金属材料检测之金相分析

时间：2023-02-01 作者：分类：专业知识

之金相分析

什么是金相分析？

金相分析是金属材料试验研究的重要手段之一，包括宏观金相分析、微观金相分析。一定成分的合金，在适当的制造工艺下，得到某种金相组织，实现预定的性能要求。将计算机应用于金相图像采集与处理，具有准确度高、速度快等优点，可以大大提高工作效率

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金相显微镜的基本构造

金相显微镜常见的一般有立式和卧式。金相显微镜通常由光学系统、照明系统、机械系统三大部分组成，另外还有图像采集及处理系统。

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金相试样的制备方法

为了在金相显微镜下正确有效地观察到内部显微组织，需制备能用于微观检验的样品――金相试样，也可称之为金相磨片。金相试样制备的主要程序为：取样—镶嵌(对于小样品)—磨光—抛光一浸蚀等。

对于宏观金相检测样品，一般不需要抛光

取样原则

试样截取的部位、方向和数量应根据制造方法、检验目的、相关标准或双方协议的规定进行。一般情况下，研究金属及合金显微组织的金相试样应从材料或零件在使用中重要的部位截取；或是偏析、夹杂等缺陷严重的部位截取。

在分析失效原因时，则应在失效部位与完整的部位分别截取试样，以探究其失效的原因。对于较长裂纹的部件，则应在裂纹发源处、扩展处、裂纹尾部分别取样，以分析裂纹产生的原因。研究热处理后的零件时，因组织较均匀，可任选一断面试样。若研究氧化、脱碳、表面处理(如渗碳)的情况，则应在横断面上观察。有些零部件的“重要部位”的选择需通过对具体服役条件的分析才能确定。

试样截取及标记

无论采取何种方法截取试样，都必须保证不使试样观察面的金相组织发生变化（如变形、受热等）。金相分析试样较理想的形状是圆柱形和正方体/长方体。

镶嵌

当试样尺寸过小、形状特殊(如金属碎片、丝材、薄片、细管、钢皮等)不易握持，或需要保护试样边缘(如表面处理的检验、表面缺陷的检验等)则要对试样进行机械夹持或镶嵌。

磨光

磨光的目的是要能得到一个平整的磨面，这种磨面上还留有非常细的磨痕，这将在以后的抛光过程中消除。磨光工序又可分为粗磨和细磨。

抛光

抛光的目的是除去金相试样磨面上由细磨留下的磨痕，成为平整无疵的镜面。常见的抛光方法有机械抛光、电解抛光及化学抛光等。

抛光

抛光态直接观察：利用不同组织对光线的不同反射强度和色彩来显示金相显微组织。

浸蚀：不能直接观察的，则需要浸蚀处理。为了把磨面的变形层除去，同时还要把各个不同的组成相区分开来，得到有关显微组织的信息，需要进行显微组织的显示工作。常用的金相组织显示方法为化学浸蚀方法。