金属原材料化学材质分析,是金属材料研究和制造领域中的一门重要的基础学科,主要研究如何对金属材料进行分析和处理,包括对金属原材料化学成分分析、金相组织分析、显微组织结构分析和力学性能测试等内容。
化学成分分析是金属材料研究和制造中的一项基础工作,它为掌握金属材料的性能提供了必要的依据。金相组织分析是测定各种金属材料金相组织结构的一种方法,也是一种常用的技术手段。因此,金相组织分析在材料研究和制造中具有重要意义。
金属原材料的金相组织,是指在金相显微镜下可以观察到的金属组织,它是由原子在特定条件下组成的各种晶格,按照一定的组织规则排列形成的。其晶体结构称为晶格结构。根据金属原材料不同的状态,可将其分为固态组织和液态组织两大类。金相组织按不同的形态和特征,可以分为球状、棒状、纤维状、板状和粒状等几种形态。
在金属材料的金相组织中,主要有两种主要类型的金相组织:一种是铁素体和渗碳体组成的珠光体组织,另一种是渗碳体与奥氏体组成的回火马氏体组织。这两种金相组织共同构成了金属材料的各种组织。对这两种金相组织,必须在化学成分分析的基础上,分析其成分与显微结构特征,才能准确判断金属材料性能是否符合要求。
一般情况下,如果在钢中含有少量的铁素体和渗碳体,则可以认为是优质钢材。但是在某些情况下,铁素体和渗碳体含量较多时,并不一定是优质钢材,如过冷奥氏体不锈钢、合金结构钢等。这就需要进行化学成分分析及金相组织分析。
金相分析的基本方法是将试样磨成一定形状后,用金相显微镜或高倍显微镜等进行观察,以分析试样的显微组织结构和各种相态。金属材料金相分析方法有许多种,按其方法的不同可以分为宏观分析法和微观分析法两大类。
宏观分析法是通过对试样的宏观形貌进行观察和分析而得到相应的微观组织,主要有显微镜观察、扫描电镜观察和能谱分析等方法。
微观分析法是通过对试样进行必要的化学处理而得到相应的微观组织,主要有浸蚀法、腐蚀法和显微剥皮法等。
目前,金相组织分析常用的方法是宏观分析法和微观分析法。宏观分析法又分为两大类:显微硬度计测量和金相显微镜直接观察,也可将两种方法结合起来使用。
随着材料工业的发展,对金属材料性能的要求越来越高,这就要求金属原材料化学材质分析人员必须具备多方面的知识。首先要掌握材料性能,了解金属材料的特性,这样才能满足工业生产的需要。其次要有扎实的化学成分分析知识,化学成分分析是金属原材料化学材质分析工作的基础。另外还要熟悉金相组织分析方法,了解金相组织分析在金属材料研究和制造中的应用,这样才能保证材料分析工作质量。在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的金相组织分析方法,根据不同需求选择不同的金相组织分析方法,才能更好地完成金属原材料化学材质分析工作。