金相检测技术待.pptx

金相检测技术 Date : October-14-2015 目录金相技术概述金相样品制备金相显微镜金相组织识别定量金相彩色金相技术铁碳相图C曲线钢在加热过程中的转变钢在冷却过程中的转变淬火钢回火时的转变合金元素在钢中的作用常用材料的金相分析金相标准汇总SEM和TEM简介参考资料第一章 金相技术概述 金相技术概述金相技术作为材料研究的手段可以追溯到1863年英国的索比（Sorby）用显微镜观察到钢铁的金相组织，并于1984年展出了第一张钢的显微组织照片。此后，光学显微镜成为钢铁材料研究和检验的有效手段。 金相技术概述金相学被认为是金属学的先导，是金属学赖以生存与发展的基础。钢铁材料的微观组织结构是沟通材料、工艺和性能之间的桥梁，它与材质、工艺、性能之间关系的研究是贯穿百年钢铁材料研究和开发的主题。钢铁材料性能的多样性与其组织结构多样性密不可分。奥氏体、马氏体、珠光体、铁素体及贝氏体等构成了钢铁材料复杂多变、缤纷多姿的组织世界。 金相技术概述目前，金相技术仍是材料学与工程领域最广泛应用、最简单有效的研究检验方法，同时金相检验也是各国第二章 金相样品制备 金相样品制备-试样的选取研究金属及合金显微组织的试样应从材料或零件在使用中最重要的部位截取（如焊接件应包含焊缝、热影响区及基体），或在偏析、夹杂等缺陷最严重的部位截取；分析损坏原因时，应在损坏处及距离损坏较远的完整的部位分别取样，探究其损坏或失效的原因；有裂纹的零件，应在裂源、扩展区、裂纹尾端分别取样，以分析裂纹产生的原因；材料或工艺研究时，视分析研究的目的不同在相应的部位取样；具体产品依据国家标准或相关标准选取。金相样品制备-试样的选取横向试样常用于观察：1.试样自中心至边缘组织分别的渐变情况2.表面渗层、硬化层、镀层等表面处理的深度及组织3.表面缺陷及其深度，如裂纹、氧化、脱碳等4.非金属夹杂物在整个横断面上的分布5.晶粒度大小6.碳化物网级别等金相样品制备-试样的选取纵向试样常用于观察：1.非金属夹杂物的类型、形态、大小、分别、数量及等级等2.带状组织的存在及消除情况3.因塑性变形而引起晶粒或组织变形的情况金相样品制备-试样的截取截取注意事项：截取方法：1.防止过热、过烧2.力求变形层最小3.保护特殊表面（涂层、裂纹等）4.做好标记（截取位置、形状、大小、磨面）1.电切割、气切割2.砂轮切割机3.手锯或机锯4.敲击（适用于硬且脆的材料）金相样品制备-试样的截取金相样品制备-试样的清洗所有的油脂、油、冷却液和砂轮片的残渣应用合适的有机溶剂洗掉。超声波清洗可有效的除去最后残留在试样表面的痕迹。任何干扰后续基体腐蚀的涂层金属应在抛光前去除。金相样品制备-试样的夹持与镶嵌金相样品制备-试样的夹持与镶嵌金相样品制备-试样的夹持与镶嵌金相样品制备-试样的夹持与镶嵌金相样品制备-试样的磨光材料：砂纸 磨盘 砂带 砂纸磨料：SiC AL2O3冷却剂：水 汽油 柴油等研磨盘：酚醛树脂将金刚石微粉粘结于研磨盘（如Buehler公司的HERCULES型磨光片）金相样品制备-试样的磨光金相样品制备-试样的磨光手工磨光注意事项：1.粗磨后，凡不做表面金相的，棱边需倒角；2.研磨时，压力应均匀适中；3.新磨痕盖过旧磨痕，且磨痕是平行的，可换下一号砂纸；4.更换砂纸不宜跳号太多；5.换砂纸时，试样应旋转90度；6.砂纸变钝，磨削作用降低，不宜继续使用。金相样品制备-试样的磨光金相样品制备-试样的抛光机械抛光抛光微粉材料：氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铁等 1.厚绒毛织物（ 丝绒、天鹅绒）适合精抛 2.无绒毛织物（丝绸、绸缎等的反面）夹杂物、抛光织物： 铸铁件 3.短绒帽织物（法兰绒、花呢、帆布等）粗抛 4.化纤产品（尼、涤纶、植绒布龙等）抛光要求：光亮无痕，100倍显微镜下看不到任何细微的划痕，夹杂物不应有拽尾现象。金相样品制备-试样的抛光电解抛光定义：利用电化学作用使金相试样磨面平整光洁原理：不锈钢做阴极，试样做阳极，通电后试样金属离子进 入溶液，发生溶解。凸出部分比凹陷部分溶解快。优点：仅仅是电化学溶解作用，无机械力影响，不会引起表 层金属变形或流动而形成扰乱层。缺点：对材料成分不均匀性、显微偏析特别敏感，在金属基 体和夹杂物界面处会受到剧烈侵蚀。金相样品制备-试样的抛光金相样品制备-显微组织的显示化学侵蚀单相合金—化学溶解过程—最密排面溶解二相合金—电化学腐蚀过程—高电位的为阴极，不侵蚀多相合金—电化学腐蚀过程—选择侵蚀法及薄膜染色法试剂：硝酸、苦味酸—氧化作用 盐酸、氢氟酸、硫酸—置换氢气 过氧化氢、过硫酸铵—酸性及氧化性 碱、盐—薄膜染色剂进行相鉴定方法：侵入法、擦拭法要求：宏观上均匀侵蚀，微观上不均匀侵蚀金相样品