金相檢驗(yàn)培訓(xùn)的對(duì)象包括金相分析試驗(yàn)員,技術(shù)質(zhì)量管理人員等。課程包含金屬學(xué)基礎(chǔ)知識(shí);檢驗(yàn)技術(shù);檢驗(yàn)常用設(shè)備;金相評(píng)定、缺陷分析、失效分析等檢驗(yàn)方法。
金相檢驗(yàn)主要是通過采用定量金相學(xué)原理,運(yùn)用二維金相試樣磨面或薄膜的金相顯微組織的測(cè)量和計(jì)算來確定合金組織的三維空間形貌,從而建立合金成分、組織和性能間的定量關(guān)系。這種技術(shù)不僅僅大大提高了金相檢驗(yàn)的準(zhǔn)確率更是提高了其速度,大大縮短了工作時(shí)間。
從某種意義上而言,金相檢驗(yàn)就是在人們主觀意識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)于金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究與分析,將物理冶金學(xué)理論運(yùn)用到實(shí)際的操作過程中,針對(duì)其金屬以及合金的成分進(jìn)行檢驗(yàn),性能的分析。
在進(jìn)行金相檢驗(yàn)之前必須做好以下兩個(gè)方面的準(zhǔn)備工作:一是針對(duì)材料的組成結(jié)構(gòu)以及性能進(jìn)行大量的測(cè)試研究,通過理論化的數(shù)據(jù)完成對(duì)材料的認(rèn)識(shí)。二是根據(jù)材料的特性進(jìn)行相互之間的對(duì)比與規(guī)律性的研究,從而得知材料間的共性特點(diǎn)以及特殊性能,這對(duì)于金相檢驗(yàn)有著極其重要的指導(dǎo)意義。在許多工業(yè)的發(fā)展過程中,金相檢驗(yàn)都得到了很好的發(fā)展并發(fā)揮了極其重要的地位,尤其是在對(duì)材料進(jìn)行檢驗(yàn)的過程中更是發(fā)揮了不可替代的重要作用。利用顯微組織結(jié)構(gòu)的特性以及控制手段對(duì)發(fā)展中的冶金材料、機(jī)械制造、能源建筑等都進(jìn)行了相關(guān)的檢驗(yàn)。它是材料研究中重要的組成部分之一,同時(shí)新材料的不斷出現(xiàn),也大大促進(jìn)了金相檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展。
化學(xué)成分與金相組織
首先在進(jìn)行化學(xué)成分分析與金相組織檢驗(yàn)的同時(shí),必須清楚的了解什么是合金設(shè)計(jì),其根本目的及其意義。在進(jìn)行合金設(shè)計(jì)的過程中,最主要的就是對(duì)組織設(shè)計(jì)進(jìn)行很好的測(cè)評(píng),了解成分與組織之間的相互敏感度,必須選擇滿足特性需要的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析控制。這些性能的好壞與受控成分、表面組織以及應(yīng)力情況等有著直接的關(guān)系。所以在進(jìn)行金相組織檢測(cè)的同時(shí)必須清楚的掌控其材料的性能、化學(xué)成分。合金設(shè)計(jì)的目的就是為了將各個(gè)工程建設(shè)的各項(xiàng)性能有機(jī)的結(jié)合在一起,將其性能最優(yōu)化。將組織結(jié)構(gòu)的性能配置控制在可操作的范圍之內(nèi)。這樣不僅僅能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行測(cè)算更加能有效的解決資源。如馬氏體形態(tài)、貝氏體形態(tài)等首先受控于碳的含量。低碳鋼淬火后得到板條狀馬氏體,而高碳鋼淬火后得到針狀馬氏體。所以,金相檢驗(yàn)是驗(yàn)證和解釋所設(shè)計(jì)成分是否合理的強(qiáng)有力的手段。
組織演變規(guī)律與工藝制度
在每一個(gè)生產(chǎn)工序中,都必須先確定其材料的化學(xué)成分,然后再系統(tǒng)的了解材料的施工設(shè)備、制造工藝。這里面所指的主要是冶煉、鑄造、熱處理等技術(shù)。采用唯一的金相檢驗(yàn)技術(shù)針對(duì)每一個(gè)施工工藝及環(huán)節(jié)進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷評(píng)估,可以通過儀器了解到顯微組織結(jié)構(gòu)的變化以及特征。最早的應(yīng)用技術(shù)主要是存在于鑄造樹枝晶的制作與混合中,但是原有的晶體制造工藝并不是很完善,并不能很好的進(jìn)行測(cè)試,這也是導(dǎo)致某些工藝技術(shù)鐵素體不完整的主要原因,對(duì)此必須加強(qiáng)這種工藝制度的完整性以及組織規(guī)律變化的考察研究。
金相學(xué)與材料科學(xué)
顯微鏡的發(fā)展給合金設(shè)計(jì)帶來了革命性的變化。眾所周知,人類冶煉金屬通過各種途徑了解合金工藝過程、特性以及使用性能的漫長歷史,直到有了金相顯微鏡后才形成了當(dāng)今的冶金科學(xué)。顯微組織與宏觀力學(xué)關(guān)系的認(rèn)識(shí),為成分-組織-性能半定量或定量的研究和建立關(guān)系式創(chuàng)造了條件,為材料的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。