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金相顯微鏡在材料科學領域的應用

時間:2018-11-27


金相顯微鏡是鑒定成品材料質量必不可少的儀器。主要通過材料顯微組織的定性,定量晶界組織等表征識別來對材料工藝流程,物理特性,失效成因等綜合因素做出科學的判斷,并對金屬細微結構以及非金屬夾雜物的分布形貌等進行科學研究。

伴隨著全球經濟進入新常態,國內材料行業必定在供給側改革的大趨勢下迎來行業的春天。從最傳統的黑色鋼鐵冶煉到最熱門的納米材料制造無不蘊藏著巨大的商機。那么成品材料的質量鑒定就成為了行業突破的首要問題。其中最重要的一項鑒定檢查程序就是通過一臺專業的金相顯微鏡對材料樣品進行金相檢驗。
工作原理
金相學利用了光學金相顯微鏡和體視顯微鏡,通過對材料顯微結構和宏觀斷口結構的光學放大觀察,進行記錄表征分析研究,以期通過材料顯微組織的定性,定量晶界組織等表征識別來對材料工藝流程,物理特性,失效成因等綜合因素做出科學的判斷,對金屬細微結構(數量大小取向排列缺陷位錯等)以及非金屬夾雜物的分布形貌等等進行科學研究。
金相學作用

1.鋼熱處理工藝的研究:鋼的熱處理原理是以鋼在加熱和冷卻過程中的相變為依據的,金相技術則是相變研究的重要實驗手段。
2.形狀記憶合金的研制:形狀記憶合金也是通過金相分析而發現的。
3.產品的質量控制:產品生產過程中的每一個環節,從原材料的驗收,加工工藝的控制,直至半成品及成品質量的評定等。
4.失效分析:機械裝備和零件在使用過程中難以完全避免以變形、斷裂磨損及腐蝕等形式發生的失效,利用金相檢驗找出原因,并加以預防。

5.事故分析:應用與火災事故的分析與舉證在火災原因鑒定領域,具有重復性好、可對比性好和直觀性強。
從傳統的金屬行業,鑄造業,到汽車制造行業,航空航天船舶業及所有這些行業的相關上游的大學院系,科研機構都致力于材料科學的金相顯微學研究,無論是質量控制,失效分析,還是新材料研發,抑或是專業的孔隙率清潔度分析,都需要用到優質的金相顯微鏡及專業的圖像分析系統。

金相顯微鏡的應用領域
黑色金屬金相檢驗、有色金屬金相檢驗、粉末冶金金相檢驗、材料表面處理后組織鑒別及評定。

選材:材料的顯微組織與性能之間存在一定的對應關系,據此可選擇合適的材料。
校核:原材料校核和工藝校核

抽檢:產品制造流程對半成品進行金相檢驗,確保產品的顯微組織滿足下道工序的加工要求。
工藝評定: 判斷和鑒別產品工藝的合格。

在役評價: 為在役零件的安全性、可靠性及零件在役壽命提供依據。
失效分析: 發現工藝性和材料性缺陷,從而為失效原因的分析提供宏觀和微觀的分析依據。
研究手段: 為調整研究方向和工藝提供重要依據。

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