【图文】金相技术_百度文库
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你可能喜欢概述/光学金相显微分析
guangxuejinxiangjianyan光学金相显微分析opticalmetallographicexamination用肉眼、或观察金属材料的组织(或缺陷)及其变化规律的一种材料物理试验。通过光学金相显微分析可以控制加工工艺，保证产品质量；找出机器零部件的失效原因，以提高产品的性能和寿命；研究材料的组织和成分与性能之间的关系，为发展新工艺、新材料、新设备提供依据。光学金相显微分析一般都应参照相应的检验标准，如晶粒度标准、夹杂物标准、宏观检验标准和级别标准等来进行。光学金相显微分析包括宏观检验和显微组织检验两部分。宏观检验用肉眼或30倍以下的放大镜检测宏观组织和缺陷。这种检验所需设备简单，故应用广泛。常用方法有侵蚀法、和。①侵蚀法-包括热酸蚀、冷酸蚀、电解酸蚀等。应用化学药品进行侵蚀以显示金属铸锭、铸件或型材等的宏观组织和缺陷，如偏析、疏松、夹杂、缩孔、气泡、裂缝、折叠、表面脱碳、发纹和粗晶等。图1[1Cr13不锈钢方锭横截面，经50％盐酸水溶液在78℃时侵蚀20分钟][后所显示的宏观组织]为1Cr13不锈钢方锭用热酸蚀法显示的宏观组织照片。从图[1Cr13不锈钢方锭横截面，经50％水溶液在78℃时侵蚀20分钟后所显示的宏观组][织]中可看出因激冷形成的表层细等轴晶区、向着锭心成长的和内部粗等轴晶区，以及锭心处串联成海绵状的疏松缺陷。②断口法-将金属材料折断，以观察断口的组织和缺陷。这种方法对显示晶粒粗细、渗层厚度、分层、白点、裂缝等特别适用。图2[用断口法显示的钢材纵向断口上的白点]为用断口法显示的钢中白点（发裂）缺陷。白点还可通过酸蚀法在横向试片上显示，但不如在纵向断口上显示得清楚和直观。③-主要指钢铁检验中应用的硫印和磷印法。硫印法是将经2～5％硫酸水溶液浸润过的相纸覆于钢铁试片表面上，使试片中的硫化物与相纸上的溴化银作用而生成沉淀的斑点，从而显示出硫的多少和分布状况。磷印的原理与硫印相似，但其图象所显示的是磷的分布情况。各种宏观检验方法各有一定的适用范围须根据检验目的不同而进行选择。显微组织检验利用金相显微镜来观察、分析金属材料的显微组织和微观缺陷。检验内容包括测定各组成相和夹杂物的种类、分布和形态特征，有无孔隙、裂纹等存在并确定其数量和分布情况。检验目的是通过这些观察和分析，进一步了解金属材料的各种显微组织和微观缺陷的形成规律以及它们与各种性能之间的关系。金相显微镜的放大倍率一般不超过2000倍，其分辨极限约为0.2微米。在检验孔隙和夹杂物时，通常先在材料或机件上具有代表性的部位取样，然后经磨平、抛光即可观察。如欲检验显微组织，则还须将金相试样再用化学或其他物理方法进行组织显示，具体方法视检验目的而定。钢铁中的常见显微组织在工业用金属材料中以钢铁应用最广，它们在加热和冷却过程中形成各种具有不同性能的显微组织。常见的钢铁显微组织有铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、贝氏体和马氏体。①-碳溶解在具有体心立方晶体结构的铁(-Fe或-Fe)中所形成的固溶体。铁素体一般硬度较低，塑性较好。经硝酸溶液侵蚀后，在显微镜下呈均匀白亮的多边形（图3[铁素体晶粒(100倍)4％侵蚀]）。由于各晶粒取向不同，相互间常有明暗之分。因含碳量的变化和冷却条件的不同，铁素体还可能以网状、针状、片状等形态出现。②-碳溶解在具有结构的铁(-Fe)中所形成的固溶体。通常在高温时存在，但由于合金元素的加入，有时也可能在室温时稳定存在，如高锰钢，Cr18-Ni8型奥氏体不锈钢等。奥氏体晶粒(图4[奥氏体晶粒(500倍)10％高氯酸酒精溶液电解抛光-侵蚀])在显微镜下一般也呈多边形，但晶界较铁素体晶界平直。奥氏体塑性较好，但强度较低。③-碳与铁的间隙型化合物(Fe3C)，属复杂斜方晶体结构，含6.67％的碳。硬度高，塑性和韧性很低，不受硝酸酒精溶液侵蚀，故在显微镜下呈白亮色。其形态有条块状、细片状、针状和球状等。它是碳钢中的主要强化相，其形态、大孝数量、分布等对钢的性能有很大影响。④-奥氏体从高温冷却下来所形成的铁素体和渗碳体的两相，其疏密程度受形成时过冷度的影响，过冷度越大则越细密，强度和硬度也越高。图5[片状珠光体(500倍)4％硝酸酒精溶液侵蚀]为钢中的片状珠光体，呈指纹状的层状排列，其中细条状者为渗碳体，白色基底为铁素体。⑤贝氏体-过冷奥氏体在中温区域转变而成的铁素体和渗碳体两相混合组织（有时可能有奥氏体）。主要有（羽毛状）、下贝氏体（针状）和粒状贝氏体3种形态。上贝氏体形成温度较高，下贝氏体形成温度较低，粒状贝氏体则是某些合金钢在一定冷速范围内连续冷却过程中形成的。图6[下贝氏体(1500倍)4％硝酸酒精溶液侵蚀]为钢中的下贝氏体组织，呈黑色针状。⑥马氏体-碳在-Fe中的过饱和固溶体，是奥氏体在很大的过冷度条件下形成的低温转变产物。按含碳量的不同主要有低碳马氏体和高碳马氏体两种形态。前者在金相显微镜下呈细条状并同向成束排列，故又称板条状马氏体（图7[板条状马氏体（500倍)4％硝酸酒精溶液侵蚀]），在一个奥氏体晶粒中可出现多个不同位向的马氏体束。它有较好的强度和韧性，是低碳钢和低合金钢中具有良好性能的组织。高碳马氏体相互交叉成针状或竹叶状，故又称针状马氏体(图8[针状马氏体(500倍)4％硝酸酒精溶液侵蚀])。在针叶之间常有残余奥氏体存在。针状马氏体脆性大，硬度高，一般须经回火后使用。
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贡献光荣榜金属镀层金相试样的制备和显微分析
金属镀层金相试样的制备和显微分析
金相分析是控制金属镀层内在质量的重要手段。光学金相技术由于它具有观察范围大、使用方便、设备成本低等优点，因此在镀层的分析中应用广泛。金相试样的制备在相当程度上是一个经验和技巧积累的过程，同时，由于新镀层和新技术的应用，对金相检验方法也提出了进一步的要求。1.金相式样的制备金属镀层许多性能与基体存在很大差异，因而镀层金相试样的制备技术难度较高。试样在制备时，如果不附加特有的保护措施，便会在试样表层产生“倒角”，即试样磨面的边缘为一弧形，磨面和边缘镀层不呈平面状态，在金相观察分析及显微拍照时难以对整个镀层统一聚焦而产生模糊不清的组织，导致观察分析及显微拍照工作无法进行。金属镀层金相观察分析的重点在于试样表层，采用合适的镶嵌方法，既能防止试样边缘“倒角”，又能得到尺寸适当和外形规则的试样，以利于后续工序。镶嵌有如下几种方法：机械夹持分为板形夹具和圆环形夹具夹持两种，采用两块钢板或其它金属材料，每块板料各钻制二个对称的5mm，的圆孔，然后用5mm的螺钉固紧夹具和试样，此种方法适用于有一个或多个具有平面金属镀层的试样。圆环形夹具可采用钢管、铜管和其它金属管制成，圆环形状的大小，可根据被检验试样的大小而定，一般采用外圆直径为20-30mm，高度15-20mm，壁厚4mm-8mm的管料，然后在圆环上攻内螺纹，选用M6，螺钉固紧试样，该夹具适用于圆弧形表面的试样。夹具硬度与试样的硬度差别应很小，否则，试样在磨抛时会在试样与夹具之间造成台阶，使夹具起不到保护试样边缘的作用。对于金属镀层等细小或不规则外形的金相试样，磨抛时不易握持，为防止边缘倒角，就需要用粉末进行热镶嵌，常用材料有电玉粉和胶木粉，镶嵌时在压模内加热至130-160℃同时加压到20-30Mpa，保温20min。镶嵌机体积小，操作方便，温度能自行控制，可基本满足需要。试样的几何尺寸实际上制约着样品在手工机械磨光和抛光过程中的平衡控制，如果在进行磨光前镶嵌阶段多留意一下样品最终磨制时的高度，会有效的提高工作效率，一般情况下，磨面越大，试样高度越低，稳定度就越大，越有利于对试样的平衡控制，镶嵌试样的直径为22mm，其高度应控制在12-15mm，冷镶嵌适用于不能受热和受压的金属镀层试样，实践证明效果好的是用环氧树脂胶和胺类化合物固化剂，并能在室温下固化。其用量应适当。常用的配方有环氧树脂100g、乙二胺8g，还有少量的添加剂。镶嵌时，首先将试样磨面磨平，置于放有一薄纸的平板上，外部套以适当大小的套管，按配方准确称量，搅拌均匀成糊状后浇注于套管内，然后让其凝固即成，套管可用钢管、铜管、铝管和塑料管等。试样的磨光：磨光的目的是得到平整的磨面，这种磨面上还留有许多极细的磨痕，此痕在以后的抛光过程中消除。与金属材料的磨光不同，磨制金属镀层的金相试样时要特别注意使磨面垂直于表面镀层，避免产生倾斜，否则将会对表面镀层厚度以及组织的显示造成失真，得出错误的实验结果。另外还要避免磨制方向垂直于镀层表面，使二者呈45°角，以免产生崩裂和倒角现象。手工磨制是在由粗到细的金相砂纸上进行的。金相砂纸之间由粗到细进行磨制，当砂纸在试样磨面上留下的划痕方向一致时，即可将试样稍转一定角度，然后更换下一道砂纸，试样应顺着一个方向磨制，不可来回磨制。试样的抛光：抛光是将试样磨制产生的磨痕和变形层去掉，使其成为光滑镜面的最后一道工序。机械抛光是在专用金相试样抛光机上进行，试样磨面应均衡地轻压在抛光盘上，同时，试样沿径向来回移动，并作轻轻转动。若长时间的固定在一个位置和方向抛光，不但使抛光织物局部磨损太快，而且还容易产生拖尾现象。对于镍镀层中含有硬质相碳化硅的试样，必须采用上述措施才能使碳化硅质点有清晰的轮廓，抛光时可用毛呢、丝绒和帆布作为抛光织物，抛光粉有氧化铝、氧化铬和氧化镁粉等。2.光学金相显微镜的类型和特点：金相显微镜有台式、立式和卧式三大类，它们都由光学系统包括目镜、物镜、照明系统、机械系统和摄影系统等四部分组成。台式金相显微镜属于小型金相显微镜，特点是结构简单、体积小、重量轻。立式显微镜为中型金相显微镜，结构要比台式复杂一些，精度也较高，光学系统作了较合理的调整，因而光的亮度增加，其使用性能和操作方法更加完善，如立式金相显微镜有明视场、暗视场、偏振光和摄影装置等，主要优点是体积小、节约地方、结构紧凑，使用方便。卧式金相显微镜是大型金相显微镜，其设计较为完善，制造精度高，图像质量佳，特别是照明光学系统采用了稳定的强光作为光源，此类显微镜广泛应用于金相试验研究工作中。3.金属镀层的金相分析化学镀镍磷合金层：将镀制的试样用金相砂纸打磨和抛光，经过清洗、吹干后，在光学显微镜下观察，横截面的显微组织特征是化学镀合金镀层均匀致密，基本无孔隙和缺陷.因此，化学镀镍磷合金能有效地防护基体合金。另外，用金相显微镜对镀层的形貌进行观察，发现化学镀合金的沉积形态为明显胞状，这是由于原子和的沉积是围绕基体上形核中心进行的，并以胞状形式生长，沉积速度不同，胞状颗粒的大小不同，这直接影响到镀层的表面质量。热浸镀锌铝合金层:对试样进行金相观察，热浸镀锌铝合金层与基体结合良好，比较均匀，组织细密镀锌铝的钢件由外层镀锌铝层和铁锌铝的扩散层两部分组成，镀层与钢基体之间的扩散层为金属间化合物层，该中间层使基体与镀层之间成为冶金结合，具有很强的结合力.。说明在热浸镀过程中，当锌铝液和钢件接触时，钢基体与锌铝之间的相界面反应在分界面上生成相金属间化合物.复合镀层:当化学复合镀工艺合理时，在复合镀层的金相组织中，颗粒弥散分布均匀，镀层与基体结合良好，由于 SiC镶嵌在镀层中，起到了弥散强化的作用，因此，复合镀层的硬度和耐磨性增加。镀层中 SiC 颗粒的复合量随镀液中 SiC 颗粒含量的增大而增加，通过控制镀液中 SiC 颗粒的含量，可获取不同微粒复合量的 Ni-P-SiC 复合镀层。采用光学显微镜对镀层磨痕进行形貌观察，结果表明，纯 Ni 镀层表面粗糙不平，边缘有少量磨屑，中心部位呈严重黏着状态；而电刷镀 Cu/Ni 纳米复合多层镀层的磨痕表面较为平整，中心区域出现少量黏着磨损的痕迹。表面分析表明，纯 Ni 镀层的磨损程度比 Cu/Ni 复合镀层要严重的多，纯 Ni 镀层的磨痕表面有许多犁沟出现，其磨损机制为磨屑磨损；而 Cu/Ni 多层膜的磨痕表面较为平整，呈现明显的黏着疲劳磨损形貌；这是因为在多层膜与钢球对磨损的过程中，软金属 Cu 层的对偶件表面转移黏着，形成转移膜，使摩擦发生在镀层与转移膜之间，形成黏着疲劳磨损。电镀铬层：在 100-200 倍的显微镜下观察，电镀铬呈现互相联通、纵横交叉的网状裂纹，这些裂纹不但能够贮油、润滑、减摩，而且能提高镀层硬度，微裂纹电镀铬工艺已在轿车减振器中应用，获得良好效果。但是，用金相显微镜观察失效模具的表面，发现镀铬层局部表面存在网状裂纹，形成的主裂缝沿着原始网状裂纹而扩展。这是因为铬层具有很高的硬度而且很脆。在模具受力的过程中，由于局部的形变造成应力集中的地方，是裂缝萌生源。当局部应力大于抗拉强度时，导致镀层上原有的网状裂纹进一步扩展开裂成为裂缝，因此，镀铬层表面存在的网状裂纹是导致模具表面出现微裂缝的主要原因。金属镀层的许多性能与金相组织有密切的联系，金相分析技术也是建立在对镀层微观组织认识的基础上。随着金属镀层应用的日益广泛和研究的深入，镀层的金相检验方法越来越受到重视，在合金镀层的发展中，金相分析技术将在生产和应用领域发挥更加重要的作用。
电镀银电镀银铜基电料件　　silver(electro)plating；electro silvering 该镀层用于防止腐蚀，增加导电率、反光性和美观。广泛应用于电器、仪器、仪表和照明用具等制造工业。例如铜或铜合金制件镀银时，须先经除油去锈；再预镀薄银或浸入由氯化汞等配成的溶液中，进行汞化处理，使在制件表面镀上一层汞膜；然后将制件作阴极，纯银板作阳极，浸入由硝酸银和氰化钾所配成的氰化银钾电解液中，进行电镀。电器、仪表等工业还采用无氰镀银。电镀液用硫代硫酸盐、亚硫酸盐、硫氰酸盐、亚铁氰化物等。为了防止银镀层变色，通常要经过镀后处理，主要是浸亮、化学和电化学钝化，镀贵金属或稀有金属 ...适用对象：一切金属或非金属材质上之电镀层及无电解镍膜厚之测定， 以及多层电镀之分层厚度测试(包括合金)。可测定镀层之种类／可直接测定镀层铬(Cr)； 镍(Ni)； 铜(Cu)； 压铸锌上之铜(Cu／Zn)； 镉； 铅： 无电解镍：铁； 锌(Zn)： ?(Sn)： 银(Ag)： 金(Au)； 黄铜； 半田： 锡?锌合金主要特点：微电脑内建式， 各镀层既成测定条件内藏， 并可随需要修改， 程式操控. 操作简单。对话式操作， 错误信息提示， 电解液更换及测定状态， 测定迅速. 一目了然、 防止错误。光学金相显微分析
义项指多义词的不同概念，如的义项：网球运动员、歌手等；的义项：冯小刚执导电影、江苏卫视交友节目等。
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{{if list && list.length}}金相分析样品磨光方法介绍
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摘要: 金相试样经过截取之后，其选择面必须得到镜面一般的表面。因此我们必须利用从粗到细的磨粒的金相砂纸来进行磨光，是试样磨面逐渐接近理想的细划痕的表面。一般将磨光分为粗磨与精磨两个步骤。研磨要求金相试样的磨光 ...
金相试样经过截取之后，其选择面必须得到镜面一般的表面。因此我们必须利用从粗到细的磨粒的金相砂纸来进行磨光，是试样磨面逐渐接近理想的细划痕的表面。一般将磨光分为粗磨与精磨两个步骤。研磨要求金相试样的磨光除了要使表面光滑平整外，更重要的是应尽可能减少表层损伤。因此，每道磨光过程除了必须把前一道工序的磨痕及其造成的变形层去除之外，还必须尽可能地减少损伤。而最后一道磨光工序产生的变形层深度应非常浅，保证能在下一道抛光工序中除去。图为试样经过切割加工及四道磨光工序后，表面变形层厚度变化示意图。图中A、B、C均为变形层，越往里，变形量越小，D为未受损伤的组织。粗磨：整平试样，并磨成合适的形状对于不同材料的各种试样需采用不同的粗磨方法。对硬性材料多采用砂轮磨平法，而对于软件材料(如铝、铜及其合金等)则采用挫刀挫平法，并将其不需要保留的棱角去掉。磨制时，应使试样的磨削面与砂轮侧面保持平行，并平稳地与砂轮相接触，而且均匀的施以压力。在磨制过程中，试样应平行砂轮径向缓缓移动，以免给砂轮磨出沟痕而导致试样的凸凹不平，同时要注意试样应及时入水冷却，以保证其磨面不会受热而产生组织变化。精磨：消除粗磨时留下的较深的磨痕，为下一步抛光打好基础。一般分为手工湿磨及机械磨制两种方法磨光砂纸：精磨通常是在砂纸上进行，砂纸分水砂纸和干砂纸。水砂纸为SiC磨料不溶于水。金相干砂纸的磨料有人造刚玉、碳化硅、氧化铁等，性均极硬，呈多边棱角，具有良好的切削性能。手工湿磨法：1：砂纸朝外向下倾斜(从操作者方向看)，粘贴在平板玻璃上磨制时，将试样磨面平后在砂纸上，直线向前推。压力应力求均衡，回程中最好将试样提起拉回，不与砂纸接触。反复操作进行，直到旧的磨痕全部消失，在整个磨面上得到方向一致均匀的新磨痕边止。2：每换一道砂纸之前，必须先用水洗去样品和手上的砂粒，并擦干，然后将试样旋转90度在次级砂纸上磨制。3：通常使用粒度为240、320、400、 600四种水砂纸进行磨光后即可进行抛光。而对于较软金属，如Pb、Sn、Al、Mg合金，应用更细的金相干砂纸磨光后再抛光。4：干砂纸一般选280、W40 、 W28 、 W20，水砂纸一般选用240、320、400、600 四个号。优点a 绝大部分磨屑和脱落的磨粒及时地冲走。这样在整个磨光操作过程中，磨粒的尖锐棱角始终与试样的表面接触，保持其良好的磨削作用。b 水的冷却作用可以减少磨光时在试样表面产生的摩擦热，避免显微组织发生变化。整个磨光工序可以在同设备上完成。 机械磨制法将不同粒度的碳化硅砂纸分别置于边缘略有突起放了一些水的电动转盘上，则随着转盘转动，砂纸下面的水被甩出，砂纸被吸附在转盘上，即可进行机械湿磨，磨光效率能进一步提高。如转盘式金相预磨机使用时用水作润滑剂和冷却剂。配有微型计算机的自动磨光机，可以对磨光过程进行程序控制，整个磨光过程可以在数分钟内完成。
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