金相檢驗實用技術(shù)

內(nèi)容概要

《金相檢驗實用技術(shù)》變黑組著胡義祥。
　　《金相檢驗實用技術(shù)》主要內(nèi)容包括：金相檢驗設(shè)備及技術(shù)延伸、鋼材的宏觀檢驗技術(shù)、鋼鐵材料的金相檢驗、非鐵金屬材料的金相檢驗、金屬熱加工過程的缺陷分析、失效分析基礎(chǔ)和失效分析案例。本書是大連大型鋼鐵企業(yè)、機械裝備制造企業(yè)的中心實驗室及高校金屬材料專業(yè)中數(shù)十年來從事理化檢驗，尤其側(cè)重金相檢驗方面專家的工作經(jīng)驗積累和結(jié)晶。
本書包含了豐富的金相圖和案例，內(nèi)容實用，針對性強。
　　《金相檢驗實用技術(shù)》可供金相檢驗技術(shù)人員閱讀使用，也可作為相關(guān)專業(yè)在校師生的參考書。

書籍目錄

前言
第1章 金相檢驗設(shè)備及技術(shù)延伸
1.1 金相顯微鏡
1.1.1 金相顯微鏡的基本原理
1.1.2 金相顯微鏡的構(gòu)造
1.1.3 金相顯微鏡的操作
1.1.4 金相試樣的制備
1.1.5 視頻照相技術(shù)
1.2 顯微硬度計
1.2.1 顯微硬度計的工作原理
1.2.2 顯微硬度計的使用
1.3 圖像分析儀（定量金相）
1.3.1 圖像分析儀的原理及功能簡介
1.3.2 圖像分析儀在金相分析中的應(yīng)用
1.4 掃描電鏡
1.4.1 掃描電鏡的工作原理
1.4.2 掃描電鏡的特點
1.4.3 掃描電鏡的主要結(jié)構(gòu)
1.4.4 掃描電鏡主要指標(biāo)
1.4.5 樣品的制備
1.4.6 掃描電鏡圖像襯度觀察
1.5 透射電子顯微鏡
1.5.1 透射電子顯微鏡的結(jié)構(gòu)和成像原理
1.5.2 透射電鏡像的襯度
1.5.3 電子顯微鏡在金相學(xué)或材料學(xué)中的應(yīng)用
1.6 金相檢驗技術(shù)延伸及探索
1.6.1 用定量金相法測定球墨鑄鐵中碳偏析
1.6.2 用圖像儀演示球墨鑄鐵中鐵素體生長動力學(xué)
1.6.3 用圖像儀模擬結(jié)晶動力學(xué)
第2章 鋼材的宏觀檢驗技術(shù)
2.1 鋼錠的結(jié)晶過程及缺陷的分布
2.2 酸浸試驗
2.2.1 試樣制備
2.2.2 試驗方法
2.2.3 各種低倍缺陷的特征、評級原則、形成原因及消除方法
2.3 斷口檢驗
2.3.1 對試樣的要求
2.3.2 試驗方法
2.3.3 斷口組織和缺陷的分類及鑒別方法
2.4 塔形發(fā)紋檢驗
2.4.1 對試樣的要求
2.4.2 試驗方法
2.4.3 發(fā)紋的形成原因及消除方法
2.4.4 發(fā)紋的識別
2.5 硫印試驗
2.5.1 硫在鋼中的分布及影響
2.5.2 硫印檢驗方法
2.6 無損探傷法
2.6.1 磁粉探傷
2.6.2 超聲波探傷
第3章 鋼鐵材料的金相檢驗
3.1 鋼中常見的金相組織
3.1.1 鐵素體
3.1.2 奧氏體
3.1.3 滲碳體
3.1.4 珠光體
3.1.5 萊氏體
3.1.6 貝氏體
3.1.7 馬氏體
3.1.8 魏氏組織
3.2 合金元素在鋼中的作用
3.3 金相試樣的熱處理
3.3.1 非金屬夾雜物試樣的熱處理
3.3.2 網(wǎng)狀碳化物試樣的熱處理
3.3.3 帶狀碳化物及帶狀組織試樣的熱處理
3.3.4 軸承鋼碳化物液析試樣的熱處理
3.3.5 碳化物不均勻性試樣的熱處理
3.3.6 石墨碳試樣的熱處理
3.4 晶粒度的測定
3.4.1 金屬平均晶粒度測定方法
3.4.2 低碳鋼冷軋薄板鐵素體晶粒度測定法
3.5 脫碳層的測定
3.5.1 脫碳層的測定原則
3.5.2 脫碳層的測定方法
3.5.3 脫碳層測定注意事項
3.6 球化組織的檢驗
3.6.1 球化退火的原理
3.6.2 球化組織的檢驗方法
3.6.3 球化組織檢驗注意事項
3.7 鋼中非金屬夾雜物的檢驗
3.7.1 鋼中常見非金屬夾雜物類型
3.7.2 鋼中非金屬夾雜物的檢驗方法
3.7.3 鋼中非金屬夾雜物檢驗注意事項
3.7.4 鋼中非金屬夾雜物含量的測定--標(biāo)準(zhǔn)評級圖顯微檢驗法
3.8 顯微裂紋的檢驗
3.9 碳化物液析的檢驗
3.1 0滾動軸承鋼帶狀碳化物的檢驗
3.1 1結(jié)構(gòu)鋼帶狀組織的檢驗
3.1 2網(wǎng)狀碳化物的檢驗
3.1 3碳化物不均勻度的檢驗
3.1 3.1 碳化物不均勻度的檢驗方法
3.1 3.2 碳化物不均勻度檢驗注意事項
3.1 3.3 鋼的共晶碳化物不均勻度評級法
3.1 4鋼中石墨碳的檢驗
3.1 5石墨鋼石墨形狀的檢驗
3.1 6奧氏體鋼中α相的測定
3.1 7鋼中馬氏體的金相檢驗
3.1 7.1 低碳馬氏體鋼的金相檢驗
3.1 7.2 中碳鋼與中碳合金結(jié)構(gòu)鋼馬氏體的金相檢驗
3.1 8醫(yī)用不銹鋼的金相檢驗
3.1 9鑄鐵的金相檢驗
3.1 9.1 白口鑄鐵及其金相檢驗
3.1 9.2 灰鑄鐵及其金相檢驗
3.1 9.3 球墨鑄鐵及其金相檢驗
第4章 非鐵金屬材料的金相檢驗
4.1 鋁及鋁合金的金相檢驗
4.1.1 概述
4.1.2 鋁及鋁合金的金相組織
4.1.3 鋁合金的金相檢驗方法
4.2 銅及銅合金的金相檢驗
4.2.1 概述
4.2.2 銅及銅合金的金相組織
4.2.3 銅及銅合金的金相檢驗方法
4.3 鎂合金的金相檢驗
4.3.1 概述
4.3.2 鎂合金的金相組織
4.3.3 鎂合金的金相檢驗方法
4.4 鈦及鈦合金的金相檢驗
4.4.1 概述
4.4.2 鈦合金的金相組織
4.4.3 鈦合金的金相檢驗方法
4.5 硬質(zhì)合金的金相檢驗
4.5.1 概述
4.5.2 硬質(zhì)合金的金相組織
4.5.3 硬質(zhì)合金的金相檢驗方法
4.6 粉末冶金制品的金相檢驗
4.6.1 概述
4.6.2 粉末冶金制品的金相組織
4.6.3 粉末冶金制品的金相檢驗方法
4.7 軸承合金的金相檢驗
4.7.1 概述
4.7.2 軸承合金的金相組織
4.7.3 軸承合金的金相檢驗方法
第5章 金屬熱加工過程的缺陷分析
5.1 鑄造缺陷
5.1.1 氣孔
5.1.2 疏松
5.1.3 縮孔
5.1.4 夾雜
5.1.5 偏析
5.1.6 金相組織缺陷
5.2 鍛造缺陷
5.2.1 原材料缺陷造成的鍛件缺陷
5.2.2 落料不當(dāng)造成的鍛件缺陷
5.2.3 鍛造工藝不當(dāng)造成的缺陷
5.3 熱處理缺陷
5.3.1 熱處理裂紋
5.3.2 熱處理變形
5.4 焊接接頭缺陷
5.4.1 裂紋
5.4.2 孔穴
5.4.3 固體夾雜
5.4.4 未熔合和未焊透
5.4.5 形狀缺陷
5.4.6 其他缺陷
第6章 失效分析基礎(chǔ)
6.1 失效分析的思路及方法
6.1.1 失效分析的思路
6.1.2 失效分析的方法
6.2 機械構(gòu)件失效的主要形式及其分析
6.2.1 斷裂特征及其分析
6.2.2 表面損傷失效
第7章 失效分析案例
7.1 由“痕跡”分析追查失效原因
7.1.1 2942kW（4000馬力）柴油機主軸瓦剝落碎粒分析
7.1.2 汽車發(fā)動機三元催化器網(wǎng)眼堵塞殘留物分析
7.1.3 汽車柴油機濾清器網(wǎng)上殘留物分析
7.1.4 推力瓦發(fā)熱預(yù)報分析
7.2 材料缺陷引起的失效
7.2.1 轉(zhuǎn)子濾脆斷分析
7.2.2 活塞銷斷裂分析
7.2.3 彈簧座原材料裂紋分析
7.2.4 車鉤焊補引起裂紋
7.3 熱加工工藝不當(dāng)引起的失效
7.3.1 38CrMoAl齒輪掉渣
7.3.2 叉車方向聯(lián)軸器斷裂分析
7.3.3 發(fā)電機轉(zhuǎn)子爪斷裂分析
7.3.4 齒輪兩端齒根未淬硬引起斷裂
7.4 刀痕及零件設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理造成應(yīng)力集中引起的失效
7.4.1 連桿螺栓螺紋根部刀痕引起的斷裂
7.4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)造成連桿蓋斷裂
7.4.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計不當(dāng)造成齒輪斷裂
7.4.4 氣缸套冷加工失誤引起斷裂
7.5 裝配及運用中過載造成的失效
7.5.1 高速鋼刀過載二次淬火開裂
7.5.2 連桿螺栓裝配過程中過載斷裂
7.5.3 叉車扭鎖銷切斷分析
7.5.4 橡塑機齒輪軸失效分析
7.6 磨損及環(huán)境引起的失效
7.6.1 從動齒輪剝落及下凹失效分析
7.6.2 凸輪軸磨裂
7.6.3 鋁活塞應(yīng)力腐蝕開裂
7.6.4 柴油機高壓油管應(yīng)力腐蝕
7.6.5 彈簧墊氫脆斷裂
7.6.6 油泵油嘴氫脆斷裂
7.7 2942kW（4000馬力）內(nèi)燃機車球墨鑄鐵曲軸綜合失效分析及質(zhì)量改進
7.7.1 抱軸引起的失效
7.7.2 水錘引起的斷裂
7.7.3 球化不良引起的失效
7.7.4 疲勞斷裂及質(zhì)量改進

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：第1章金相檢驗設(shè)備及技術(shù)延伸金相分析是研究材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的主要方法之一，特別是在金屬材料研究領(lǐng)域中占有很重要的地位。金相顯微鏡是進行顯微分析的主要工具，利用金相顯微鏡在專門制備的試樣上觀察材料的組織和缺陷的方法，稱為金相顯微分析。顯微分析可以觀察、研究材料中存在的相的形貌、晶粒大小，以及這些相和非金屬夾雜物（氧化物、硫化物等）在組織中的數(shù)量和分布情況等問題，根據(jù)材料的組織結(jié)構(gòu)與其化學(xué)成分之間的關(guān)系，可以確定各類材料經(jīng)不同加工工藝處理后的顯微組織，并以此判別材料的性能及質(zhì)量的優(yōu)劣等。金相學(xué)的誕生已經(jīng)有一個多世紀(jì)了，作為現(xiàn)代金相的重要組成部分及研究方法之一，光學(xué)顯微鏡在金屬材料的宏觀和微觀檢驗中發(fā)揮著重要的作用，尤其以其直觀、便捷等特點在金相組織鑒別和缺陷分析中得到了廣泛應(yīng)用，并已成為一門成熟的學(xué)科。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，金相學(xué)也在不斷充實新的內(nèi)容和擴大它的領(lǐng)域。首先，觀察手段的改進使金相學(xué)起了明顯的變化。隨著光學(xué)顯微技術(shù)的發(fā)展，從顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計到觀察方式都有了很大的進步，進一步提高了觀察的效果和效率。特別是近年來數(shù)碼影像系統(tǒng)的發(fā)展，使影像數(shù)字化，并為定量金相分析提供了條件。目前，它的主要發(fā)展趨勢是定量金相學(xué)，也就是把光學(xué)顯微鏡配上電子計算機，對顯微組織的一些特征進行定量的分析。同時，針對材料研究的多樣化要求，顯微鏡各種功能的模塊化設(shè)計為擴展顯微鏡的功能提供了一個好的平臺，如電動臺、加熱臺等，從而可以非常方便地搭載，為多視場金屬夾雜物的評定以及對高溫或低溫條件下組織轉(zhuǎn)變的研究提供了便利。金相分析作為常規(guī)檢驗手段之一，為了提高工作效率，也促使顯微鏡的自動化程度大幅度的提高，例如自動聚焦、物鏡電動轉(zhuǎn)化、觀察方式電動轉(zhuǎn)換，甚至顯微鏡完全由計算機操控都可實現(xiàn)，為材料科學(xué)研究和產(chǎn)品質(zhì)量控制提供了有利的工具。光學(xué)顯微鏡雖然有簡單方便的優(yōu)點，但是它的分辨率不高。由于光波波長的限制，金相顯微鏡的放大倍數(shù)為幾十倍到2000倍，極限分辨率為250nm.左右，一般僅能觀察金相組織中幾十微米尺度的細節(jié)。而且，也不能給出有關(guān)相的晶體結(jié)構(gòu)、取向、缺陷和成分的信息。若要觀察材料的更精細結(jié)構(gòu)，如嵌鑲塊等，則要用放大倍數(shù)可達幾萬到幾十萬倍的透射電子顯微鏡或掃描電子顯微鏡及x光射線能譜技術(shù)等。為了獲得更高的分辨率以觀察更細微的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，20世紀(jì)30年代初研制成功了透射式電子顯微鏡。經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，它的分辨率已接近或達到分辨單個原子的水平。這些電子光學(xué)儀器不但有極高的分辨率，并且能進行微區(qū)電子衍射分析，給出有關(guān)的晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，而且能確定有關(guān)相之間的取向關(guān)系和內(nèi)部缺陷。后來，為了觀察凸凹不平的大塊試樣（斷口），掃描電子顯微鏡又應(yīng)運而生，配上x射線譜儀及電子能量譜儀后，還能進行小到幾納米范圍的化學(xué)成分分析。

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