唐山金属材料检测厂家为您介绍：金相分析无损检测技术及其应用实例

金相分析与检测是一种研究金属零件金相的现场无损检测技术。这项技术不需要移除任何部件，可以直接在现场进行测试。目前，该技术主要用于发电部件的高温损伤评估、蠕变损伤评估（如图1所示）、碳钢中珠光体的球化以及低合金钢中碳化物的粗化。可用于测定铸铁材料的类型和金相处理等。；在摩擦学领域，该技术也可用于确定磨损机理；此外，这项技术还可用于刑事司法调查和考古文物研究。

材料/仪器/计划：

初步规划：

在进行金相试验之前，制定相关计划非常重要，因为某些方面必须提前进行。进行金相检验的检验员必须事先了解样品材料的一些特征参数，主要包括：

1待测试合金的类型和成分有助于确定操作程序；

2.材料的硬度——有助于选择合适的备件，如磨料、抛光纸、抛光布等。；

3表面状况——有助于选择研磨程序和合适的备件；如磨料、抛光纸等。；

设备：

用于评估发电部件损坏的金相检查所需的仪器和附件如下：

研磨/抛光工艺：

电动或便携式手持研磨/抛光设备；用于研磨和抛光纸巾的橡胶垫；背面有粘合剂的砂纸盘；抛光布；金刚石研磨膏；装有酒精或丙酮的塑料瓶；用于擦拭和清洗棉球等。；

蚀刻工艺：

含有预先准备好的蚀刻剂的塑料瓶；用于擦拭的棉球；橡胶手套等。；

复制过程：

醋酸纤维素膜（厚度20-45um）；装有丙酮或醋酸甲酯溶剂的瓶子；镊子带标准幻灯片的盒子；双面胶带；黑色喷漆等。；

微观结构的现场检测过程：

便携式金相显微镜及相关附件等。；

其他配件：

吸水布；纸巾；安全设备（如护目镜、头盔等）；折叠凳子等。；

复制过程中使用的醋酸纤维素膜可以用硅树脂基（如图2所示）代替，它更适合在摩擦学领域测量表面粗糙度和分析大型部件的断裂表面。

复印件：

表面处理（镜面处理）：

应根据待分析材料的类型和微观结构选择处理工艺。适用于普通金相检测的一般工作原理也适用于此，包括在抛光阶段前用粗砂纸粗磨，然后用细砂纸研磨等。

蚀刻：

蚀刻通常是指使用化学蚀刻剂去除金属零件表面的氧化物，以揭示合金微观结构的过程。对于不同的合金材料，选择合适的腐蚀剂是非常重要的。碳钢、合金钢、铁和铸铁常用的腐蚀剂是硝酸腐蚀溶液；这种蚀刻剂是硝酸和乙醇或甲醇的混合物，硝酸的浓度从1%到10%不等；通常使用浓度为2%的硝酸，但有时5%-10%的类别用于高合金钢。另一种常用于不锈钢和一些铁碳结构的腐蚀剂是Villella试剂，它是一种适用于马氏体钢和工具钢的腐蚀剂。在蚀刻过程中，必须非常小心地进行蚀刻试验，并在继续之前进行适当的风险评估和有害健康物质控制（COSHH）评估。

副本的申请和提取：

复制品的应用包括将醋酸纤维素薄膜应用于蚀刻表面，以创建平面的复制品，类似于复制过程（如图3所示）。醋酸纤维素膜需要使用醋酸甲酯溶剂或丙酮粘附在其表面，以使其软化，然后再应用于表面。干燥后，将黑色喷漆喷在透明的醋酸纤维素片上，使其不透明，这有助于在剥离时改善其颜色对比度。然后用双面胶带将剥离的复制品固定在玻璃载玻片上；标签、日期、所分析样品的详细信息等。

测试组件几何形状、形状、膜厚度、操作员熟练程度和环境条件等因素都会影响醋酸纤维素膜的复制过程。较厚的薄膜不能以更好的空间分辨率填充蚀刻微观结构的轮廓，因此不适合；相比之下，虽然薄膜具有更好的空间分辨率，但在复制过程中容易撕裂，因此必须极其小心地处理。在金相复制过程中，硅树脂基适合用于平面；对于具有复杂几何形状或曲面的复制区域，醋酸纤维素薄膜更适合。

复制检测：

提取的复制品通常使用光学显微镜进行检查，例如尼康LV150立式显微镜。一般目镜的放大范围约为50-1000倍。

要增加对比度：

通过真空沉积在复制品上涂覆碳或金属涂层可以极大地提高复制品的对比度。这允许使用电子显微镜（如扫描电子显微镜）检查复制品。