淺析目前我國金屬材料檢測方法

楊躍武

河南省洛陽市質(zhì)量技術監(jiān)督檢驗測試中心

摘要：本文主要介紹了幾種典型的金屬材料的檢測方法，希望為相關領域的研究者提供參考和借鑒。

關鍵詞：金屬材料；檢測方法；分析；

對金屬材料成分的分析是衡量金屬材料性能和質(zhì)量的重要指標。針對金屬材料的分析通過借助化學的、物理的很多方法進行分析和鑒定，目前采用最多的是化學分析法和光譜分析法，光譜分析法也是對金屬材料檢測最為準確的分析方法。

1.幾種金屬材料的檢測

1.1針對馬口鐵鍍層性能的檢測

針對這種類型金屬材料的檢測有很多種方法，例如化學容量法、X射線熒光法、β射線法以及庫倫法等。采用庫倫法分析金屬材料的原理是將金屬材料作為陽極，在鹽酸電解液中通過恒定的電流讓馬口鐵的鍍錫層不斷熔接。因為高純度的鍍錫層、合金層以及鋼基基體相對于參考電極的電位存在很大的區(qū)別，通過對熔接過程中鐵電位的不斷變化就可以得出金屬材料溶解消耗的時間，最后計算出自身完全熔接消耗的電量，最后根據(jù)法拉第電解定量得出純錫量以及合金錫量。

1.2Φ50mm鋼管的彎曲實驗

在日常中對鋼管的使用和制造行業(yè)來說，他們一般不會擔心鋼管的拉伸性能不符合規(guī)定，他們一般擔心的是鋼管被彎曲的時候是會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，目前我國鋼管的彎曲實驗主要采用的是液壓彎曲試驗機，這種機器不僅可以運用在鋼管的彎曲實驗上，還可以運用在螺紋鋼以及鋼板等彎曲性能實驗方面。

1.3實現(xiàn)了顯微鏡視頻攝像

針對金屬材料的檢測，MM6大型金相顯微鏡作為一種成本造價高的儀器，主要運用在對金屬顯微組織的分析，以及金屬物中各類雜志的鑒別，這些分析鑒別工作一般情況喜愛需要通過拍攝的方式記錄下來，然而傳統(tǒng)記錄的工具主要是膠片。要先將膠片進行感光后，在拿到暗室中經(jīng)過顯影、定影以及晾干處理等，最后去相印。在完成顯影、定影以及烘干以后，最終才能看到照片，如果照片的效果不好的話還需要進行重新拍攝，這在很大程度上浪費了時間和精力。目前，我們通過在MM6顯微鏡上安裝一套視頻攝像裝置，在運用計算機視屏采集處理技術以后，就可以輕松的在屏幕上觀察到圖像。信號傳送到視頻拷貝機中，就可以隨時獲取照片。這套裝置的發(fā)明和實施，成功的實現(xiàn)了對金屬材料的攝像，也為定量金相工作提供的扎實的硬件基礎和保證，這里筆者要強調(diào)的是，視頻照片是永遠無法取代膠片照片的。

1.4對鐵磁基體非磁性膜厚度的測量

最近今年，隨著一些涂覆塑料、瀝青涂料以及富鋅涂料等在鋼鐵制品中的廣泛運用，針對這類金屬涂層厚度的檢測，通過使用的是MI-NI2100型號的膜厚測量儀，通過這種儀器可以實現(xiàn)對膜厚的檢驗。

2.金屬材料檢測儀器方法

2.1直讀光譜或者CCD光譜分析儀器

目前，從我國采用的化學分析方法來看，并不完全適合運用在合金的分析試驗中。對于一些先進的實驗室都是采用直讀光譜儀的方式對金屬材料進行分析，樣品只需要進行簡單的加工就可以運用在機器上進行試驗，一般只需要2分鐘左右的時間就可以得出分析的結(jié)果。在這里筆者特別要提出發(fā)射光譜儀，新型的發(fā)射光譜儀因為采用的是CCD技術，性能相比起來更加優(yōu)越，但是目前我國市場上性能價格比最好的是金屬光譜分析儀器。通過這種分析儀器可以實現(xiàn)對鐵、鎂、鋅、銅、鉛等金屬元素以及合金的檢測。在傳統(tǒng)的發(fā)射光譜中，主要采用的是電極和金屬樣品之間的放電，對金屬材料中的原子進行激發(fā)，原子中的電子躍遷發(fā)出的光在光學系統(tǒng)的作用下分光，在得到光電倍增管的接受之后轉(zhuǎn)換成相應的電信號，最后經(jīng)過就算機處理以后得到最終的分析結(jié)果，但是因為測量金屬發(fā)出的光包含各種特征的譜線，并且這些譜線跟金屬中的元素存在一一對應的關系，一些元素的含量越高，它對應的特征譜線的強度也就約強。法神光譜就是根據(jù)分析儀接收到的特征譜線之間的差異以及光的強度來確定金屬材料某些元素的含量。CCD發(fā)射光譜儀傳統(tǒng)的光譜儀在工作原理上幾乎相同，但是對于光的接受方式卻存在很大的差異，分光系統(tǒng)采用的是特制的全息平場型的衍射光柵，探測器主要是電荷耦合器件。CCD探測器主要是有一系列眾多的像素構(gòu)成的線針，可以分辨出4096個像元信號。跟傳統(tǒng)的光譜儀相比，CCD發(fā)射儀具有的最大優(yōu)勢不僅重量輕、對外界環(huán)境要求低以及全譜接受和預裝基體等多項優(yōu)點。

2.2硅鋼片檢驗

硅鋼片屬于重要的電工材料中的一種，被廣泛的運用在了我國的生產(chǎn)領域中，但是因為我國的生產(chǎn)能力有限，在成本上也要比其他國家的同類商品要高得多，因此我國幾乎每年都要從日本、韓國以及俄羅斯等國家進口。從硅鋼片的分類來看，主要分為熱軋和冷軋兩個方面。冷軋有可以劃分成晶粒取向型和無取向型兩種類型。因為冷軋的硅鋼片具有性能優(yōu)良的有點，因此進口一般都是選擇冷軋硅鋼片。針對硅鋼片的檢驗主要有強度、膜厚、密度、疊裝系數(shù)、鐵損、磁感強度、矯頑力等檢驗方法。

2.3不銹鋼腐蝕實驗和涂膜鍍錫鋼板實驗

最近幾年，隨著國家相關部門越來越重視食品衛(wèi)生，但是因為包裝材料造成的食品安全隱患現(xiàn)象卻依然時有發(fā)生，因此檢驗涂覆環(huán)氧酚醛涂料或其他涂料的鍍錫鋼板(或鍍鉻板)的需求已提到工作日程。根據(jù)包裝食品的不同，這類材料一般要經(jīng)過涂膜厚度、附著力、耐彎曲、抗沖擊以及耐腐蝕等方面的實驗，通過這些檢驗手段有助于提高罐裝食品的質(zhì)量，增加出口量。

2.4無損探傷檢驗技術

無損探傷檢驗技術也是技術材料常見的檢測方法之一，像我們平時經(jīng)常使用的壓力鍋等都對無損探傷具有一定的要求，在一般情況下，采用超聲波等儀器對鋼材內(nèi)部的缺陷性質(zhì)以及分布情況等進行檢驗，因此采用無損探傷的方式去了解和控制產(chǎn)品的質(zhì)量具有重要意義。

3.總結(jié)

綜上所述，近年來隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，金屬材料被廣泛的運用到了各個領域中，針對金屬材料的檢測技術也隨著理論基礎的發(fā)展變得原來越重要，特別是在改革開放以后，目前已經(jīng)成為了生產(chǎn)過程中一種必不可少的手段。在實際的生產(chǎn)運用中，可以根據(jù)方便性和可靠性的原則對金屬材料進行檢測。在生產(chǎn)領域，利用各種先進技術對金屬材料進行檢測可以提高生產(chǎn)過程的安全性。

4.參考文獻

[1]周玉波.金屬材料的檢測技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].海洋科學,2005,29(7):77-80.

[2]杜波夫.金屬材料無損檢測方法的原則性區(qū)別[C].全國檢測技術研討會論文集,鞍山,2010,11(3):114-117.