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    顯微分析

     

    簡要介紹:

    顯微結構分析是人們通過光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透視電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)等分析儀器來研究金屬材 料、復合材料、各種新材料等的顯微組織大小、形態、分布、數量和性質的一種方法。顯微組織是指如晶粒、包含物、夾雜物以及相變產物等特征組織。利用這種方 法來考查如合金元素、成分變化及其與顯微組織變化的關系:冷熱加工過程對組織引入的變化規律;應用金相檢驗還可對產品進行質量控制和產品檢驗以及失效分析等。故材料微觀結構檢查是材料質量管控的關鍵環節。

     

    應用范圍:

    航空航天、能源、機電、汽車、交通運輸、計算機、通訊、儀器儀表、家電、醫療、輕工、冶金等。

     

     

    非金屬夾雜物評定 宏觀金相組織分析 金屬平均晶粒度評定 X射線衍射儀技術(XRD) 顯微金相組織分析 滲碳/滲氮/硬化層深度測量
    • 目的:

      鋼中非金屬夾雜物會降低鋼的機械性能,特別是降低塑性、韌性及疲勞極限。嚴重時,還會使鋼在熱加工與熱處理時產生裂紋或使用時突然脆斷。非金屬夾雜 物也促使鋼形成熱加工纖維組織與帶狀組織,使材料具有各向異性。嚴重時,橫向塑性僅為縱向的一半,并使沖擊韌性大為降低。因此,對重要用途的鋼(如滾動軸 承鋼、彈簧鋼等)要檢查非金屬夾雜物的數量、形狀、大小與分布情況。

       

      應用范圍:

      不銹鋼、高速鋼、合金鋼、模具鋼等

       

      測試步驟:

      取樣→清洗→鑲嵌→研磨→拋光→觀察

       

      依據標準:

      GB/T 10561-2005 鋼中非金屬夾雜物含量的測定 標準評級圖顯微檢驗法

      ASTM E45-2013   測定鋼材夾雜物含量的試驗方法

       

      典型圖片:

       

      硫化物夾雜 氧化物夾雜

       

      硫化物夾雜圖片

       

       

      氧化物夾雜圖片

       

    • 目的:

      評價壓鑄件或焊縫是否存在空洞、夾雜,壓鑄件的組織走向,焊縫是否存在未焊透等明顯缺陷。

       

      應用范圍:

      鑄鐵、鋼、有色金屬件、焊接件等。

       

      測試步驟:

      取樣→清洗→鑲嵌→研磨→拋光→微蝕→觀察

      GB/T 3246.2-2000 變形鋁及鋁合金制品低倍組織檢驗方法

      GB/T 226-1991    鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法

       

      典型圖片:

       

      宏觀金相 宏觀金相

       

      不銹鋼角焊縫宏觀金相圖片

       

       

      銅棒宏觀金相圖片

       

    • 目的:

      單位面積中晶粒的數量與晶粒的尺寸有關,晶粒的大小對金屬的拉伸強度、韌性、塑性等機械性質有決定性的影響。檢查材料晶粒尺寸大小,可以評估材料性能。

       

      應用范圍:

      鋼、銅合金、鋁合金、鎂合金、鎳合金、鈦合金等。

       

      測試步驟:

      取樣→清洗→鑲嵌→研磨→拋光→微蝕→觀察

       

      依據標準:

      GB/T 6394-2002 金屬平均晶粒度測定法

      ASTM E112-2013 平均晶粒度測定的標準方法

      YS/T 347-2004  銅及銅合金 平均晶粒度測定方法

       

      典型圖片:

       

      晶粒度 晶粒度

       

      純銅晶粒度

       

       

      鋁合金晶粒度

       

      晶粒度 晶粒度

       

      工業純鐵晶粒度

       

       

      鋁合金晶粒度

       

    • 1、X射線衍射儀技術(XRD)

      X射線衍射儀技術(X-ray diffraction,XRD)。通過對材料進行X射線衍射,分析其衍射圖譜,獲得材料的成分、材料內部原子或分子的結構或形態等信息的研究手段。X射 線衍射分析法是研究物質的物相和晶體結構的主要方法。當某物質(晶體或非晶體)進行衍射分析時,該物質被X射線照射產生不同程度的衍射現象,物質組成、晶 型、分子內成鍵方式、分子的構型、構象等決定該物質產生特有的衍射圖譜。X射線衍射方法具有不損傷樣品、無污染、快捷、測量精度高、能得到有關晶體完整性 的大量信息等優點。因此,X射線衍射分析法作為材料結構和成分分析的一種現代科學方法,已逐步在各學科研究和生產中廣泛應用。 

       

      2. X射線衍射儀技術(XRD)可為客戶解決的問題

      (1)當材料由多種結晶成分組成,需區分各成分所占比例,可使用XRD物相鑒定功能,分析各結晶相的比例。

      (2)很多材料的性能由結晶程度決定,可使用XRD結晶度分析,確定材料的結晶程度。

      (3)新材料開發需要充分了解材料的晶格參數,使用XRD可快捷測試出點陣參數,為新材料開發應用提供性能驗證指標。

      (4)產品在使用過程中出現斷裂、變形等失效現象,可能涉及微觀應力方面影響,使用XRD可以快捷測定微觀應力。

      (5)納米材料由于顆粒細小,極易形成團粒,采用通常的粒度分析儀往往會給出錯誤的數據。采用X射線衍射線線寬法(謝樂法)可以測定納米粒子的平均粒徑。

       

      3. X射線衍射儀技術(XRD)注意事項

      (1)固體樣品表面>10×10mm,厚度在5μm以上,表面必須平整,可以用幾塊粘貼一起。

      (2)對于片狀、圓拄狀樣品會存在嚴重的擇優取向,衍射強度異常,需提供測試方向。

      (3)對于測量金屬樣品的微觀應力(晶格畸變),測量殘余奧氏體,要求制備成金相樣品,并進行普通拋光或電解拋光,消除表面應變層。

      (4)粉末樣品要求磨成320目的粒度,直徑約40微米,重量大于5g。

       

      4.應用實例

      樣品信息:送檢樣品為白色粉末狀的珍珠粉,送檢方要求進行物相鑒定。本試驗使用設備為日本理學D/max2500的X射線衍射儀。

      試驗參數:管壓40KV,管流200μA,Cu靶,衍射寬度DS=SS=1°,RS=0.3mm,掃描速度2.000 (d•min-1),掃描范圍10°~80°。

       

      測試譜圖:

       

      XRD分析

       

      測試結果:樣品的主要成分為碳酸鈣。

    • 目的:

      主要用于檢查金屬材料微觀的組織構成、評判熱處理質量。

       

      應用范圍:

      鑄鐵、鋼、銅合金、鋁合金、鎂合金、鎳合金、鈦合金等。

       

      測試步驟:

      取樣→清洗→鑲嵌→研磨→拋光→微蝕→觀察。

       

      依據標準:
      鋼鐵:

      GB/T 13298-1991  金屬顯微組織檢驗方法

      GB/T 13299-1991  鋼的顯微組織評定方法

      GB/T 9441-2009   球墨鑄鐵金相檢驗

      GB/T 7216-2009   灰鑄鐵金相檢驗

      GB/T 1299-2000   合金工具鋼

      GB/T 13320-2007  鋼質模鍛件 金相組織評級圖及評定方法

      GB/T 11354-2005  鋼鐵零件 滲氮層深度測定和金相組織檢驗

      GB/T 13305-2008  不銹鋼中α-相面積含量金相測定法

      GB/T 4334-2008   金屬和合金的腐蝕不銹鋼晶間腐蝕

      GB/T 14979-1994  鋼的共晶碳化物不均勻度評定方法

      JB/T 1255-2001   高碳鉻軸承鋼滾動軸承零件熱處理技術條件

      JB/T 9204-2008   鋼件感應淬火金相檢驗

      JB/T 7710-2007   碳氮共滲或薄層滲碳鋼件 顯微組織檢測

      JB/T 7713-2007   高碳高合金鋼制冷作模具顯微組織檢驗

       

      銅及銅合金:

      QJ 2337-1992     鈹青銅的金相試驗方法

       

      鎂及鎂合金:

      GB/T 4296-2004   鎂合金加工制品顯微組織檢驗方法

       

      鋁及鋁合金:

      JB/T 7946.1-1999 鑄造鋁硅合金變質

      JB/T 7946.2-1999 鑄造鋁合金金相 鑄造鋁硅合金過燒

      JB/T 7946.3-1999 鑄造鋁合金針孔

      JB/T 7946.4-1999 鑄造鋁銅合金晶粒度

       

      典型圖片:

       

      45鋼金相組織

      合金工具鋼金相組織

       

      45鋼金相組織

       

       

      合金工具鋼金相組織

       

      314不銹鋼晶間腐蝕 奧氏體雙相不銹鋼

       

      314不銹鋼晶間腐蝕

       

       

      奧氏體雙相不銹鋼

       

      鋁合金金相組織 銅合金金相組織

       

      鋁合金金相組織

       

       

      銅合金金相組織

       

    • 目的:

      檢查構件經過表面滲碳、滲氮或硬化處理后,滲透深度及組織變化情況。

       

      應用范圍:

      滲碳、滲氮、脫碳、碳氮共滲等表面處理鋼件,經感應淬火的鋼件。

       

      測試步驟:

      取樣→清洗→鑲嵌→研磨→拋光→微蝕→觀察

       

      依據標準:

       

      ISO 3887-2003 鋼.脫碳層的測定
      GB/T 224-2008 鋼的脫碳層深度測定法
      QC/T 29018-1991 汽車碳氮共滲齒輪金相檢驗
      ASTM E1077-2001
      (2005)
      評估鋼樣品脫碳層深度的試驗方法
      ISO 2639-2002 鋼.滲碳層和硬化層深度的測定和檢驗
      GB/T 11354-2005 鋼鐵零件 滲氮層深度測定和金相組織檢驗
      GB/T 9451-2005 鋼件薄表面總硬化層深度或有效硬化層深度的測定
      GB/T 5617-2005 鋼的感應淬火或火焰淬火后有效硬化層深度的測定
      GB/T 9450-2005 鋼件滲碳淬火硬化層深度的測定和校核鋼件滲碳淬火硬化層深度的測定和校核
      GB/T 9095-2008
      (ISO 4507-2000)
      燒結鐵基材料滲碳或碳氮共滲硬化層深度的測定及其驗證


      典型圖片:

       

      滲氮層深度檢測 滲氮層深度檢測
      滲氮層深度檢測 滲碳層深度檢測
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