金相检测

金相检测培训资料

一、了解金属的金相组织结构

1.定义：金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此，它还研究当外界条

件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。

2.常见金属材料的金相组织图片：

（1）淬火马氏体灰色针状物。（2）下贝氏体黑色针状物。（3）残余奥氏体亮白色。

二、金相检测的目的：

1.观察热处理后的材料内部组织结构是否符合要求。

2.粗测氮化层深度。

三、金相检测的优缺点：优点：形象直观的反应材料内部组织结构，对热处理前后材料内的变

化反应的比较清楚；缺点：检测样品的制备比较麻烦。

四、金相检测的操作过程（以检测模具氮化层深度为例讲解）

1.试样的准备：（1）试样应取自于零件上具有代表性的位置。

（2）试样应垂直于氮化层切取，如下图所示。

（3）试样在切割过程中应避免过热防止组织结构因过热产生变化。

（4）试样尺寸一般不要过大，便于握持和磨削为宜。（圆形试样一般直径12~15毫米，方形试样一般取12~15毫米的立方体）

2.试样磨制：试样的磨制一般分为粗磨和细磨。

（1）粗磨是用磨床去除切割过程留下的铁皮使表面变得平整，磨制过程中要用水冷却，注意保护试样的边缘不允许倒角。

（2）细磨：消除粗磨留下的磨削痕迹得到光滑的表面，为抛光做准备，细磨完毕后应用水冲洗以备抛光。细磨应用金相砂纸由粗到细（01.、02、03、04）单向均

匀推行磨制，不允许往复磨制。直到表面旧的磨痕去除干净新的磨痕均匀一致

再更换更细的砂纸，并将砂纸的推动方向转动90度与上一道磨痕垂直推行磨制。

磨制过程要及时清除试样上的铁屑和沙粒。

3. 抛光：被观察面抛光要达到镜面标准。抛光常用的方法有机械抛光、电解抛光、化学

抛光，其中机械抛光是最常用的方法。具体做法同透明件型腔面抛光。抛光后

的试样被观察面应光亮无痕，依次用水、酒精冲洗污物最后用吹风机吹干。

4. 侵蚀：抛光后的镜面是一个光亮的镜面若直接放在显微镜下观察只能看到一片亮光，

除了能看到一些杂质和裂纹无法辨别各种组成物结构，因此也不能看到氮化层

的分界线。必须通过适当的化学侵蚀之后才能使纤维组织结构显示出来。

常用的化学侵蚀剂是酸碱盐和酒精的水溶液，最常用的是4%硝酸乙醇溶液。

侵蚀时应用棉花沾取侵蚀液擦拭被观察面,侵蚀完成后应迅速用水冲洗表面再

用酒精冲洗水滴并吹干。侵蚀时间要适当，一般在镜面变暗时就可以了，侵蚀

时间的长短和材料有关系。侵蚀不足可以再次侵蚀，但是一旦侵蚀过度必须重

新经过细磨和抛光后再次侵蚀。

5. 显微组织观察：

显微组织观察要用到金相显微镜，普通的光学金相显微镜的放大倍数一般是几十倍到2000倍。对于氮化层深度的观察放大100倍就可以看到明显的分界线。500-1000倍

能观察到金相组织。

注意事项：1.在观察金相组织时可以先用低倍全面地进行观察，找出典型区域（渗

氮层分界线）然后再用高倍镜对部分区域详细观察。

2.在移动金相试样时不得用手触摸试样表面以免引起组织模糊不清。

3.画组织图时应抓住组织形态特点，画出典型区域的组织，注意不要将磨痕或杂质

画在图上。

6. 结果分析：

7. 其它方法检测氮化层深度：

硬度法检测是通过维氏硬度计测量氮化层的有效硬度来换算成氮化层深度，硬度法还可以测量氮化层脆性。（可信度高有争议时以硬度法为仲裁依据）