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金屬的顯微組織檢測(cè)

2024-04-05(546)次瀏覽

  金屬的顯微組織檢測(cè)利用光學(xué)金相顯微鏡或電子顯微鏡等觀察、鑒別和分析金屬材料微觀組...

金屬的顯微組織檢測(cè)

利用光學(xué)上海金相顯微鏡或電子顯微鏡等觀察、鑒別和分析金屬材料微觀組織的方法,為研究新材料、新工藝,探討組織與性能之間的關(guān)系,提供依據(jù)。這是冶金和機(jī)械制造工廠鑒定金屬材料的質(zhì)量、判斷生產(chǎn)工藝是否完善的常規(guī)手段,通稱金相檢驗(yàn)(見光學(xué)金相顯微術(shù))。

項(xiàng)目介紹

金屬的顯微組織檢測(cè):顯微組織是將用適當(dāng)方法(如侵蝕)處理后的金屬試樣的磨面或其復(fù)型或用適當(dāng)方法制成的薄膜置于光學(xué)顯微鏡顯微組織或電子顯微鏡下觀察到的組織。

 

晶粒度
 
鋼的晶粒度測(cè)定分本質(zhì)晶粒度和實(shí)際晶粒度。本質(zhì)晶粒度表示鋼的奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向,常用的顯示方法見表1;實(shí)際晶粒度表示鋼經(jīng)過各種熱加工或熱處理后實(shí)際晶粒大小,可用直接腐蝕法顯示,對(duì)共析或亞共析鋼直接用苦味酸水溶液(100ml水+8g苦味酸+少量活化劑)在沸騰狀態(tài)浸蝕5~40秒。金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)試樣一般在顯微鏡下放大 100倍同標(biāo)準(zhǔn)晶粒度圖片比較,將相似的晶粒度號(hào)數(shù)定為試樣晶粒度號(hào)數(shù)。除比較評(píng)級(jí)法外還有弦計(jì)算法,但這種方法麻煩,只在要求或呈非等軸晶粒時(shí)方采用。
 
 
脫碳層深度
 
鋼材在熱加工和熱處理過程中表面層含碳量會(huì)全部或部分喪失,造成脫碳。脫碳后硬度、強(qiáng)度降低,尤其顯著影響疲勞壽命。脫碳層可分全脫碳層和部分脫碳層,典型鋼種脫碳層測(cè)量界線見表2。試樣在顯微鏡下放大100倍(必要時(shí)也可用其他倍數(shù))用目鏡測(cè)微尺測(cè)量脫碳層深度。深度以毫米計(jì),也可用鋼材厚度或直徑的百分?jǐn)?shù)表示。金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)網(wǎng)狀碳化物 含碳量較高的鋼種。奧氏體中碳的溶解度隨溫度下降而降低,沿奧氏體晶界析出網(wǎng)狀碳化物(圖8)。如鋼錠碳化物偏析嚴(yán)重,或鍛軋加工溫度過高并隨后緩冷,可使碳化物網(wǎng)愈加連續(xù)、粗大。這會(huì)使鋼的塑性和韌性大幅度降低,熱處理淬火時(shí)易導(dǎo)致開裂。金屬顯微組織檢驗(yàn)網(wǎng)狀碳化物檢驗(yàn)通常選取橫向截面,在顯微鏡下放大500倍,以最嚴(yán)重的視場(chǎng)與標(biāo)準(zhǔn)圖片相比作為評(píng)定依據(jù)。評(píng)定時(shí)主要考慮網(wǎng)的完整性和連續(xù)性,愈完整愈連續(xù)表征其危害愈嚴(yán)重,評(píng)定級(jí)別也愈高。
 
碳化物液析 
 
液析是鉻滾動(dòng)軸承鋼中一種不穩(wěn)定的共晶碳化物。在化學(xué)成分配比不當(dāng),澆鑄工藝不佳,錠型過大或設(shè)計(jì)不合理時(shí),易在鋼液凝固過程中析出。在顯微鏡下呈不規(guī)則的白色塊狀(圖9),具有高硬度和脆性,熱處理時(shí)易引起淬火裂紋;在軸承使用過程中容易剝落,顯著降低耐磨性和疲勞強(qiáng)度。金屬顯微組織檢驗(yàn)試樣的檢測(cè)面應(yīng)沿鋼材縱軸取向。為顯示清晰,襯度好,可先淬火、回火后磨制。在顯微鏡下放大100倍,以最嚴(yán)重視場(chǎng)與標(biāo)準(zhǔn)圖片比較作為評(píng)定依據(jù),以碳化物大小、集中程度作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。
 
 
碳化物共晶 
 
合金工具鋼、高速鋼等高碳合金鋼,在鋼錠凝固過程中發(fā)生共晶反應(yīng)形成共晶碳化物偏析。在顯微鏡下具有白色魚骨狀特征(圖10),氏體共晶碳化物。其偏析程度取決于錠型、鑄溫、鑄速及冷卻速度等。這種偏析可通過鍛、軋等熱加工加以改善,加工比愈大,共晶破碎程度愈大(圖11、圖12),對(duì)鋼材的危害與碳化物液析類似。碳化物共晶的檢驗(yàn)與液析同,評(píng)定時(shí)主要考慮共晶組織的破碎、堆集、網(wǎng)狀共晶的變形、網(wǎng)的大小和連續(xù)程度。金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)金屬顯微組織檢驗(yàn)帶狀組織 亞共析鋼,當(dāng)化學(xué)成分配比不當(dāng)、澆鑄不佳、錠型過大時(shí),易在鋼液凝固過程中形成枝晶偏析(主要是碳、硫、磷)。在熱加工時(shí)延伸成鐵素體和珠光體交替條帶。具有帶狀組織的鋼,力學(xué)性能不均勻,橫向塑性及韌性下降。在生產(chǎn)中常采用高溫?cái)U(kuò)散退火加以改善。試樣檢驗(yàn)面取自鋼材縱軸向,在顯微鏡下放大100或500倍,取最嚴(yán)重視場(chǎng)與標(biāo)準(zhǔn)圖片比較而評(píng)定。條帶的濃度差愈明顯、帶愈寬、帶在顯微鏡視場(chǎng)中貫通愈全,則對(duì)性能的影響愈嚴(yán)重,評(píng)定級(jí)別也愈高。
 

應(yīng)用領(lǐng)域

各類金屬及合金材料及制品

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 13299-1991    鋼的顯微組織檢驗(yàn)方法

GB/T 13298-2015    金屬顯微組織檢驗(yàn)方法

GB/T 13320-2007     鋼質(zhì)模鍛件金相組織評(píng)級(jí)圖及評(píng)定方法

 


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