金屬材料檢測中的問題及解決方法探究

孫 洋，陳峰杰

（佳木斯大學材料科學與工程學院，黑龍江 佳木斯 154007）

金屬材料檢測的分類內容與方法都是相當豐富的，這也為金屬材料的檢測工作帶來參考內容。結合金屬材料檢測中可能存在的各種影響問題因素，必須找到相應解決方法，實現對金屬產品生產工作的技術性管控。

1 金屬材料檢測的基本理論

1.1 金屬材料檢測的基本分類

金屬材料檢測的基本分類包括了有色金屬與黑色金屬兩種，其中有色金屬指代具有金屬元素且具有實用價值的工農行業金屬制品與產品，該類金屬制品主要為鋼鐵、銅鋁鎂、青銅材料制品等等，它們的強度、硬度更高，且鑄造過程相對簡單，它已經被廣泛應用于日常金屬生產工作中。

另外是黑色金屬，該類金屬包括了鐵、錳、鉻等等（統稱黑色金屬），其中也包含了各類合金。鋼鐵表面一般都覆蓋了一層Fe3O4，所以它的顏色表現才為黑色。黑色金屬在鋼鐵冶煉中作為主要原材料，在社會工業經濟發展中占據舉足輕重地位，它的應用相當廣泛，涉獵各個應用實踐領域。

1.2 金屬材料檢測的基本內容與方法

在針對金屬材料進行檢測過程中，起所檢測所涉獵的范圍一般較廣，其中主要就是有色金屬以及黑色金屬，包括對設備中的內部組成零部件進行檢測等等。第二是針對金屬材料的內部成分與尺寸等等進行檢測分析，其中包含了各種耐腐蝕強度的有效檢測，檢測具體內容包括了對材料與理化內容的有效檢測，再者就是對成分與元素的測試分析，判斷其是否為不銹鋼材料等。另外判定金屬材料的主要標準則主要是按照硅、錳、磷、硫、碳等等元素是否存在作為基本標準，如此也能實現對金屬材料中某些主要性能標準的有效判定。

在使用檢測方法過程中，考慮到金屬材料種類過多，所以必須規范其檢測范圍，對金屬材料的主要性能進行檢測，例如對機械性能表現進行檢測等等，必要時還要進行壓縮檢測、彎曲檢測、拉伸檢測、沖擊檢測以及扭轉檢測等等，如此能快速獲得金屬材料的實際性能信息參數，整個檢測過程相對容易簡單，可通過檢測儀器直接讀取相關信息數據，保證金屬材料的金相性能檢測表現性能全面，通過金相顯微組織檢測過程。在對材料成分進行分析過程中，可有效確定金屬材料的主要性能，對其材料金相組織進行分析，包括對其受金相組成元素與熱處理方法的影響結果進行分析，確保金屬材料能夠表現出它特定的金屬性能[1]。

2 金屬材料檢測的影響因素分析

在針對金屬材料進行檢測分析過程中，需要對整個過程中的不同影響因素進行分析，其中直接影響最終檢測結果精確度與準確度的主要因素是環境影響因素以及原材料影響因素兩項，下文將作出逐一解讀。

2.1 環境影響因素分析

在金屬材料檢測過程中，必須分析環境影響因素，因為它是影響金屬材料檢測的最主要影響因素。在普通環境中，包括溫度、水分、氧氣以及酸堿度變化等等內容都會影響到最終檢測結果。考慮到檢測過程中涉及大量化學反應過程，因此必須對環境因素與檢測過程所發生的化學反應進行分析。雖然上述內容針對金屬材質所引發的變化是極其細微的，但它可能會導致檢測結果大相徑庭。相比之下，環境變化所造成的檢測過程難度也會隨之陡增，嚴重時直接影響到檢測結果。因此在整個檢測過程中，必須對環境因素控制內容進行分析，這也是金屬材料檢測的重難點所在。檢測人員索要做的就是反復驗證變化，發現可能影響到環境因素檢測結果的各類主要問題，例如實驗室檢測環境不夠具體或專業等等，它們都會嚴重影響到具體的檢測工作過程，所以在檢測過程中絕對不能忽視環境問題[2]。

2.2 原材料影響因素分析

原材料對金屬檢測過程影響很大，它主要表現在原材料的尺寸、形狀以及表面平整度等等方面。在一般檢測過程中，主要分析金屬材料本身的實際形狀，看其屈服度是否已經發生變化影響，例如它是否已經影響到了金屬尺寸、表面、形狀、平整度等等方面。在檢測過程中，需要對金屬材料的具體形狀與實際屈服度進行分析。就以金屬的尺寸影響為例，需要結合屈服度所產生影響展開分析，了解金屬尺寸影響，將金屬樣品材料的相應縮短，對其中的抗拉伸強度與斷面收縮率進行相應分析與增加，保證金屬抗拉伸強度與斷面收縮率變化趨勢呈現反比關系。在針對金屬材料表面粗糙度進行檢測過程中，必須首先分析金屬材料的良好可塑性，并針對表面粗糙度對材料的屈服點產生影響進行分析。如果金屬材料本身可塑性表現不強，則需要在都對其金屬斷后伸長率與非比例拉伸力進行深度分析，了解二者之間相互影響變化[3]。

3 金屬材料檢測問題的檢測注意事項與檢測質量提升途徑

3.1 金屬材料檢測問題的檢測注意事項

針對金屬材料的檢測工作內容包含多個方面，其中就包括了硬度檢測以及拉伸檢測兩點。檢測人員會主要根據檢測結果來明確金屬材料的基本性能，并通過基本性能進一步分析其實際生產應用可行性，確保在實際檢測過程中檢測到位，迎合實際檢測過程，實現對金屬材料中不同環節的嚴格控制。在硬度檢測過程中，需要對金屬材料的可塑性進行檢測，例如檢測最多的就是壓痕測試。在實際的壓痕檢測過程中，需要保障金屬檢測壓力到位，即它的金屬材料受力面必須保證受力做到受力均勻，同時確保金屬檢測壓力與檢測熱度都能均勻一致，避免出現檢測結果偏差。另外，在檢測過程中必須保證檢測控制面板與檢測控制面板的平穩有效距離，有效規避距離過近或者過遠而所導致的檢測結果受影響情況。再者就是拉伸度檢測，因為不同金屬材料所具有的特性是不同的，所以具體的拉伸度表現也相對不一，它的彈性或反彈性反應會在正常室溫情況下產生相互作用關系，所以必須合理控制夾具的夾取位置，避免出現材料變形情況。在控制檢測過程中還要注重對檢測拉伸力的不斷增加，增加到檢測出金屬材料的基本性能為止。

3.2 金屬材料檢測問題的檢測質量提升途徑

在金屬材料檢測問題方面需要注意一點，即要做好檢測環節的質量控制問題，由于金屬檢測過程中所涉及技術細節過多，因此必須加強對哥哥環節的有效控制，時刻保障檢測結果準確性，其中最為重要的一點就是對檢測環節中的溫濕度進行合理控制，因為溫濕度直接決定了金屬檢測精度。相比之下，在檢測過程中還要合理控制好五大元素（錳、硅、磷、硫、磷），做到檢測操作正確無失誤。舉個例子，在進行金屬夾取過程中，必須合理控制力度，避免出現用力過大或不足問題，這些都可能直接導致金屬出現變形或掉落問題。所以在實施拉伸試驗過程中，必須對檢測結果準確性進行分析，了解檢測影響，特別是要避免金屬熱脹冷縮影響。實際上，它需要金屬檢測工作人員對所檢測金屬內容有充分細致的了解與分析，明確金屬的拉伸速度與方向，由此合理規避速度或方向影響因素，提升檢測結果[4]。

4 金屬材料韌脆轉變溫度檢測簡析

在探究金屬材料韌脆轉變溫度檢測過程中會遇到某些問題，必須思考相應解決方法，確保檢測過程根據實際情況靈活變化。下文就簡單分析了金屬材料韌脆轉變溫度檢測過程中所存在某些問題[5]。

4.1 金屬材料韌脆轉變溫度數值修約問題分析

在金屬材料韌脆轉變溫度數值修約過程中必須分兩種情況進行考慮，首先通過量具測量計算獲得數值結果，并將測量計算獲得數值結果精確到1%，并對實驗結果進行肉眼觀察，為隨后的T50%FAT檢測過程提供斷面率計算問題規范化問題，并對剪切斷面率、溫度曲線過渡區域等等進行分析，通過肉眼估算檢測準確性，明確剪切斷面率以及溫度曲線走勢指標，評價最終試驗檢測結果[6]。

4.2 金屬材料韌脆轉變試樣分配問題分析

對金屬材料韌脆轉變溫度中的韌脆特性進行分析（不同溫度區間），需要了解不同材料在不同溫度區間的韌脆特性，該過程中需要對金屬材料的剪切斷面率、溫度曲線等等內容進行分析與相關數據補充完善，通過擬合曲線來獲得任意溫度下的剪切斷面率，如此操作能夠獲得一條完整且表現明顯的剪切斷面率—溫度曲線。不過也要分析金屬韌脆區域中的T50%FAT轉變溫度指標，可根據實際狀況進行實際處理，按照上述檢測方法保證所檢測試件質量到位，盡量減少分散性帶可能對金屬材料帶來的不利影響。一般來說，針對金屬材料韌脆轉變試樣的檢測原則應該如下：第一要盡量滿足試樣分配指標，即過渡區域具有至少40%～至多60%的剪切斷面率，以及至少60%～80%的試樣檢測轉折區域。當然，金屬材料在不同溫度檢測區域其韌脆變化趨勢也會有所不同，甚至出現較大差別，這會直接導致試樣數量嚴重受限，導致最終獲得的檢測曲線美觀度不足，檢測目的無法達到。為了解決這一問題，需要進一步參考T50%FAT檢測最終擬合出標準曲線，在保證有限的試驗條件下獲得盡可能貼近實際的檢測結果[7]。最后在組織變化方面，需要對金屬材料內部組織穩定性進行分析，始終保證韌脆轉變溫度恒定。就實際情況而言，還需要考慮金屬材料所處環境溫度變化，時刻觀察材料內部組織變化情況，例如在馬氏體鋼淬火過程中對其溫度轉變進行合理分析把握等等。

5 總結

針對不同特性金屬材料的檢測方法也不同，在保證合理控制各種影響因素的同時對金屬材料進行分類，明確檢測內容與方法，借助正確的檢測步驟與專業的檢測設備對檢測結果準確性與真實性進行分析，進而提升金屬材料檢測整體品質。