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金相分析技术在材料测试的重要意义
  • 发布日期:2015-01-20      浏览次数:2962
    •     金相分析技术是指用光学金相显微镜,观察,记录,分析,金属材料的微观组织结构的技术。
        铁碳合金根据含碳量的不同分为亚共析钢,共析钢,过共析钢,白口铸铁等。不同成分的钢,它们的金相组织各不相同。另外成分相同的钢,根据热处理状态不同,它的组织结构也各不相同。组织不同,材料的性能也不相同。所以,成分,热处理状态等,决定了材料的组织,材料的组织结构,又决定着材料的各种性能。可见,研究材料组织结构的重要作用。
        金属材料的结构,可分为:原子结构、晶体结构、组织结构和宏观结构。 我们所研究的主要是金属材料。要对这些材料进行合理地,有效地使用,充分发挥它们的潜力,必须要了解和掌握它们的某种或某些性能。为了达到这个目的,必须对材料进行测试。实际上金相分析技术应该是材料测试的一种。往往和其它测试手段共同进行,综合分析。
        关于材料测试的重要意义:
        我们可以从实际应用中的一些例子看出:
        1、在设计新的设备,或新的构件时就必须选用合适的材料,这就必须提供材料有关的性能数据,特别需要提供设备或构件实际服役的性能,来作为设计的依据。如航空母舰的钢板。飞机发动机的材料。
        2、在合成和制备新材料或制定新工艺时,要对材料的性能进行比较,筛选,和确定zui佳方案。如焊接工艺评定。
        3、在工业生产中,对投产的原材料的质量,必须进行检查,用来了解它是不是符合规格,用来保证产品的质量。如压力容器的生产。
        4、在生产加工过程中要对各道工序前后的材料半成品,成品的性能进行监控,来明确每道工序是否稳定正常。如压力容器的锻件。
        5、对设备和构件在服役条件下的安全和可靠性进行评估,以确保它在服役过程中能够有效正常的工作。如蒸汽锅炉炉管。
        6、对设备和构件故障和失效时要分析设备构件所使用的材料,在使用条件下性能的变化并探讨故障和失效发生的原因,从而寻求解决和改进和途径。螺栓断裂失效。
        7、在材料的宏观性能和微观组织结构中之间往往存在着密切的。目前材料的微观组织结构与宏观性能之间的关系,也还于定性。因为影响因素很多,内部的结构还只限于对性能的说明,解释。人们一直都想通过物理测试的研究,来提示材料的组织结构和宏观性能之间的一些定量关系,并找出一些规律。
        近几年来,发展的比较快,虽然有些还不那么尽如人意,但前景还是很好的。以前人们对材料的研究,很多是盲目的。如球墨铸铁的生产。所以,人们很想,很希望建立起微观组织结构和宏观性质上的这种定量的。但是实验和理论上都有很多困难,不过人们还是在不断地追求。现在由于实验设备和技术的飞速发展人们已经能够用透射电镜和真空扫描遂道电子显微镜,直接看到原子的排列,但只是二维的平面排列。zui近正在研究用X射线激光,建立三维的X射线显微镜,进行三维的晶格全息照像。这样就能掌握了,原子的三维排列的细节。可以测原子的分布,缺陷,电子状态等。掌握每个原子周围的环境。这样人们就可以把这些原子,电子层次的信息通过一系列的理论模型,计算出固体材料的宏观性质。如力学性质,热力学性质,电磁性质,光学性质等。这样建立起一个严格的定量的材料科学理论。我们在研究新材料时,就可以根据材料的使用要求,设计出它的成分,原子排列,电子状态,直到介观组织结构,zui后,用适当的工艺手段把它生产出来。

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