广东省扣件金相法检测非金属夹杂物怎么做

广东省扣件金相法检测非金属夹杂物怎么做

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深圳华瑞测金属材料内部主要检测项目如下:
1、机械性能:主要包括(拉伸试验、高低温拉伸试验、 压缩试验、剪切试验、扭转试验、弯曲试验、冲击试验、洛氏硬度试验 、布氏硬度试验、维氏硬度试验、压扁试验 ;
2、化学成分分析:主要分析金属材里的各种化学成分含量(碳, 硅, 锰, 磷, 硫, 镍, 铬, 钼, 铜, 钒, 钛, 钨, 铅, 铌, 汞, 锡, 镉, 锑, 铝, 镁, 铁, 锌, 氮, 氢, 氧 );

3、金相测试:主要包括(非金属夹杂物、低倍组织、晶粒度、断口检验、镀层厚度、硬化层深度、脱碳层、灰口铸铁金相、球墨铸铁金相、金相切片分析;
4、镀层测试:常用方法为,镀层测厚-库仑法、镀层测厚-金相法、镀层测厚-涡流法、镀层测厚-射线荧光法、镀层成分分析和表面污点分析;


一、扣件金相法检测非金属夹杂物的原理

金相法检测是基于在金相显微镜下对夹杂物的多方面观察来进行的。

明视场观察:利用明视场观察夹杂物的颜色、形态、大小和分布。例如,可以判断夹杂物是块状、球状还是针状等,并且确定其在扣件组织中的分布情况,是均匀分布还是局部聚集等。通过对这些特征的分析,可以初步推断夹杂物的类型和来源。比如,内生夹杂物一般分布相对均匀,而外来夹杂物可能在局部出现且形状不规则。

暗视场观察:在暗视场下观察夹杂物的固有色彩和透明度。这有助于区分不同类型的夹杂物,因为有些夹杂物在暗视场下会呈现出独特的光学特性,如某些硫化物夹杂物可能在暗视场下具有特殊的荧光效果。

偏振光正交下观察:观察夹杂物的各种光学性质,从而判断夹杂物的类型。不同类型的夹杂物在偏振光下会有不同的反应,例如各向同性和各向异性的夹杂物在偏振光下的表现不同,各向异性夹杂物在偏振光下可能会显示出双折射现象等。根据这些特性,可以更准确地鉴定夹杂物的种类,如氧化物、硫化物或者氮化物等类型的夹杂物。

二、扣件金相法检测的试样要求

检测面积:通常根据相关标准,如 ASTM - E45、GB/T10561,检测面积可能为160mm²或根据试样而定。

试样制备:

切割取样:从扣件上选取合适的部位进行切割取样,要确保所取的试样能够代表扣件的整体情况。在切割过程中,要避免对试样造成过热等影响其金相组织的情况,可采用合适的冷却方式。

研磨与抛光:研磨时要逐步选用不同粒度的砂纸,从粗到细,使试样表面逐渐平整。抛光过程中要注意避免出现麻点,因为麻点可能会与夹杂物混淆,影响检测结果。如果在抛光时出现麻点,可以调整抛光的参数,如抛光的压力、速度以及抛光剂的种类等。

三、检测的重要性

对扣件性能的影响:

力学性能方面:非金属夹杂物在扣件中会破坏金属的连续性和均匀性,降低扣件的力学性能指标。例如,可能会使扣件的强度、硬度等性能下降,影响其在实际使用中的承载能力。

疲劳性能方面:会降低扣件的疲劳强度,使扣件在反复受力的情况下更容易出现疲劳裂纹,从而缩短扣件的使用寿命。

表面质量方面:可能会导致扣件表面粗糙度增加,这对于一些对表面质量要求较高的应用场景,如精密机械连接等,会产生不利影响。

质量控制意义:通过金相法检测扣件中的非金属夹杂物,可以对扣件的质量进行有效的控制。在生产过程中,如果检测到夹杂物含量过高或者夹杂物类型不符合要求,可以及时调整生产工艺,如改进冶炼过程、优化浇注工艺等,从而提高扣件的质量,减少次品率。

四、夹杂物的分类与特点

按来源分类:

是金属在熔炼过程中与外界物质接触发生作用产生的夹杂物。

外形不规则,尺寸比较大。例如炉料表面的砂土和炉衬等与金属液作用形成的熔渣,若滞留在扣件金属中就成为外来夹杂物。

是金属在熔炼过程中,各种物理化学反应形成的夹杂物。

一般来说分布比较均匀,颗粒也比较小。例如在扣件的冶炼过程中,脱氧反应产生的氧化物和硅酸盐等产物,如果在钢液凝固前未浮出,就会成为内生夹杂物留在扣件中。

内生夹杂物:

外来夹杂物:

按化学成分分类:

形态为球形,这种夹杂物通常出现在用硅铁脱氧不完全的扣件钢中。

在光学显微镜下观察呈链状的极细的针状夹杂。

呈块状,外形不规则,在过量铝脱氧时出现。

简单氧化物:如FeO、Fe₂O₃、MnO、SiO₂、Al₂O₃、MgO、Cu₂O等。在铸钢扣件中,当用硅铁或铝进行脱氧时,SiO₂和Al₂O₃夹杂比较常见。

复杂氧化物(硅酸盐夹杂):如2FeO•SiO₂(铁硅酸盐)、2MnO•SiO₂(锰硅酸盐)、CaO•SiO₂(钙硅酸盐)等。这类夹杂物在钢的凝固过程中,由于冷却速度较快,某些液态的硅酸盐来不及结晶,其全部或部分以玻璃态的形式保存于扣件钢中。

氧化物系夹杂:

硫化物系夹杂:主要是FeS、MnS和CaS等。在扣件中,如果低熔点的FeS含量过高,易形成热脆现象。一般会要求钢中含有一定量的锰,使硫与锰形成熔点较高的MnS从而消除FeS的危害,铸态扣件钢中硫化物夹杂主要是MnS。其形态通常分为三类:

氮化物夹杂:当扣件钢中加入与氮亲和力较大的元素时形成AlN,TiN,ZrN和VN等氮化物。在出钢和浇铸过程中钢液与空气接触,氮化物的数量会显著增加。


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发布时间
2025-01-06 17:37
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