金相检测是通过显微镜观察金属内部组织结构的重要手段,广泛应用于钢铁、铝合金、铜合金等材料的质量控制及失效分析。其主要步骤包括:
1.取样与切割
使用金相切割机截取代表性试样,避免因切割热影响组织。
对于脆性材料(如铸铁),可采用慢速切割或线切割减少应力。
2.镶嵌与研磨
小尺寸或异形试样需采用热镶嵌或冷镶嵌固定,便于后续处理。
依次使用不同粒度砂纸(如240#→800#→1200#)进行研磨,确保表面平整无划痕。
3.抛光与腐蚀
采用金刚石抛光液或氧化铝抛光液进行精细抛光,使表面呈现镜面效果。
根据材料选择适当腐蚀剂(如4%硝酸酒精溶液用于碳钢,Keller试剂用于铝合金),使晶界和相结构清晰显现。
典型金相组织分析
不同热处理状态的金属会呈现不同的显微组织,常见的有:
低碳钢:铁素体(白色) + 珠光体(层状)
淬火钢:马氏体(针状或板条状)
铝合金:α固溶体 + 第二相(如Si、Mg2Si)
常见缺陷及检测标准
夹杂物(如氧化物、硫化物):参照GB/T 10561评级。
晶粒度:按ASTM E112标准评定,影响材料的强度和韧性。
裂纹与孔隙:需结合SEM(扫描电镜)进行高倍观察,分析成因。