一般而言，工具鋼的金相樣品制備不是特別困難。但是，還是有些問題需要注意。首先其切割過程值得注意，為了避免過熱和過燒，切割片必須選用粘結(jié)強(qiáng)度較低的切割片。在樣品制備過程中，樣品的邊緣保護(hù)非常重要。例如：脫碳層評判的樣品，熱處理后的失效的樣品尤其如此。在樣品制備過程中防止夾雜物的脫落非常重要，特別對于那些需要對夾雜物含量和類型需要評判的。對于含有石墨的工具鋼，石墨必須正確保留。對于Si含量較高的工具鋼斑點(diǎn)染色問題經(jīng)常會遇到。碳化物在樣品制備時會破裂甚至從基體上脫落變成孔洞，對于合金含量較高材料在切割時要特別注意。金相工作者必須能夠判別這些孔洞是材料本身存在的還是在樣品制備過程中產(chǎn)生的。

樣品制備過程

切割

   相對較軟的樣品（硬度低于35HRC或345HV）可以使用鋼鋸或者帶鋸進(jìn)行切割。

   對于高硬度的樣品切割必須使用砂輪切割片，在切割過程中使用水進(jìn)行冷卻，切割片應(yīng)使用粘結(jié)強(qiáng)度較低的砂輪片以防止樣品過燒。

   對于淬火后的高合金工具鋼，這樣的材料相對較脆，切割時比較容易得到平坦和損傷層小的切割表面。在精密切割機(jī)上使用金剛石或立方氮化硼刀片切割高硬度的高合金工具鋼可以獲得*小損傷層的高質(zhì)量切割表面。

鑲嵌

   通常較大的樣品不需要鑲嵌就可以直接進(jìn)行拋光。如果樣品邊緣需要被保護(hù)的樣品，就必須進(jìn)行鑲嵌。鑲嵌主要用于小和形狀不規(guī)則的樣品。如果對于樣品的研磨拋光位置有特定的要求，那么就可以使用透明的丙烯酸熱鑲嵌樹脂。冷鑲嵌的環(huán)氧樹脂主要用于樣品對于溫度敏感和那些不能承受壓力的樣品。

傳統(tǒng)的研磨和拋光方法

   在傳統(tǒng)的方法中，無論是手動還是自動拋光在研磨階段，通常使用的SiC砂紙,水冷（200~300mm或8”~12”直徑）。*初研磨砂紙粒度的選自取決于切割后的樣品表面狀態(tài)。傳統(tǒng)的方法中，拋光階段采用多步金剛石拋光液，*后拋光階段采用幾步的氧化鋁拋光。*終的拋光步驟采用手動或自動均可。總之，由于工具鋼的高硬度所以拋光時很容易去除樣品的劃痕和人為缺陷。

現(xiàn)代的研磨和拋光方法

    現(xiàn)代的方法是使用自動化的設(shè)備進(jìn)行研磨和拋光的，鑲嵌或未經(jīng)鑲嵌的樣品被放置到各種尺寸的樣品夾持器中，拋光盤的直徑通常為200，250或300mm直徑（8”,10”或12”）. 使用新研制的制備表面和拋光液只需3個步驟就可以得到令人滿意的拋光表面。

表1顯示的是簡捷的3步制備方法。

3步制備方法制備的O6石墨工具鋼顯微組織

結(jié)論

   如果想要得到真實(shí)的顯微組織，正確的樣品制備過程必不可少。使用現(xiàn)代的半自動磨拋設(shè)備可以快速的進(jìn)行樣品制備而 且能夠得到令人滿意的工具鋼樣品。在便捷的3步樣品制備和4步樣品制備工藝中已經(jīng)提到樣品制備的關(guān)鍵參數(shù)控制。首先，切割過程選用硬度合適的金相專用的砂輪切割片，以避免過大損傷的產(chǎn)生。其次，如果樣品邊緣需要檢查，就要選用保邊性好的樹脂進(jìn)行鑲嵌。第三，*初的研磨工序，盡可能使用粒度較細(xì)的砂紙。第四，在拋光過程中，添加足夠的拋光液，才能做到有效的材料去除。第五，在*終拋光時，使用無絨毛，編織或壓制的織物作為拋光表面。*后，選擇*適合的腐蝕劑清晰顯示顯微組織并得到*好的圖像襯度。