金相检验主要是通过采用定量金相学原理,运用二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌,从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。这种技术不仅仅大大提高了金相检验的准确率更是提高了其速度,大大缩短了工作时间。
渗氮化学热处理可提高机械零件的耐磨性和疲劳强度,改善零件耐介质腐蚀的性能,因而在机械制造业中被广泛应用。而渗氮层深度检查是控制渗氨化学热处理质量的主要检验指标之一。渗氮层深度测量常用的方法有金相法和硬度法。金相法即将试样检验面在放大100倍或200倍的显微镜下,从试样表面沿垂直方向测至与基体组织有明显分界处的距离,即为渗氮层深度;硬度法即采用维氏硬度在规定的试验力下,从试样表面测至比基体维氏硬度点高一定值的位置即为渗氮层深度。
渗碳是目前机械制造工业中应用相当广泛的一种化学热处理方法,通过对低碳零件的表层进行渗碳,以获得不同于心部的良好机械性能。为了使渗碳零件都能够达到预期的性能,作为检验渗碳零件的重要手段之精确地测定渗碳层深度是很重要和很有意义的。
焊接接头的成分和宏观组织对焊接接头的影响会非常大,它们会影响焊接接头的力学性能,抗腐蚀性能等等。钢材焊接接头的力学性能主要是表征强度、韧性和塑性变形能力的判据,是机械设计时选材和强度计算的主要依据。
零件在破断后形成的断裂面称为断口,断口的形成方式有很多,但金属总是寻求最薄弱、最捷径的途径发生断裂,因此断口呈现出的各种形貌,记录着断裂方式、机制、热处理效果以及材料的内部质量。断口检验是评价金属质量的重要手段之一,也是宏观检验常用的一种方法。
低倍组织检验是用肉眼或放大适当的倍数来观察试样浸蚀面的宏观组织缺陷及断口形貌的一种检测方法。低倍检验常用的方法有酸蚀、断口形貌、硫印、塔形发纹等,其中酸蚀又包括热酸腐蚀法、冷酸腐蚀法及电解腐蚀法,如需仲裁是推荐使用热酸腐蚀法。低倍检验所需设备简单,操作简便迅速结果直观,易于掌握。它是鉴定制品品质的一种重要方法,也是研究工艺制造以及对制品进行品质分析时普遍采用的一种手段。低倍检验时试样的粗糙度要保证,不得有油污和加工伤痕;酸洗时的温度和时间要适宜;清洗时试样表面的腐蚀产物要刷干净,并及时吹干;酸洗后需立即评定。
铸铁的组织因化学成分和冷却速度而异,当铸铁凝固速度足够大时,得到白口铸铁组织,随冷却速度减小、铸铁组织依次改变为马口铸铁、珠光体灰口铁、珠光体铁素体灰口铸铁和铁素体灰口铸铁;球墨铸铁是在浇铸前向灰口铁中加入少量的球化剂获得球状石墨的铸铁。因此铸铁金相检验科对各类铸铁的金相组织进行分析研究,着重区别各自的组织形态特征,了解铸铁组织中不同组织组成物和组成相的形态、分布对铸铁性能的影响;了解不同热处理对铸铁组织和性能的影响。
一些材料如奥氏体不锈钢、铁素体奥氏体双相不锈钢中的铁素体的含量在某些情况下需控制其两相的百分比,例如奥氏体不锈钢在焊接过程中容易产生热裂纹,为了减小热烈倾向,焊缝中显微结构设计一般含有少量的铁素体。铁素体含量的测试一般可采用磁性法、网格数点法、网格截点法、显微镜测微目镜测定法及图像分析仪器测定等方法来测定。
通过光学显微镜、扫描电子显微镜等分析仪器来研究金属材料、复合材料、各种新材料等的显微组织大小、形态、分布、数量和性质。利用显微结构分析来考查如合金元素、成分变化及其与显微组织的关系。应用金相检验还可对产品进行质量控制和产品检验以及失效分析等,如确定热处理淬火加热温度、保温时间、冷却速度等是否合适等。
非金属夹杂物是一种非金属的化合物,主要有硫化物、氮化物、硅酸盐、氧化物等。夹杂物主要来自钢材冶炼和浇铸过程,以机械混合物形式存在于钢中,是不可避免的一相。钢中非金属夹杂物含量一般都很少,但它们对材料性能的危害作用却不可忽视,非金属夹杂物的存在破坏了材料的连续性,降低了材料的强度、韧性和塑性,降低材料的耐疲劳性能,此外,夹杂物的存在对锻造、热轧、冷变形开裂、淬火裂纹、焊接层状撕裂及零件磨削后的表面粗糙度等都有不利的影响。夹杂物的危害程度与非金属夹杂物的类型、大小、数量、形态及分布有关,因此,钢种非金属夹杂物的金相检验,对钢材的冶金质量评价及机械零件的失效具有十分重要的意义。非金属夹杂物的评定方法一般是采用标准评级图进行测定。
铁素体晶粒度的测量方法通常有比较法和截点法两种,一般采用比较法,仲裁时采用截点法。比较法即选取有代表性的视场与标准评级图进行比较,选取与检验图像最接近的标准评级图级别。截点法则是计算测量网格与晶界相交和相切是的截点数,然后根据相应的公式计算出晶粒度级别。
晶粒度是晶粒大小的量度,金属晶粒的大小对材料的机械性能、耐腐蚀性能等,均存在不同程度的影响。晶粒的大小通常可以使用长度、面积、体积或晶粒度级别数表示,使用晶粒度级别数表示的晶粒度级别数与测量方法和使用单位无关。金属材料平均晶粒度的测定常用比较法,也可采用截点法和面积法,有争议时采用截点法。通常情况下不同种类的材料有不同的晶粒度形成和显示的方法,常用的晶粒度形成及显示方法包括:渗碳法、铁素体网法、氧化法、直接淬硬法、渗碳体网法和细珠光体网法。评定平均晶粒度的试样的截取需遵循一定的原则,对于有加工变形晶粒的试样其检验面一般平行于加工方向,必要时可以垂直于加工方向,等轴晶晶粒的试样可随机选取检验面。
利用便携式金相显微镜,覆膜金相等方法对现场金属材料及制品进行显微金相检测,包含显微组织描述,夹杂物检测,晶粒度测试,铁素体含量检测以及有害相检测。
钢的淬透性淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力,是钢的固有属性。钢的淬透性是钢的热处理工艺性能,在生产中有重要的实际意义。工件在整体淬火条件下,从表面至中心是否淬透,对其力学性能有重要影响。在拉压、弯曲或剪切载荷下工作的零件,例如各类齿轮、轴类零件,希望整个截面都能被淬透,从而保证这些零件在整个截面上得到均匀的力学性能。选择淬透性较高的钢,即能满足这一性能要求。而淬透性较低的钢,零件截面不能全部淬透,表面到心部力学性能不同,尤其心部的冲击韧度很低。钢的淬透性越高,能淬透的工件截面尺寸越大。对于大截面的重要工件,为了增加淬透层的深度,必须选用过冷奥氏体很稳定的合金钢,工件越大,要求的淬透层越深,合金化程度越高。所以淬透性是机器零件选材的重要参考数据。从热处理工艺性能考虑,对于形状复杂、要求变形很小的工件,如果钢的淬透性较高,如合金钢工件,则可以在冷却能力较弱的淬火冷却介质中淬火。如果钢的淬透性很高,则甚至可以在空气中冷却淬火,因此淬火变形更小。末端淬透性是从一端进行冷却,一端相当于水冷,另一端相当于空冷,由于材料的规格大小相同,冷却状态相同。其端淬对应的数据是此种材料在不同冷却速度下硬度的反映。淬透性是钢的重要热处理工艺考核数据之一。
观察磷化膜对基体腐蚀情况,观察磷化膜对基体形成腐蚀坑,通过观察腐蚀坑判断基体的腐蚀概况,目的:金属覆盖层它在很大程度上影响产品的可靠性和使用寿命和产品有腐蚀的情况发生,对其检测防患于未然,可以减少不必要的损失,试验方法和标准:镶嵌法、金相法。
磷化膜晶粒大小,在磷化工艺的重要评价指标,我们在磷化膜评价上有着丰富的经验,涉及项目有:磷化膜质量、磷化膜厚度、晶粒测量、磷化膜腐蚀评价等。
脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。就是钢中碳在高温下与氧和氢等发生作用生成甲烷、氧、氢、二氧化碳、水使钢脱碳。脱碳会使锻件表面变软,强度和耐磨性降低,对锻件质量有很大的危害,特别是高碳工具钢、轴承钢、高速钢及弹簧钢的脱碳更是严重的缺陷。因此在锻造,特别是精锻加热时应避免脱碳发生。钢中碳含量降低,金相组织中碳化物较少,所以脱碳层包括全脱碳和部分脱碳两部分,全脱碳层显微组织为全部铁素体,部分脱碳层是指全脱碳层的内边界至钢含碳量正常的组织处。脱碳层深度的测定一般可采用金相法、硬度法和碳含量测定。金相法是在光学显微镜下观察试样从表面到心部随着碳含量的变化而产生的组织变化。硬度法测脱碳层分为显微硬度法和洛氏硬度法。显微硬度法是测量在试样横截面上沿垂直于表面方向上的显微硬度值的分布梯。用洛氏硬度计测定时,直接在试样的表面上测定,对不允许有脱碳层的产品,直接在试样的原产品表面上测定,对允许有脱碳层的样品,在去除允许脱碳层的面上测定,此方法只用于定产品是否合格。碳含量测定则是通过测定碳含量的变化来判断脱碳层深度。
当一种高能量电子束作用到一个试样上时会产生X射线,这种X射线随着试样中不同的化学组成(原子类别)特征而具有不同的能量(波长)。每种元素的X射线强度与该元素在试样中的含量相关。本测试正是通过能谱法来检测这些特征X射线的强度来得到元素的组成和含量。能谱分析的特点:无损伤分析,分析速度快。
α-β钛合金是指退火组织为(α-β)组织的钛合金,α-β钛合金具有良好的综合性能,组织稳定性好,有良好的韧性、塑性和高温形变性能,能较好的进行热压加工,能进行淬火、时效使合金硬化,但焊接性能差。由于α-β钛合金组织为α和β两相组织,所以组织中常会出现一些缺陷,如α偏析和β斑,所以需要通过高低倍的金相检验来及时判别钛合金中的宏观缺陷和微观缺陷。