一种表面性能检测试样的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种表面性能检测试样的制作方法，包括以下步骤：镶嵌步骤，采用镶嵌模具制作将测试样品镶嵌于镶嵌材料的镶嵌样品，镶嵌样品具有第一端面、第二端面和至少一个平直的侧向端面，第一端面平行于第二端面，侧向端面垂直于第二端面，测试样品的中心线平行于侧向端面；切割步骤，以侧向端面作为基面，沿测试样品的中心线平行于基面切割镶嵌样品，镶嵌样品的切割面与侧向端面保持平行；研磨抛光步骤，以侧向端面作为基面，将镶嵌样品定位于磨抛夹具，对镶嵌样品的切割面进行研磨、抛光。采用一次镶嵌即可完成检测试样的切割、研磨抛光步骤，避免因二次镶嵌损坏测试样品，提升试验精度和试验效率。精度和试验效率。精度和试验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种表面性能检测试样的制作方法


[0001]本专利技术用于产品测试领域，特别是涉及一种表面性能检测试样的制作方法。

技术介绍

[0002]螺钉、螺栓等作为连接紧固件，在日常工业以及生活中应用十分广泛，尤其在汽车工业方面，螺钉、螺栓的应用更加普遍。值得注意的是，汽车会行驶在各种各样的行车环境中，对直接暴露在大气环境中的螺钉、螺栓的防腐性能要求很高。为防止其腐蚀断裂，保证行车安全，螺钉、螺栓要么采用不锈钢制作，要么采用镀层或涂装的方式进行防腐保护。另一方面，某些螺钉、螺栓要求其表面具有高硬度保持强度，其芯部具有良好的韧性以保持其不易断裂失效，人们会将其表面进行热处理强化，包括渗碳、表面感应淬火等热处理工艺。从汽车安全开发角度来讲，螺钉、螺栓的镀层厚度及其防护能力、强化层的厚度及强度必须进行检证才可使用。
[0003]目前镀层厚度、表面强化层厚度及强度一般通过断面法(镀层采用金相观察法，强化层可采用金相观察法和硬度测量法)进行测量，即将螺钉、螺栓等沿轴向剖开，测试其螺牙表层的镀层或强化层厚度。但小型螺钉、螺栓等紧固件由于体积较小，形状也不利于夹持固定进行切割，目前一般是将螺钉、螺栓等通过金相镶嵌机进行热镶嵌，冷却取出后沿紧固件轴向进行切割，再破坏树脂试样，取出被镶嵌的一半部品，第二次剖面向下放入金相镶嵌机镶嵌，冷却取出后打磨抛光，最后通过腐蚀后观察和测量螺牙表层的镀层及强化层厚度。
[0004]目前该方法有以下不足：
①
需要2次镶嵌。目前金属镶嵌机热镶嵌模具均为圆形模具，沿轴向切开后，侧面是弧面，不利于切割面的切割定位以及硬度测试，因此需要进行2次热镶嵌，浪费工时；
②
2次镶嵌时需要破坏镶嵌样品取样。第一次镶嵌后热固性树脂难以破坏，紧固件部品取出困难，一般通过锤砸、挤压等物理手段取出，既容易伤害被镶嵌部品，碎片又容易飞溅伤人，危险性较大。
③
不能准确切割。金相镶嵌材料目前基本是黑色不透明的酚醛树脂类，镶嵌后无法观测到被镶嵌螺钉、螺栓的具体状态，切割时无法判断螺钉、螺栓轴向中心剖面的具体位置，有可能会切偏，不在轴向中心剖面附近的断面镀层及强化层厚度会比实际值偏大。
④
不能准确研磨抛光。金相镶嵌材料使用黑色不透明的酚醛树脂类，不能确定是否研磨至螺钉、螺栓轴向中心面，若偏离轴向中心剖面，测量出的镀层以及强化层厚度也比实际厚度偏大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种表面性能检测试样的制作方法，采用一次镶嵌即可完成检测试样的切割、研磨抛光步骤，避免因二次镶嵌损坏测试样品，提升试验精度和试验效率。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种表面性能检测试样的制作方法，包括以下步骤：
[0008]镶嵌步骤，采用镶嵌模具制作将测试样品镶嵌于镶嵌材料的镶嵌样品，所述镶嵌
样品具有第一端面、第二端面和至少一个平直的侧向端面，所述第一端面平行于所述第二端面，所述侧向端面垂直于所述第二端面，所述测试样品的中心线平行于所述侧向端面；
[0009]切割步骤，以所述侧向端面作为基面，沿测试样品的中心线平行于所述基面切割所述镶嵌样品，所述镶嵌样品的切割面与所述侧向端面保持平行；
[0010]研磨抛光步骤，以所述侧向端面作为基面，将所述镶嵌样品定位于磨抛夹具，对所述镶嵌样品的切割面进行研磨、抛光。
[0011]在一些实施例中，所述镶嵌模具具有上下贯通的模具通道，所述模具通道中设有上压头和下压头，所述模具通道于所述上压头和下压头之间限定出模具内腔，所述上压头具有形成所述第一端面的第一压紧面，所述下压头具有形成所述第二端面的第二压紧面，所述模具通道具有至少一个平直的侧向腔面，所述镶嵌步骤中，将测试样品放置于镶嵌模具的模具内腔中，所述测试样品平行于所述侧向腔面立于所述第一压紧面和所述第二压紧面之间，向所述模具内腔添加镶嵌材料，所述镶嵌材料固化成型后得到所述镶嵌样品。
[0012]在一些实施例中，所述下压头具有磁性，所述下压头能够通过磁力将测试样品保持直立于所述模具内腔。
[0013]在一些实施例中，若所述测试样品不具有能够直立于所述第二压紧面的平直端面，则在测试样品放入放置于镶嵌模具的模具内腔之前先在所述测试样品的端部加工出平直端面。
[0014]在一些实施例中，所述镶嵌步骤中，取出所述上压头，沿所述模具通道升起所述下压头，将所述测试样品头部朝下直立于所述下压头的第二压紧面，下降所述下压头至所述模具内腔，按照所述测试样品的高度添加镶嵌材料，放入上压头，加热、加压使所述镶嵌材料固化成型，取出上压头，用下压头沿所述模具通道顶出固化后的镶嵌试样。
[0015]在一些实施例中，所述镶嵌材料采用透光的树脂颗粒。
[0016]在一些实施例中，所述切割步骤中采用辅助夹具对所述镶嵌样品进行切割定位，所述辅助夹具包括切割平台，所述切割平台设有滑轨，所述滑轨上设有第一夹紧部件和第二夹紧部件，所述第一夹紧部件设有平行于切割方向的夹紧面，所述切割步骤中，在所述镶嵌样品的第一端面画出切割线，所述切割线平行于以所述侧向端面，并且穿过所述测试样品的中心位置，将所述镶嵌样品通过所述第一夹紧部件和第二夹紧部件夹紧定位于所述切割平台，并使所述镶嵌样品的侧向端面紧贴于所述夹紧面，采用切割机按照画出的切割线进行切割。
[0017]在一些实施例中，所述切割平台在所述滑轨的两侧设有刻度，所述第一夹紧部件具有与所述切割平台贴合的滑座，所述滑座具有平行于所述夹紧面的尾缘，在对所述镶嵌样品夹紧定位时，通过所述滑轨两侧的刻度使所述第一夹紧部件的尾缘与切割方向保持平行。
[0018]在一些实施例中，所述磨抛夹具具有与所述镶嵌样品形状匹配的仿形嵌槽，所述仿形嵌槽的槽底设有定位面，所述研磨抛光步骤中，将所述镶嵌样品的侧向端面朝内装入所述仿形嵌槽，并使所述侧向端面紧贴于所述定位面，然后对所述镶嵌样品露在所述仿形嵌槽外的切割面进行研磨、抛光。
[0019]在一些实施例中，所述磨抛夹具包括圆形的转盘，所述转盘的轴心处设有驱动柄，所述转盘的轴向端面上设有多个所述仿形嵌槽，多个所述仿形嵌槽环绕所述驱动柄沿周向
分布。
[0020]上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：对镶嵌样品的切割面进行研磨、抛光后，即完成检测试样的制作，此时便可将研磨抛光好的螺钉、螺栓检测试样用金相显微镜测量或使用硬度计测量其表面性能。
[0021]其中，在镶嵌步骤中，直接通过镶嵌模具制作出具有至少一个平直的侧向端面的镶嵌样品，并以此侧向端面作为切割以及研磨抛光等后续操作步骤的基准面，省去切割后的取样和二次镶嵌步骤，效率更高，省时省力。其间无需物理方法破坏镶嵌试样，减少取样工序，不伤害螺钉、螺栓剖面质量，能够更好的反应检测试样的表面性能。上述技术方案采用一次镶嵌即可完成检测试样的切割、研磨抛光步骤，避免因二次镶嵌损坏测试样品，大大提升了试验精度和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面性能检测试样的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：镶嵌步骤，采用镶嵌模具制作将测试样品镶嵌于镶嵌材料的镶嵌样品，所述镶嵌样品具有第一端面、第二端面和至少一个平直的侧向端面，所述第一端面平行于所述第二端面，所述侧向端面垂直于所述第二端面，所述测试样品的中心线平行于所述侧向端面；切割步骤，以所述侧向端面作为基面，沿测试样品的中心线平行于所述基面切割所述镶嵌样品，所述镶嵌样品的切割面与所述侧向端面保持平行；研磨抛光步骤，以所述侧向端面作为基面，将所述镶嵌样品定位于磨抛夹具，对所述镶嵌样品的切割面进行研磨、抛光。2.根据权利要求1所述的表面性能检测试样的制作方法，其特征在于，所述镶嵌模具具有上下贯通的模具通道，所述模具通道中设有上压头和下压头，所述模具通道于所述上压头和下压头之间限定出模具内腔，所述上压头具有形成所述第一端面的第一压紧面，所述下压头具有形成所述第二端面的第二压紧面，所述模具通道具有至少一个平直的侧向腔面，所述镶嵌步骤中，将测试样品放置于镶嵌模具的模具内腔中，所述测试样品平行于所述侧向腔面立于所述第一压紧面和所述第二压紧面之间，向所述模具内腔添加镶嵌材料，所述镶嵌材料固化成型后得到所述镶嵌样品。3.根据权利要求2所述的表面性能检测试样的制作方法，其特征在于，所述下压头具有磁性，所述下压头能够通过磁力将测试样品保持直立于所述模具内腔。4.根据权利要求3所述的表面性能检测试样的制作方法，其特征在于，若所述测试样品不具有能够直立于所述第二压紧面的平直端面，则在测试样品放入放置于镶嵌模具的模具内腔之前先在所述测试样品的端部加工出平直端面。5.根据权利要求2所述的表面性能检测试样的制作方法，其特征在于，所述镶嵌步骤中，取出所述上压头，沿所述模具通道升起所述下压头，将所述测试样品头部朝下直立于所述下压头的第二压紧面，下降所述下压头至所述模具内...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志涛，郑利明，田莎，冯锡泽，吴洪流，
申请(专利权)人：广汽本田汽车研究开发有限公司，
类型：发明
国别省市：