您對金屬材料的金相分析了解多少？

金相分析是金屬材料試驗(yàn)研究的重要手段之一，采用定量金相學(xué)原理，由二維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織的測量和計(jì)算來確定合金組織的三維空間形貌，從而建立合金成分、組織和性能間的定量關(guān)系。將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于圖像處理，具有精度高、速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以大大提高工作效率。

計(jì)算機(jī)定量金相分析正逐漸成為人們分析研究各種材料，建立材料的顯微組織與各種性能間定量關(guān)系，研究材料組織轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)等的有力工具。采用計(jì)算機(jī)圖像分析系統(tǒng)可以很方便地測出特征物的面積百分?jǐn)?shù)、平均尺寸、平均間距、長寬比等各種參數(shù)，然后根據(jù)這些參數(shù)來確定特征物的三維空間形態(tài)、數(shù)量、大小及分布，并與材料的機(jī)械性能建立內(nèi)在聯(lián)系，為更科學(xué)地評價(jià)材料、合理地使用材料提供可靠的數(shù)據(jù)。

金相分析的試樣制備方法

為了在金相顯微鏡下正確有效地觀察到內(nèi)部顯微組織，就需制備能用于微觀檢驗(yàn)的樣品――金相試樣，也可稱之為磨片。金相試樣制備的主要程序?yàn)椋喝?mdash;嵌樣(對于小樣品)—磨光—拋光一浸蝕等。

（1）取樣原則

手工用金相顯微鏡對金屬的一小部分進(jìn)行金相研究，其成功與否，可以說首先取決所取試樣有無代表性。在一般情況下，研究金屬及合金顯微組織的金相試樣應(yīng)從材料或零件在使用中最重要的部位截取;或是偏析、夾雜等缺陷最嚴(yán)重的部位截取。在分析失效原因時(shí)，則應(yīng)在失效的地方與完整的部位分別截取試樣，以探究其失效的原因。對于生長較長裂紋的部件，則應(yīng)在裂紋發(fā)源處、擴(kuò)展處、裂紋尾部分別取樣，以分析裂紋產(chǎn)生的原因。研究熱處理后的零件時(shí)，因組織較均勻，可任選一斷面試樣。若研究氧化、脫碳、表面處理(如滲碳)的情況，則應(yīng)在橫斷面上觀察。有些零部件的“重要部位”的選擇要通過對具體服役條件的分析才能確定。

（2）試樣截取

手工無論采取何種截取方法截取試樣，都必須保證不使試樣觀察面的金相組織發(fā)生變化。金相試樣較理想的形狀是圓柱形和正方柱體。

（3）鑲嵌

手工當(dāng)試樣尺寸過小、形狀特殊(如金屬碎片、絲材、薄片、細(xì)管、鋼皮等)不易握持，或要保護(hù)試樣邊緣(如表面處理的檢驗(yàn)、表面缺陷的檢驗(yàn)等)則要對試樣進(jìn)行夾持或鑲嵌。

（4）磨光

手工磨光的目的是要能得到一個(gè)平整的磨面，這種磨面上還留有極細(xì)的磨痕，這將在以后的拋光過程中消除。磨光工序又可分為粗磨和細(xì)磨兩步。

（5）拋光

手工拋光的目的是除去金相試樣磨面上由細(xì)磨留下的磨痕，成為平整無疵的鏡面。常見的拋光方法有機(jī)械拋光、電解拋光及化學(xué)拋光等。

（6）顯示

手工為了把磨面的變形層除去，同時(shí)還要把各個(gè)不同的組成相顯著地區(qū)分開來，得到有關(guān)顯微組織的信息，就要進(jìn)行顯微組織的顯示工作。常用的金相組織顯示方法主要為化學(xué)方法主要是浸蝕方法，包括化學(xué)浸蝕，電化學(xué)浸蝕及氧化法，是利用化學(xué)試劑的溶液借化學(xué)或電化學(xué)作用顯示金屬的組織。

金相分析方法的應(yīng)用

（1）焊接金相檢驗(yàn)；

（2）鑄鐵金相檢驗(yàn)；

（3）熱處理質(zhì)量檢驗(yàn)；

（4）各種金屬制品及原材料顯微組織檢驗(yàn)及評定；

（5）鑄鐵、鑄鋼、有色金屬、原材低倍缺陷檢驗(yàn)；

（6）金屬硬度(HV、HRC、HB、HL)測定、晶粒度評級；

（7）非金屬夾雜物含量測定；

（8）脫碳層/滲碳硬化層深度測定等。