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铸造学习中用到的材料研究手段

我的研究方向是铸造,主要就是研究镁合金的改性,增强镁合金.我所需要

的试验就是将实验试样进行磨金相，抛光，腐蚀，然后进行能谱分析，成分

分析，还有就是对试样进行拉伸力学性能的测试，所以我主要用到的就是光学

金相、X射线衍射，力学测试手段。进行定性，定量分析，

一、扫描电镜观察材料微观结构

描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的入射电子

轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续

谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电

磁辐射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动(声子)、电子振荡(等离子体)。

原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化

学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。扫

描电子显微镜正是根据上述不同信息产生的机理，采用不同的信息检测器，使选

择检测得以实现。如对二次电子、背散射电子的采集，可得到有关物质微观形貌

的信息;对x射线的采集，可得到物质化学成分的信息。

二、能谱仪进行成分分析

能谱仪(EDS,EnergyDispersiveSpectrometer)是用来对材料微区成分元素种

类与含量分析，配合扫描电子显微镜与透射电子显微镜的使用。编辑本段原理各

种元素具有自己的X射线特征波长，特征波长的大小则取决于能级跃迁过程中

释放出的特征能量△E，能谱仪就是利用不同元素X射线光子特征能量不同这一

特点来进行成分分析的。

当光子进入检测器后，在Si（Li）晶体内激发出一定数目的电子空穴对。产

生一个空穴对的最低平均能量ε是一定的（在低温下平均为3.8ev），因此由一个

X射线光子造成的空穴对的数目N=△E/ε。入射X射线光子的能量越高，N就越

大。利用加在晶体两端的偏压收集电子空穴对，经过前置放大器转换成电流脉冲，

电流脉冲的高度取决于N的大小。电流脉冲经过主放大器转换成电压脉冲进入

多道脉冲高度分析器，脉冲高度分析器按高度把脉冲分类进行计数，这样就可以

描出一张X射线按能量大小分布的图谱。

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三、拉伸试验进行力学性能的测定

拉伸试验是力学性能分析中最基本的试验，是检验金属材料质量和研制新材

料的最重要的试验项目之一。在金属材料的技术条件中，绝大部分都以拉伸性能

作为主要评定指标。同时，拉伸试验的数据又是机械制造和工程中选材的主要依

据。拉伸试验是用静拉伸力对试样轴向拉伸，测量力和相应的伸长，一般拉至

断裂测定其力学性能的试验。

综上所述就是我在铸造学习中所用到的材料研究手段。

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铸造学习中用到的实验分析软件

我的研究方向是铸造专业，对铸件进行工艺研究时和模拟式需要用Pro/E对

铸件进行绘制，然后进行模拟。

一．Pro/E软件

Pro/E采用了模块方式，可以分别进行草图绘制、零件制作、装配设计、钣

金设计、加工处理等，保证用户可以按照自己的需要进行选择使用。

Pro/Feature扩展了在Pro/ENGINEER内的有效特征，包括用户定义的习惯

特征，如各种弯面造型（ProfitedDomes）、零件抽空（Shells）、三维式扫描造型

功能（3DSweep）、多截面造型功能（Blending）、薄片设计（Thin一Wa）等等。

通过将Pro/ENGINEER任意数量特征组台在一起形成用户定义的特征，就可以

又快又容易地生成。Pro/FEATURE包括从零件上一个位置到另一个位置复制特

征或组合特征能力，以及镜像复制生成带有复杂雕刻轮廓的实体模型。这样我

可以保证我对复杂铸件的绘制。

二．正交分析软件

在做镁合金的熔炼的过程中需要进行正交实验，利用三因素四水平的正交试

验，所以还会用到正交分析软件。