金相分析技術的應用以及應用案例

金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一，采用定量金相學原理，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系。

分析原理

金相顯微鏡是利用光學成像原理獲得金屬顯微組織圖像(即金相圖譜),而后對金相圖譜進行定性定量分析，對金屬細微結構(數(shù)量大小取向排列缺陷位錯等)以及非金屬夾雜物的分布形貌進行分析。

金相分析技術的應用

金相分析在生產(chǎn)中有廣泛的應用。下面以失效分析中的應用，舉例說明，如下：

1、根據(jù)金相分析結果可以判斷熱處理生產(chǎn)工藝及其組織缺陷

(1)螺栓金相顯微組織分析

螺栓的金相組織照片見圖1。橫剖面金相顯微組織觀察結果表明，該螺栓基本組織為鐵素體(白色)+珠光體(黑色)，晶粒度比較細小(約為11～12級)，表明該螺栓采用變形加工或者正火熱處理進行了細化晶粒處理，細小的晶?？梢蕴岣呗菟ǖ木C合力學性能，對提高螺栓的強度有益。縱剖面金相顯微組織觀察結果表明，該螺栓存在較為嚴重的帶狀組織分布，帶狀組織分布程度等級為5級。

帶狀組織通常發(fā)生在經(jīng)過熱變形加工后的亞共析鋼(中、低碳鋼)中，其典型特征是鐵素體和珠光體沿著壓延變形方向交替分層分布。帶狀組織會使鋼的力學性能產(chǎn)生各向異性，即沿著帶狀組織的縱向強度高、韌性好，而橫向則強度低、韌性差，另外還會導致硬度不均勻。

應用實例

（1）球墨鑄鐵的石墨和基體組織的檢驗

（2）檢查金屬材料微觀的組織構成、評判熱處理質量

（3）檢驗金屬材料宏觀缺陷

按金屬材料品種和檢驗的要求不同，試樣在檢驗前要經(jīng)過不同方式的熱處理，分淬火斷口、退火斷口和調質斷口，通常都采用淬火斷口。在淬火斷口上可以發(fā)現(xiàn)白點、夾雜、夾層、氣孔等缺陷。比如，退火斷口用于軸承鋼和工具鋼，可檢查晶粒的均勻細密程度，以顯示碳析出、夾雜、縮孔等缺陷。調質斷口只用于少數(shù)鋼材，斷口形貌能在一定程度上反映鋼的力學性能。