金相分析技術(shù)在材料失效分析中的應(yīng)用-附講座回放

金相學(xué)觀察
十九世紀(jì)末，金相這一名詞獲得了新的意義，且與顯微鏡組織結(jié)下了不解之緣，金相顯微鏡也就成為了研究金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的重要工具

金相學(xué)定義
金相技術(shù)：制樣、顯微鏡的使用、組織識(shí)別、定量測(cè)量及記錄等試驗(yàn)技術(shù)
金相檢驗(yàn)：對(duì)試樣的金相組織作出定性鑒別和定量測(cè)量的過(guò)程
金相分析：對(duì)材料研究中的某種現(xiàn)象、質(zhì)量控制中某種事件進(jìn)行廣泛的金相檢驗(yàn)后，運(yùn)用金相原理進(jìn)行綜合分析，得出科學(xué)結(jié)論
了解更多：金相學(xué)
 
金相學(xué)作用
l 熱處理工藝的研究：1 鋼的熱處理是以鋼在加熱和冷卻過(guò)程中相變?yōu)橐罁?jù)的，金相技術(shù)則是相變研究的重要試驗(yàn)手段
2揭示了材料成分、組織與性能之間的內(nèi)在關(guān)系
l 新材料開(kāi)發(fā)和研制
l 質(zhì)量控制
l 失效分析
l 事故分析
 
失效分析以及目的、作用及意義
失效分析就是對(duì)失效件的宏觀特征與微觀特征、材質(zhì)、工藝、理化性能、規(guī)定功能、受力狀態(tài)及環(huán)境因素等進(jìn)行綜合分析，判明失效模式與原因，提出預(yù)防與糾正措施的技術(shù)與管理活動(dòng)。
 
失效分析目的 
確定失效分析的對(duì)象，判斷失效件的失效模式，找出引發(fā)失效的原因，提出改進(jìn)或預(yù)防措施，防止同類(lèi)失效事件再次發(fā)生，保障裝備的使用安全
 
失效分析作用及意義
 
機(jī)械結(jié)構(gòu)失效的主要形式
l 變形失效
l 斷裂失效
l 腐蝕失效
l 磨損失效
 
使用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行失效分析的優(yōu)勢(shì)：
失效件損傷特征及位置可借助體視顯微鏡下作進(jìn)一步的觀察與分析，全面地掌握失效件的宏觀特征(斷裂起源與擴(kuò)展方向、源區(qū)形貌、腐蝕與磨損的深度與顏色、損傷痕跡與特征等)，為判斷失效模式提供依據(jù)。
 
 
金相檢驗(yàn)是失效分析中很重要的一項(xiàng)工作，包括宏觀檢驗(yàn)與微觀檢驗(yàn)利用光學(xué)顯微鏡對(duì)失效件的低倍組織、高倍組織、夾雜物及晶粒度等進(jìn)行檢查分析
低倍酸蝕檢驗(yàn)：檢查材料內(nèi)部偏析、疏松、夾雜、氣孔等缺陷；表面折疊、夾砂、斑疤等缺陷；內(nèi)裂紋、白點(diǎn)、過(guò)燒等；鍛造流線、焊接質(zhì)量、磨削燒傷等。
顯微組織分析：判斷失效件的熱處理或冷加工工藝是否正常。
分析失效件在工作條件下發(fā)生的腐蝕、磨損、氧化和表面加工硬化等
 

1、操作簡(jiǎn)單方便，察效率高
2、樣品制備要求低
3、可見(jiàn)光獨(dú)有的圖像模式
4、可以滿足很多工業(yè)和材料樣品的分析要求
5、使用成本低，維護(hù)簡(jiǎn)單，占用空間少
6、采購(gòu)成本相對(duì)較低
  
 
光學(xué)顯微鏡鑒別能力
顯微鏡的鑒別能力主要決定于物鏡，物鏡的鑒別能力可分為平面和垂直鑒別能力。
平面鑒別能力：即物鏡的分辨率，指物鏡所具有的將顯微組織中兩物點(diǎn)清晰區(qū)分的最小距離d的能力。d即為物鏡的分辨能力（鑒別率）。兩物點(diǎn)間最小距離d愈小，物鏡的分辨能力愈高。
          d=λ/2NA
 
垂直鑒別能力：即物鏡垂直分辨率又稱(chēng)景深，指物鏡所具有在景深方面能清晰造像的能力，即垂直方面能清晰造像的最大景深深度，深度越大表示垂直鑒別率越大。景深h為:
         h=n/(NA)M（0.15~0.30）
 
    
由此可見(jiàn)，物鏡的垂直鑒別率與數(shù)值孔徑、放大倍數(shù)成反比，要提高景深，最好選用數(shù)值孔徑小的物鏡或減小孔徑光闌以縮小物鏡的工作孔徑，但這樣就會(huì)降低物鏡的分辨能力。所以要調(diào)和這一矛盾只能視具體情況而定。
 
 
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課程內(nèi)容簡(jiǎn)介：
l 金相分析技術(shù)簡(jiǎn)述
l 失效分析概述
l 失效分析思路
l 失效分析程序
l 案例分析
 
主講人：楊力
 
 
主講人簡(jiǎn)介：
l 上海市機(jī)械工程學(xué)會(huì)失效分析專(zhuān)業(yè)委員會(huì)  副主任兼秘書(shū)長(zhǎng)
l 中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)失效分會(huì) 失效分析專(zhuān)家
l 全國(guó)鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) 鑄鐵分技術(shù)委員會(huì) 委員
l 全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) 金相分技術(shù)委員會(huì) 委員
l 《物理測(cè)試》雜志編輯委員會(huì) 委員
l 《金屬加工》雜志編輯委員會(huì) 委員
l 長(zhǎng)期從事金相檢驗(yàn)以及失效分析工作
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