資源描述：
《《金相學(xué)的作用》word版》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、金相學(xué)講義一、金相學(xué)金屬和合金的性能取決于它的成分和組織結(jié)構(gòu)。金相學(xué)指利用顯微鏡來研究金屬中相的形貌；其后隨著各種相關(guān)的學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展，“金相學(xué)”的覆蓋面逐漸擴(kuò)大，經(jīng)而成為綜合地研究金屬和合金成分、組織與性能關(guān)系的科學(xué)，其研究手段也推廣到肉眼、放大鏡、光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡以及X射線衍射等。二、金相學(xué)的作用1、合金鋼熱處理的研究鋼的熱處理原理是以鋼在加熱和冷卻過程中的相變?yōu)橐罁?jù)的，金相技術(shù)則是相變研究的重要手段。利用金相法研究不同鋼種在不同溫度下的等溫分解過程，并綜合成等溫轉(zhuǎn)變曲線，從中引出了臨界淬火速度的概念，明確了不同合金元素對淬透性的影響。形狀
2、記憶合金也是通過金相分析而發(fā)現(xiàn)的。人們對Cu-Zn合金作高溫金相分析發(fā)現(xiàn)，馬氏體針隨溫度的升降，長度會(huì)縮短和伸長，此類馬氏體稱為熱彈性馬氏體，具有形狀記憶效應(yīng)。在冷卻時(shí)使它變形，再加熱到臨界點(diǎn)以上時(shí)，又恢復(fù)到原有形狀。2、控制機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，比如我們鍋爐行業(yè)，從原材料驗(yàn)收、焊接工藝評(píng)定、加工工藝的控制的質(zhì)量評(píng)定等，都要分別按照不同的標(biāo)準(zhǔn)，通過金相和其他的檢驗(yàn)來確定合格與否。3、失效分析機(jī)械裝備和零件在使用過程中難以避免的，會(huì)出現(xiàn)變形、斷裂、磨損及腐蝕等形式的失效，分析失效原因，并找出預(yù)防及補(bǔ)救措施，就是失效分析。失效分析涉及眾
3、多學(xué)科和技術(shù)，需要廣泛收集原始資料并運(yùn)用多種技術(shù)手段進(jìn)行測試分析。其中對于判別失效最重要和最廣泛的手段就是金相分析，而某些失效事故往往只須金相分析就可做出結(jié)論。三、金相學(xué)的發(fā)展概況1、金相顯微鏡金相顯微鏡是專門用于觀察金屬和礦物等不透明物體金相組織的顯微鏡。這些不透明物體無法在普通的透射光顯微鏡中觀察，故金相和普通顯微鏡的主要差別在于前者以反射光，而后者以透射光照明。在金相顯微鏡中照明光束從物鏡方向射到被觀察物體表面，被物面反射后再返回物鏡成像。這種反射照明方式也廣泛用于集成電路硅片的檢測工作。金相顯微鏡是金相分析的主要儀器。20世紀(jì)初使用開始使用倒立
4、式金相顯微鏡，影響成像質(zhì)量的主要因素是像差，特別是色差和像域彎曲。早期采用延長攝影距離的辦法來改進(jìn)，所以出現(xiàn)了大型的臥式顯微鏡，如東德的Neophot系列。60年代后，金相專用的平場寬視域物鏡的研制成功，無需長距離投影已經(jīng)可以保證攝影質(zhì)量。目前金相顯微鏡采用立式投影，結(jié)構(gòu)緊湊。采用高分辨率的攝像頭或更高分辨率的數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行金相照片拍攝，既提高了效率，也降低了成本。光學(xué)顯微鏡的景深與物鏡的數(shù)值孔徑成反比，隨著放大倍數(shù)的加大，景深迅速下降。尤其是用侵蝕法顯示組織，試樣上的凹陷深度一般為數(shù)微米，超出了油浸物鏡的景深。80年代后期推出“共焦激光掃描顯微鏡”利用
5、激光束掃描試樣，解決了光學(xué)顯微鏡景深淺的問題，分辨率也有所提高。2、制樣技術(shù)金相試樣絕大多數(shù)需要經(jīng)過研磨、拋光、合適的組織顯示，才能進(jìn)行觀察和分析。如果使用不正確的制樣程序，會(huì)造成假象，即觀察到的圖像并不是真正的內(nèi)部組織狀態(tài)，而是偽組織。試樣在機(jī)械研磨、拋光的過程中，表層發(fā)生了嚴(yán)重的塑性變形。所以試樣制備技術(shù)對于金相研究具有重要的意義，也是金相學(xué)中最活躍的研究領(lǐng)域。侵蝕試劑是顯示組織的重要手段。至今金屬和合金的侵蝕試劑已經(jīng)有數(shù)百種。另外還采用了真空沉積、電解陽極、熱染、真空陽極及磁侵等侵蝕技術(shù)。其中值得重視的是恒電位控制法，用于電解和拋光不同金屬或不同
6、狀態(tài)的金屬的同種金屬，對顯微組織中的析出相、碳化物進(jìn)行侵蝕或進(jìn)行選擇性侵蝕。比一般的侵蝕方法更有效、可靠，而且具有良好的重現(xiàn)性。國外已經(jīng)研制了系列化的制樣設(shè)備，并推薦了適用于不同材料的制樣規(guī)范，致力于壓縮制樣步驟，提高制樣質(zhì)量和縮短制樣時(shí)間。1、分析技術(shù)金相組織的判定是金相分析的核心，它包括定性和定量兩方面。在常規(guī)的金相檢驗(yàn)中，以各種金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)作為判定的依據(jù)。我國已經(jīng)相繼發(fā)布和修訂了包括國標(biāo)和部標(biāo)在內(nèi)的金相標(biāo)準(zhǔn)100余種，內(nèi)容涉及鋼鐵、非鐵材料冶金產(chǎn)品以及汽車，機(jī)械、焊接等各種典型零部件的金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。金相組織的評(píng)定正在由定性分析向定量分析發(fā)展，并已
7、逐步體現(xiàn)在金相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中。如YB27-77《鋼的晶粒度測定法》對晶粒度的測定方法規(guī)定“一般采用比較法”，GB6394-1986《鋼的平均晶粒度測定法》等效采用美國ASTME112-81，同時(shí)規(guī)定了采用比較法、面積法、截點(diǎn)法三種方法。2002年根據(jù)ASTME112-96對GB/T6394重新起草發(fā)布。由于測量誤差正比于測量次數(shù)平方根的倒數(shù)，因此要提高測量精度，所需測量次數(shù)應(yīng)以二次方律增長，而手工測量難以滿足這一要求。于是出現(xiàn)了圖像分析儀。利用計(jì)算機(jī)來完成成百上千次的重復(fù)測量和運(yùn)算，從而為定量金相的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。圖像分析儀可以測出面積、周長、直徑等參數(shù)。
8、把這些基本的參數(shù)進(jìn)行不同組合，可完成復(fù)雜的圖像識(shí)別功能。再將處理結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)換，獲得最終結(jié)果。四
