浸蚀剂 可用于多种不同类型的电触头金相试样的 浸蚀。浸 蚀剂的 选择， 取决于被浸蚀材料的成分和检验的目 的，必须注意按照适用范围来选择 4 显微组织检验及检验规则 4 . 1 电 触头金相试样的检验包括浸蚀前及浸蚀后的 检验， 浸蚀前主 要检 验试样内部夹杂物、 裂 纹、 孔 隙、 聚 集物等缺陷， 以及磨制过程中所引起的缺陷。 浸蚀后主 要检验试样的 显微组织。 4 . 2 试样抛光后，不需浸蚀，应首先在 2 0 0 - 3 0 0倍显微镜下，观察试样整个受检面，即将抛光面在金 相显微镜 卜 由边缘往里纵横全面统观一遍，按照有关电触头技术条件及对照J B / T 8 7 5 3 ,观察并
18、判定缺 陷。 然后浸蚀试样， 检验显微组织分布状态。 4 . 3 当 观察到并封定试样内 部出 现缺陷 时. 须对不同 类型的缺陷进行实际尺寸测量。 在 1 0 0 - 2 0 0 倍显 微 镜下， 用带有刻度标尺的测微目 镜侧量缺陷最 大尺寸。 4 . 4 检验结果表示方法， 缺陷实际最大尺寸 用微米表示， 金相组织放大倍数取 2 0 0 - 5 0 0倍， 缺陷放大 倍数取 1 0 0 - 2 0 0 倍。 4 . 5 检验测定缺陷时， 应从最差的视场区 域开始。 4 . 内氧化银金属氧化物电 触头亮带区 宽度的测定以 及电 触头复合 层、 镀层、 焊接层等厚度的 测定见 附录A( 标准的
19、附录 o 4 . 7 电触头金相试样检验时 抽取的 数量以 及金相组织判定标准等均按相应的电触头技术条件中的检验 规则严格执行。 4 .8 为 保证检验的准 确性，首 先要按仪器 说明书，正 确的 操作 使用金相显微镜。 观察试样时， 依照所 需的 放大倍数选择 物镜及目 镜。 显微镜的总的放大 倍数M为物镜放大倍数M1 和目 镜放大 倍数M 2 的 乘积 ( 即M = M1 x M 2 ) 。 4 .9 显微镜应安放在阴凉干燥、相对湿度* 8 0 %、少尘、无酸碱、蒸气的实验室，室内无振动干扰， 光线不宜太强，并有活动的窗帘以便于观察组织和摄影调焦。 4 . 1 0 使用显微镜应注意 取用镜
20、头时， 避免手 指接触透镜的表面，聚焦调节时，应以粗细调节旋钮慢 慢调至从目 镜中观察到显微组织映象清晰为 止。注意物镜头部不能与试样接触。镜头表面 有污 垢时， 可用吹风球将其吹去，或用细软毛笔拂除。 5 显微照相 按G B / T 1 3 2 9 8 -1 9 9 1 的规定执行。 试验记录 试验记录 应包括下列内 容: a ) 试样检验号; b ) 试样名 称、 状态、型 号及批号; c )试样送检单位; J S f T 8 9 8 5 - 1 9 9 9 d ) 检验项目 ; e ) 取 样时 问 、 地 点; f)取样部 位; 8 ) 浸蚀齐 d 种类; h ) 环境温度， 相对湿度
21、; i) 检验结果; I ) 放大倍数; 2 ) 缺陷类型以及缺陷最大尺寸值; 3 ) 金相组织说明; 4 ) 其它。 7 ) 试验人、 校核人和日 期。 J B / P 8 9 8 5 - 1 9 9 9 附录 A ( 标准的附录 ) 亮带区宽度及复合层、镀层、焊接层等厚度的测最方法 A 1 内氧化银金属氧化物触头亮带区宽度的测盖 A M需测量亮带区宽度的触头 金相 试样应取垂直于触头工作面的中心截面， 经磨样抛光后， 不;i i i 浸 蚀，用带测量刻度的测微 目 镜进行检测。 A 1 . 2 亮带区宽度的测量:将制好的金相试样，在 1 0 0 - 2 0 0倍金相显微镜下观察，在亮带区长
22、边 卜 取 正中间一点和两端各取一点测量其亮带区 宽度， 然后取三 处平均值作为测量结果， 在测量时， 显微镜 的目 镜测微尺必须垂直于亮带区的一边， 端 部两 点到试样边缘的 距离为试样厚度的两倍。 A 2 复 合层、 镀层、 焊接层等厚度的测t A 2 . 1 取样部位同Al . t o A 2 .2 复合层 ( 镀层、 焊接层等) 厚度的测量: 将制好的 金相 试样在 1 0 0 - 2 0 0倍金相显微镜下观察， 在复合层上正中间取一点和由 正中 问这点分别到试样两边缘距离的一半处再各取一点 测量其复合层厚 度，然后取三处平均值作为测量结果。 *草庐一苇草庐一苇*提供优质文档， 如果
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