金相分析仪知识大全

　　金相分析仪是通过结合硬体和软体部分，专业研发的一款通过设备结合软件对金相组织成分等一系列金相属性进行细部分析的仪器，可以对金相进行主动评级、自动评级和比较评级。金相分析仪主要是有金相显微镜、金相软件以及一些高科技小配件组成。

　　金相分析仪的优势特点

　　1、检测时间：高像素CCD摄像头拍摄，分辨率高，无需冲洗照片，计算机直接成像、立即分析。

　　2、准确度：由计算机根据图标检测方法计算，无需对照标准图谱进行主观判断，精确度高，人为误差因素少，重复性好。

　　3、使用方便：系统溶入了专业知识背景，操作人员无需具备较好的专业知识和经验。可人机对话，现学现用，自动化程度高。

　　4、资料保存：传统方法相片保存易损坏，不利于技术交流和质量控制，系统中图像以数字图像文件保存，可方便地调用整理，归档和远程传输。

　　金相分析仪是一套用于铸铁(灰口、球墨)材料金相分析仪的专业仪器。该系统采用了*新的计算机和信息技术。集成了数码采像装置和计算机辅助金相分析软件，直接从显微镜上获取金相图像并以数字图像文件格式存储在计算机中，系统对图像做进一步处理和分析，以计算出所需检测参数，并可将检测结果以报告形式打印输出。

　　1.金相分析仪器检测时的取样方法

　　试样一般不宜过大、过高。对于手工制备的试样，尺寸以磨面面积小于400mm²，高度15-20mm为宜。若试样太小则操作不便，若试样太大则磨制平面过大，增加磨制时间，且不宜磨平。由于被检测材料或零件的形状各异，也可以选用外形不规则的试样。不是检验表面缺陷、渗层、镀层的试样，应将棱边倒圆，防止在磨制时划破砂纸和抛光织物，避免在抛光时飞出造成事故。凡检验表层组织的试样，严禁倒角以保持棱角完整，并保证磨面平整。

　　显微镜的取样方法有多种多样。可根据零件的大小、材料性能、现场实际条件灵活选择。其中*常用的方法是砂轮片切割。一般硬度较低的材料(小于230HBW)如低碳钢、中碳钢、灰铸铁非金属等无不可用锯、车、刨等机械加工。硬度较高的材料(大于450HBW)如白口铸铁、硬质合金以及淬火后的零件等脆性材料，可用锤击法，从击断的碎片中选取大小合适的试样。对于大断面零件或高锰钢等零件等，可用氧乙炔焰气割，但需预留大于20mm的余量，以便在试样磨制中将气割的热影响区除掉。

　　不论采用何种方式取样，都需防止因温度升高而引起组织变化，或因受力而产生塑性变形。

　　2.金相分析仪的取样部位、数量、大小、和磨面方向的选择

　　取样部位必须与检验目的和要求相一致，使所切取的试样具有代表性。必要时应在检验报告中绘图说明取样部位、数量和磨面方向。

　　(1)纵向取样 纵向取样是指沿着钢材的锻轧方向取样。主要检验内容有非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。

　　(2)横向取样 横向取样是指沿着垂直于钢材锻轧方向取样。主要检验内容有金属材料从表层到ZX的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物网、表层缺陷(如氧化层、脱碳层)深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。

　　(3)缺陷或失效分析 截取缺陷分析的试样，应包括零件的缺陷部分在内。例如，零件断裂时得端口，或裂纹的横截面，观察裂纹的深度及周围组织变化情况取样时应注意不能使缺陷在磨制时被损失甚至消失。

　　常见的金相观察检验方法主要可以分为以下几个方面：

　　1、原材料的检验

　　对原材料的冶金质量情况进行检查，如偏析、非金属夹杂物分布类型级别等;对铸造材料的铸造检查，如疏松、气孔、夹渣组织均匀性等;对锻造件的表面进行检查，如脱碳、过热、过烧、裂纹、变形等。

　　2、生产过程中的质量控制

　　金相分析仪可以提供调整工序及修改工艺参数的根据，指导生产。如热处理淬火加热温度、保温时问、冷却速度等是否合适(正确);化学表面热处理工艺参数的控制;锻造的起始和终锻温度是否合适等。

　　3、产品质量检验

　　有些机械零件或产品除要求机械性能、物理性能指标外，有的还要求显微组织参数，作为质量评定的技术指标之一。

　　4、失效分析

　　金相组织分析方法在机械失效分析方面广泛应用，对一些常见的弊病鉴定很方便。如机件表面脱碳;显微裂纹的形貌及分布特征;化学热处理缺陷;热处理后的不正常组织;晶界脆性相析出等。这些金相分析的结果常作为故障分析的根据。

　　灰铸铁中的石墨是以两种不同形式形成，一是由渗碳体的分解而形成， Fe3C→ 3Fe2+C石墨。二是从液体或奥氏体中直接析出，当液体或奥氏体在比较接近于平衡的冷却条件下，则液体(或固溶体)就可比通常结晶温度(或相变点)略高的情况下(如在 1130～ 1135℃和 723～ 738℃)直接形成石墨。

　　一、金相试样的选取及制备

　　1. 试样的选取

　　一般是取自试块或挠曲棒上或取自铸件的本身或在铸件毛胚加工面上端 30mm处切取或筒浇制活塞环可在每筒下端不大于铸件壁厚二倍的位置上切取。

　　2. 试样的制备

　　将试样观察面在细砂轮上磨平，然后分几道砂纸磨制至抛光，消除试样磨面的划痕。铸铁石墨不使其污染或拖曳。

　　3. 试样的抛光

　　选用短毛纤维柔软的平绒、呢或丝绸。抛光粉*好是具有细致尖利性。经过细化加工处理的氧化铝，或常用的氧化铬、氧化铁。在开始抛光时对抛光粉的浓度可以高些，这对防止石墨拖曳有好处。抛光时用力要适中均衡，随时转动变换试样方向，将至完成时把抛光粉减薄，并用力减轻。*后清水冲洗试样，再轻微抛光用干净丝绒擦干就可观察石墨，以观察试样无划痕，石墨呈灰暗为标准。每个试样一般抛光 5～ 6分钟即可。

　　4. 试样的侵蚀

　　一般采用 2～ 5%*酒精溶液或 4%酒精溶液。

　　二、灰铸铁金相检验及评定方法

　　石墨的类型，石墨的长度和数量、共晶石墨的控制，基体组织中的珠光体的分散度，铁素体含量，磷共晶的类型及分布特征和面积大小程度，渗碳体数量等。可按 GB/T 7216-1987， ASTM A247-06， ISO 945-75等标准检验。

　　金相分析仪可以对金相进行主动评级、自动评级和比较评级，其目镜安装在镜筒的上端，*靠近观察者的眼睛。通常目镜由上下两组透镜组成，上面的透镜叫做接目透镜，下面的透镜叫做会聚透镜或场镜。上下透镜之间或场镜下面装有一个光阑(它的大小决定了视场的大小)，因为标本正好在光阑面上成像，可在这个光阑上粘一小段毛发作为指针，用来指示某个特点的目标。也可在其上面放置目镜测微尺，用来测量所观察标本的大小。

　　目镜的长度越短，放大倍数越大(因目镜的放大倍数与目镜的焦距成反比)。常用目镜的放大倍数为5—16倍。将已被物镜放大的，分辨清晰的实像进一步放大，达到人眼能容易分辨清楚的程度。

　　物镜已经分辨清楚的细微结构，假如没有经过目镜的再放大，达不到人眼所能分辨的大小，那就看不清楚;但物镜所不能分辨的细微结构，虽然经过高倍目镜的再放大，也还是看不清楚，所以目镜只能起放大作用，不会提高显微镜的分辨率。有时虽然物镜能分辨开两个靠得很近的物点，但由于这两个物点的像的距离小于眼睛的分辨距离，还是无法看清。所以，目镜和物镜即相互联系，又彼此制约。

　　如何选择一款高质量的金相分析仪是广大消费者*担心的问题，针对这个问题我想谈一下两点

　　一、成像质量

　　我们在使用显微镜主要是利用光学成像原理获得显微组织图像,然后对图像进行定性、定量分析，所以成像质量的高低是*关键指标。清晰的图像在金相学领域我们称之为锐利的图像。而获得锐利的图像必须满足高反差、高亮度、色还原好和高分辨率这四个基本条件。

　　二.机械稳定性

　　有了好的成像质量还不够，还应该随着时间的推移持续保持高质量状态。这一点我们称之为“机械稳定性”因为显微镜不是低值易耗品，其正常使用寿命应在30年以上。在这方面建议用户ZD考察以下几点：

　　1、原材料

　　2、制造精度

　　3、机械设计

　　4、原产地(目前很多进口显微镜厂家在国内建有合资厂)。

　　在进行上述指标比较的同时有条件的用户*好自带试样进行“实地考察”，有比较才有鉴别。总之选择一台好的显微镜不仅仅是购买一台高质量产品，同时也是一种高质量的投资。