金相分析技術(shù)的應(yīng)用以及應(yīng)用案例

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。

分析原理

金相顯微鏡是利用光學(xué)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(jìn)行定性定量分析，對金屬細(xì)微結(jié)構(gòu)(數(shù)量大小取向排列缺陷位錯(cuò)等)以及非金屬夾雜物的分布形貌進(jìn)行分析。

金相分析技術(shù)的應(yīng)用

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

1、根據(jù)金相分析結(jié)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(jié)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(xì)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(jìn)行了細(xì)化晶粒處理，細(xì)小的晶?？梢蕴岣呗菟ǖ木C合力學(xué)性能，對提高螺栓的強(qiáng)度有益?？v剖面金相顯微組織觀察結(jié)果表明，該螺栓存在較為嚴(yán)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(xué)性能產(chǎn)生各向異性，即沿著帶狀組織的縱向強(qiáng)度高、韌性好，而橫向則強(qiáng)度低、韌性差，另外還會導(dǎo)致硬度不均勻。

應(yīng)用實(shí)例

（1）球墨鑄鐵的石墨和基體組織的檢驗(yàn)

（2）檢查金屬材料微觀的組織構(gòu)成、評判熱處理質(zhì)量

（3）檢驗(yàn)金屬材料宏觀缺陷

按金屬材料品種和檢驗(yàn)的要求不同，試樣在檢驗(yàn)前要經(jīng)過不同方式的熱處理，分淬火斷口、退火斷口和調(diào)質(zhì)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(diǎn)、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(xì)密程度，以顯示碳析出、夾雜、縮孔等缺陷。調(diào)質(zhì)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(xué)性能。