武汉斯玛特仪器有限公司
13971043727
  1. 主页 > 显微镜使用方法 > 金相工业显微镜使用 >

金相检验的目的与意义

作者:小编 日期:2020-10-27 18:45 点击数:

虽然早在几千年前,人们就开始发现并使用金属材料了,但是利用金相显微镜来观察、分析金属材料的微观组织结构,仅有一百多年的历史。由于采用了金相检验的手段,有力地促进了材料科学的发展。近二十多年来,随着科学技术的不断发展,金相研究的内容越来越广泛,尤其是进入七十年代以来,发展进度之快,应用范围之广是很惊人的。由于采用了电子显微镜和应用了电子成像理论,金相检验已成了观察和分析金属微观和极微观组织结构及其缺陷的重要手段。近几十年来研究金属和合金组织结构的方法虽有显著的改进,但是主要方法仍是采用金相检验法。

现代金相技术,包括光学和电子显微分析技术两个方面。金相分析技术所获得的结果是联系材料加工工艺科学及材料性能之间的重要桥梁。金相分析是检查产品质量的依据之一,又是发展新材料,新工艺科学理论的重要手段之一。多少年来,我们在长期的生产实践中认识到,产品质量的好坏和材料性能有着密切的联系。因为由于金属和合金的显微组织不同,材料性能也不同,只有通过控制组织,才能达到控制性能的目的。只有首先了解与它本身工作有关的材料,才能改造它,合理的使用它,以达到特定的目的。

金属材料的组织结构及性能,除了与其本身的化学成分及夹杂物等有关外,并且受其铸造及加工工艺所影响。如果我们把某一金属或合金的化学成分固定不变,而只是改变其生产工艺条件,那么它的金相组织和性能也会发生很大的变化。例如,将同一化学成分的生铁铁水,一个浇注在砂模中,让铁水缓慢凝固和冷却;另一个浇注在金属模内,使之快速凝固和冷却。那么前者的断口呈暗灰色,而后者呈银白色;前者脆性较小,不易摔断,后者脆性很大,容易裂;前者硬度较低,能进行切削加工,后者硬度很高,很难进行切削。又如含碳量同为08%的两块钢,块加热到高温(800℃左右)后,在炉中缓慢冷却,另一块加热到同样的温度后,在水中急冷,结果后者的硬度可以比前者高3~4倍。再如用化学成分分析的方法,虽能确定铸铁中的含碳量,但是它不能确定碳是以什么形式出现的,是以化合碳形式出现呢,还是以石墨碳存在呢?

从上述的实例中可以看出,金相组织和化学成分之间虽然有着一定的关系,但是我们单从化学成分还不足以说明金属性能差异的原因,因为化学成分可能含有某种程度的偏析,更重要的是化成分只能说明某元素的含量而不能说明它的存在形式。这就要求我们更深入的分析研究,除化学成分之外,还有什么因素影响金属和合金材料的性能。探讨金属和合金的内部构造便成为研究这一问题的主要途径。金属和合金的内部构造,按其研究范畴由微观到宏观,可分为:原子结构,晶体结构,显微组织和宏观组织。所谓原子结构是指组成元素的原子是由那些更为微细的质点组成的,而这些质点又是怎样分布在原子内部的;晶体结构是指原子按什么方式结合在一起,以及原子在金属和合金内部排列成那些样式;显微组织又称高倍组织,是指金属或合金在放大率为30~1600倍显微镜下观察,各种晶体的不同形状、大小、数量,以及它们之间的分布状态;宏观组织又称低倍组织,是指用肉眼或在不大于10倍放大镜下,观察金属和合金磨面或断口上晶体的特征。因此要正确的反映这些显微组织结构及缺陷,就必须采取适当的金相分析方法,研究金属相的变化及形成。金属相是金属组织的组成者,相的变化标志着金属性能的变化。研究金属的相变,也就是研究相的形成、变化以及它和合金成分、组织、性能之间的关系和相互影响的规律。因此,金相学就是研究金属和合金的各种晶体结构和显微组织,影响它们形成的外部条件(温度变化、加工变形、浇注条件等)和内部因素(化学成分),以及它们与性能之间关系的一门基础科学;是一个实践性很强的独立科学。只有结合生产实践,了解金属和合金的结构组织以及它们变化的基本规律,才能切实控制和改善金属或合金的性能,才能正确对金属和合金进行加工处理,才能针对实际生产需要合理地选择和使用金属材料,以避免机械零件或加修的配件在热处理前后以及在使用中,因质量不良而报废或提前破损,从而危害生产安全,造成不应有的损失和浪费。因此采取金相检验的方法,来分析产生质量不良的原因,并采取相应的措施加以改进,对于提高经济效益和保证生产安全有着重要的意义。

综上所述,在生产实践和科学研究中广泛应用金相检验的方法,利用金相显微镜及其所拍摄的金相照片对金属材料及其制件的宏观组织和微观组织进行检验分析,来观察金相组织的变化,判断各种金属材料组织结构的优劣情况,分析并找出产生废品造成事故的原因,采取有效的措施,达到控制和不断提高产品质量之目的。




随便看看
 
QQ在线咨询
售前咨询
13971043727
售后服务
13971043727