宏观组织检验及断口分析ppt课件.ppt

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1、单元三宏观组织检验及断口分析1模块一宏观检验宏观检验是指用肉眼或放大镜检查材料或零件化学成分及组织的不均匀性和缺陷的一种方法。宏观检验可以观察到：金属结晶组织。某些元素的宏观偏析，如钢中的硫、磷偏析等。金属凝固时所产生的缺陷，如缩孔、疏松、裂纹等。压力加工所形成的流线、显微组织。热处理零件的淬硬层、渗碳层和脱碳层等。实验方法：酸蚀检验、印痕法检验、断口分析等2一、钢的酸蚀检验钢的酸蚀检验包括热酸蚀法、冷酸蚀法及电解浸蚀法等。1．试样制备（1）取样部位及数量取样部位、试样大小及数量在有关标准中均有规定，也可按技术条件、供需双方协议规定取样。（2）取样及加工方法可用锯、剪

2、、切割等方法取样，用车、刨、磨加工。32．酸蚀检验原理酸蚀检验的浸蚀属于电化学浸蚀。每一个微电池中电位高的区域为阳极，电位低的区域为阴极。在酸蚀过程中，阳极部分被浸蚀，阴极部分不发生浸蚀。以盐酸为侵蚀液时，电化学反应为：阳极反应:阴极反应:电子由阳极流向阴极，阳极被侵蚀4（1）热酸蚀检验酸液加热到一定温度时，电化学腐蚀反应速度加快。热酸蚀主要用于显示偏析、疏松、枝晶、白点等低倍组织及缺陷。操作过程：1）在酸蚀槽中加热酸液，将试样放于酸蚀槽；2）酸蚀；3）取出、清洗、吹干；4）检验。5（2）冷酸蚀检验（室温）可直接在现场进行，应用场合：①工件过大，难于进行热酸蚀。②工件

3、已加工好，若进行热酸蚀将有损于工件表面粗粗糙度。③工件经热处理硬化，具有较大内应力，若进行热酸蚀易产生开裂。④有的组织和缺陷用热酸蚀不易显示。检验目的：同热酸蚀检验。检验方法：浸蚀和擦蚀。6（3）电解酸蚀法适用于钢材厂的大批量检验。7（4）常见的宏观组织和缺陷在经过酸蚀的试样上，对所观察到的宏观（低倍）组织进行辨认和评定，可根据GB/T1979—2001《标准评级图片》进行。89二、印痕法检验印痕法是用涂有试剂的相纸紧贴在试样表面上，使试剂和钢中的某一成分在相纸上发生反应并形成具有一定色彩斑点的检验方法。常用的印痕法有硫印法和磷印法。101．硫印法（1）原理化学反应式

4、：11（2）操作过程室温下把相纸浸入硫酸水溶液中2min左右将湿润相纸膜面贴在试样表面排出试样表面与相纸间的气泡和液滴↓反应一定时间3min揭掉相纸、清洗、定影、显影、干燥上光↓↓↓12132．磷印法硫代硫酸钠法基本原理与硫印法相似，所不同的是试样需先进行浸蚀，磷化物分布较多的地方会和硫代硫酸钠反应，当将含有盐酸的印相纸放在试样表面上时，未发生反应的硫代硫酸钠会先和盐酸发生如下反应：Na2S2O3+2HCl=2NaCl+H2O+S↓+SO2↑多余的硫代硫酸钠又会和印相纸上溴化银发生如下反应：AgBr+2Na2S2O3=NaBr+Na3〔Ag(S2O3)2〕相纸上较深的

5、褐色斑痕处即为含磷低的区域，颜色较浅或白色区域即为磷偏析处。14模块二断口制取及保养一、断口试样的选择在分析断裂构件注意事项：1.必须从断裂构件中选取断口样品。2.取样时不得损伤断口，并使断口保持干燥。裂纹：在金属材料内部或表面存在的不连续的空间部分。主裂纹：最先产生的裂纹即初始裂纹。（一个）二次裂纹：是指主裂纹形成之后所产生的裂纹。（数量不定）15（1）T形法1．主裂纹的判别方法16（2）分叉法17（3）变形法18（4）氧化法19判别主裂纹：1）脆性断裂失效，用T形法和分叉法；2）延性或韧性断裂失效，用变形法；3）环境断裂失效，用氧化法。202．断口试样的截取方法3

6、．二次裂纹三种类型：（1）分叉或分枝的二次裂纹（2）横向二次裂纹（3）独立的二次裂纹21二、断口试样的清洗除掉断口表面上的灰尘，污垢及腐蚀产物，以便观察到真实的断口形貌特征。1．清洗前的检查2.清洗方法有气球吹洗法、毛刷刷洗法、物理复型法、化学试剂清洗法、超声波清洗法及电解清洗法等。22231．断口试样保存方法简介1）涂抹一层极易溶去且不腐蚀的保护材料。2）将试样浸泡在无水酒精中、机油中或放入干燥器。3）用三氯乙烯溶液能清洗掉的透明胶做断口表面的保护材料。三、断口试样的保养2．断口试样保存时应注意的事项1）断口要保持干燥2）断口表面严防机械擦伤3）断口表面不能用酸性溶

7、液清洗24模块三宏观断口分析断口上忠实地记录着与裂纹有关的各种信息，通过对这些信息的分析，可以找出断裂的原因及影响因素。可以说断口分析是断裂失效分析的核心，同时又是断裂失效分析的向导，指引失效分析少走弯路。宏观断口分析显微断口分析断口上忠实地记录着与裂纹有关的各种信息，通过对这些信息的分析，可以找出断裂的原因及影响因素。可以说断口分析是断裂失效分析的核心，同时又是断裂失效分析的向导，指引失效分析少走弯路。宏观断口分析显微断口分析25一、断裂分类1．按断裂性质分类（1）延性断裂：指材料或构件断裂时发生较大的塑性变形而形成的断裂。延性断裂的断口可分为两种