实验七材料宏观分析课件.ppt

材料的宏观分析; 通常用眼睛直接观察或者用30倍以下的放大镜观察材料端口或磨面的组织的缺陷的方法称为宏观分析或粗视分析法。这种方法可在较大范围内观察钢材的组织情况，同时用来分析材料的冶金质量和加工质量，以及材料失效分析。 材料中的低倍缺陷有疏松、偏析、白点、缩孔、裂纹、非金属夹杂、气泡及各种不正常断口等。这些缺陷大多是在材料的浇注、结晶和热加工过程中形成的。 检查材料宏观缺陷的方法主要有酸浸低倍试验、断口检验、超声波探伤等。 ;低倍检验的主要方法___磨片分析(即酸浸法) 可用于以下方面: 1、观察铸件的晶粒大小、形状及分布； 2、检查铸锭的疏松、缩孔、夹杂、气泡及裂纹等缺陷； 3、观察锻件的流线、发纹、折叠翻皮等； 4、观察焊接件焊缝组织的状况，如热影响区大小，是否有气孔、夹杂等；（粗视可见低碳钢的堆焊层为柱状晶）； 5、观察材料化学成分的不均匀性，如点状偏析、方框偏析、枝晶偏析等； 另外通过对失效零件的断口分析可观察到明显的缺陷，包括缩孔、气泡、大裂纹、翻皮等，以及断口的成因有应力腐蚀、疲劳或白点等。 ;（一）．钢材中常见的几种低倍缺陷特征如下 （1）疏松 疏松分为一般疏松和中心疏松。;（2）缩孔残余 特征：在酸浸试片的中心区域呈不规则的折皱裂缝或空洞，在其上或周围常伴有严重的疏松、夹杂物（夹渣）和成分偏析等。 产生原因：金属液在凝固时发生体积集中收缩而产生的缩孔并在热加工时因其切除不尽而部分残留。 ;3）皮下气泡 特征：在酸浸试片上，于钢材（坯）的皮下呈分散或成簇分布的细长裂缝或椭圆形气孔。细长裂缝多数垂直于钢材（坯）表面。 （4）白点E: 特征：在横向酸浸试片上表现为发状裂纹，这些裂缝一般呈辐射状或不规则地分布；在纵向断口上依其位向不同呈圆形或椭圆形白点或细小裂纹。 ;（5）锭型偏析 特征：酸浸试片上呈腐蚀较深的，并由暗点和空隙组成的，与原锭型横截面形状相似的框带，一般为方形，故又称方形偏析。 产生原因：在钢锭结晶过程中由于结晶规律的影响，柱状晶区与中心等轴区交界处的成分偏析和杂质集聚所致。;（二）．低倍组织缺陷分析方法 （1）酸浸法 酸浸法是检查钢材低倍缺陷的重要方法之一。对上述的各种缺陷均适用。 试样的制法：把试样用砂轮磨平或锉刀锉平后，在粗砂纸上磨平，必要时，还需细砂纸磨光。试验面的光洁度要求为▽6；冷酸腐蚀法应不低于▽7。腐蚀时试验面不得有油污和伤痕。必要时可用汽油、酒精或苯洗净。 酸蚀：有热酸蚀和冷酸式两种方法 A.热酸蚀法：腐蚀速度快，浸蚀程度深，常用于显示各种低倍缺陷。规定浸蚀温度为65℃～80℃. 将浸蚀剂装在耐酸瓷槽中，试验面不能与容器或其它试样接触，保证试验面和浸蚀剂接触良好。浸蚀完后取出，用水冲洗再用表中所列冲洗液或2%NaOH或3～５％Na2CO3水溶液冲洗，最后用热水冲洗干燥。 ;B.冷蚀法：冷蚀作用缓慢，显示较细微的组织，如树枝晶、加工流线、成分偏析等效果更好。 冷蚀法主要用于：a.热蚀法操作困难的大件；b.具有较大内应力、热蚀时易开裂的工件；c.已加工好，并要求保持表面光洁度的工件；d.热蚀法难显示的组织和缺陷；e.有色金属和合金。 冷蚀法的操作和显微试样的浸蚀相同，浸蚀剂因材料及检查项目而异。 实验指导书上列出几种试剂??成分及应用范围可供参考。评级方法是同低倍缺陷标准评级图对比。 ;（2）硫印 钢中的硫在一般情况下为有害杂质，易形成硫化物夹杂影响钢材质量。通过硫印试验可检查钢材或零件中的含硫量及硫的分布状况，从而确定钢材质量。 A.硫印方法：试样磨平后用水冲洗干净，将照相纸浸入3—5%的硫酸水溶液中5分钟左右，取出将药面紧贴在试样表面并压紧，接触面间不得有气泡，两者不能相对滑动，以免硫印斑点模糊不清。经3—5分钟后揭下相纸，用清水冲洗，然后放入10%大苏打水溶液中定影10—20分钟，最后水洗，烘干。相纸上棕色斑点即表示了试样上硫的分布。 硫印原理：由于钢中的硫常以MnS或FeS的形式存在，硫印时，硫化物与相纸上硫酸接触后，通过下列反应生成H2S： FeS（MnS）+H2SO4——FeSO4（MnSO4）+H2S 生成的H2S又与相纸上的AgBr起作用： H2S+2AgBr——2HBr+Ag2S 生成的Ag2S沉淀即是相纸上的棕褐色斑点。;宏观断口分析法——;常见材料的断口特征如下：;三、实验报告要求 1．简述宏观检验的意义。 2．说明一般试样常见的缺陷特征和名称。 3．简述酸浸法步骤，画下自己所 制作的低倍组织图。