金相检验及电镜分析课件.ppt

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1、金相检验及电镜分析技术物理实验室金相检验主要内容1、金相技术概述2、金相样品制备3、金相显微镜4、金相常规检验项目5、宽厚板常规钢种金相检验6、金相组织识别主要讲述金相检验的最基本的知识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1864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质、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

2、铁材料研究和开发的主题。金相技术概述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、铁素体、珠光体、马氏体、贝氏体以及各种第二相等构成了钢铁材料复杂多变、缤纷多姿的组织世界。目前，金相技术仍是材料科学与工程领域最广泛应用、易行有效的研究检验方法，金相检验则是各国和ISO国际材料检验标准中的重要物理检验项目类别。金相技术概述主要指借助光学（金相）显微镜、放大镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料三维显微组织的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。其观测研究的材

3、料组织结构的代表性尺度范围为10-9-10-2m数量级，主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒（亦包括可能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。金相样品制备制备金相样品的目的是显示样品的真实组织，制样结果要求具有重现性。机械制样希望得到无变形、无磨痕、无脱落、无外来物质、无折皱、无边缘磨圆、无热损伤的理想表面。然而几乎不可能得到如此完美的理想表面。制样结果只要满足特定分析需要即可。金相样品制备——取样取样原则：所选取样品必须能代表母体的性质根据所检验金属材料或零件工艺过程或处理

4、情况、检验目的、双方技术协议不同，金相试样截取部位也要相应变化。金相样品制备——取样常规检验——依据相关国家标准进行表面检验——有无脱碳、折叠等失效分析——在失效部位如裂纹附近取样金相组织不均匀——如铸件须从表面到中心同时取样观察，了解合金的偏析度金相样品制备——取样横截面试样由表层到中心金相组织变化表面缺陷的检验，如脱碳、氧化、折叠等表面处理结果的检验，如表面淬火、渗碳、涂镀等网状碳化物晶粒度评级取样部位确定后还要确定金相磨面金相样品制备——取样非金属夹杂的数量、大小和形状测定晶粒拉长程度，了解材料冷变形程度观察钢材中带状组织的情况纵截面金相样

5、品制备——取样常用的取样方法机械加工：车床、锯床、刨床切割：砂轮切割、湿式砂轮片切割气割：金相样品制备——镶嵌镶嵌的目的1、某些丝带片管等尺寸较小或形状不规则的样品，不易握持时。2、需检验边缘时3、标准化半自动制样镶嵌的方法——热镶、冷镶和机械夹持金相样品制备——热镶嵌热镶热塑性成型温度在150℃左右，一般不影响试样的金相组织，但对淬火钢不适用。对于有些较软的材料，在加压时易产生塑性变形，不宜热镶。有些较大不规则样品，无法热镶。常用热镶料有电木粉、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。热镶机质量高、尺寸形状统一、省时、经济金相样品制备——冷镶嵌冷镶将样品放在模型

6、中，利用化学催化作用镶嵌成型。常用的冷镶料有：牙托粉和牙脱水、环氧树脂、丙烯酸等。一般在空气中即可固化，为提高质量，也可在冷镶机中真空进行。方便灵活、适于各种形状样品机械夹持1、将试样镶入钢圈或钢夹。2、试样应与钢圈或钢夹紧密接触，而且夹具的硬度应接近于试样的硬度。金相样品制备——磨光目的：去掉损伤或变形层，获得仅有极小损伤的平的表面。一般分为粗磨、精磨两步。粗磨：打砂轮：去除切割热影响或变形，使表面平整。精磨：消除较深的磨痕，为试样抛光作准备。一般选用不同型号的SiC砂纸、金刚石磨盘等。金相样品制备——磨光砂纸编号标准粒度（μm）1201061

7、509018075220682405228042320344002260014800810005金相样品制备——抛光半自动抛磨机抛光是试样制备的最后一道，去处表面的细微磨痕，成为光滑无瑕的镜面。分为：机械抛光、电解抛光和化学抛光金相样品制备——抛光机械抛光粗抛光——尼纶、帆布、呢绒金刚砂、氧化铝、氧化铬等精抛光——尼龙绸、天鹅绒细抛光粉、细金刚砂软膏金相样品制备——抛光电解抛光基于阳极溶解原理，样品为阳极，不锈钢板或锌板为阴极。由电压、电流、温度、抛光时间综合确定。金相样品制备——抛光化学抛光常用化学抛光制度草酸2.5g，硫酸1.5ml，过氧化氢

8、10ml，水100ml、氧化铝或氧化铬粉10～15g碳钢铬酐10g、水100ml、氧化铝或氧化铬粉10～20g非金属夹杂、不锈钢等草酸5