マグネシウム金属組織の作成

図 6.3 変形した純度の高いマグネシウムの機械的双晶形成 (99.8% マグネシウム) (酢酸-ピクラールエッチング、交差偏光および鋭敏色、50倍)
マグネシウムおよびその合金の試料作製は、マトリックスの硬度が低く沈殿物の相の硬度が高いためレリーフの問題が発生すること、及び金属の反応性のために比較的困難です。荷重が高すぎると、切断、研削、または取り扱い中に機械的な双晶形成が起きる場合があります。仕上げ研磨と洗浄作業については、水の使用を回避するか最小限に抑える必要があり、これまで様々な解決策が提案されてきました。純マグネシウムは水にゆっくりと反応する一方、マグネシウム合金ははるかに速い反応速度を示す場合があります。何人かの著者は、いずれのステップでも水を使用せず、研削ステップにおいても冷却水としてグリセロールとエタノールの比率1対3の混合液をすべきであると述べています。微細なマグネシウムの粉塵は火災の危険があるため、常に冷却液を使用して研磨してください。固い金属間層の存在により、特に起毛バフを使用した場合、レリーフの制御が困難な場合があります。
表 6.3:マグネシウム合金の5段階法
切断 精密切断機、(水を使用しない)、ダイアモンド15HCブレード(金属マトリクス複合材料、PCB、骨、TI、TSCへの使用を推奨)
埋込 常温硬化樹脂、一般的にPhenoCure、EpoxiCure、EpoThinまたはSamplKwick
表面 砥粒・研磨剤/サイズ 荷重 - lbs [N]
試料
研磨盤回転数[rpm] 研磨盤-ホルダ回転方向 時間[min:sec]
CarbiMet 320[P400] グリット Sic*
水冷式
3[13] 300 Complimentary Rotation 面出し
TexMet C 9µm MetaDi 油性
ダイヤモンド
3[13] 150 Contra Rotation 6:00
TexMet C 3µm MetaDi 油性
ダイヤモンド
3[13] 150 Complimentary Rotation 5:00
TexMet C 1µm MetaDi 油性
ダイヤモンド
3[13] 150 Complimentary Rotation 4:00
ChemoMet 0.05µm MasterPolish 4[18] 150 Contra Rotation 1:30
Platen = 研磨盤 Specimen Holder = 試料ホルダー *SiCの表面は、埋込を最小限に抑えるために蝋でコーティングされました
画像および分析 樹枝状間隔、多孔性評価、粒度
硬度試験 Brinell
図 6.4 hte粒界のレアアース元素、粒子内の合金の切断(粒子内の色の変化により現れた「コアリング」)およびhte粒子の少量の機械的双晶形成(酢酸-ピクラールエッチング、交差偏光および鋭敏色、100倍)のフィルムを表示する2.5% のレアアース元素、2.11%の亜鉛および0.64%のジルコニウムを含むマグネシウム合金の鋳放しの微細構造
MasterPolishは、ほとんど水なしで仕上げ用の研磨剤として素晴らしい結果を提供します(図6.3 ~ 6.4を参照)。最終手順の後で、試料をエタノールで洗浄してください。最終手順の後で水を使わずに洗浄することは困難です。流水の下に試料を約1秒保持すると、洗浄の問題が緩和され微細構造を傷付けることがないようでした。化粧用のコットンパフはスワブエッチングの際、表面を傷付ける恐れがあります。最善の結果を出すには、エッチング、研磨、エッチングのサイクルで行うことが必要かもしれません。マグネシウムは最密六方結晶構造を持っており、偏光に反応します。反応を強めるには、最後の手順で使用した材料で短時間の振動研磨を行います。

軽金属についての役立つヒント

研磨については、ダイヤモンドペーストを塗布し、ラッピングオイルを使用するか、油性の MetaDi ダイヤモンド懸濁液を使用します(0.05µm サイズまで中程度の起毛布使用可)。

マグネシウムおよびその他の金属の金属組織試料作製についての詳細は、Buehler SumMet ガイドを参照してください。