金屬材料檢測常見問題分析

袁 帥

金屬材料作為一種特殊的材料，可以被用于生產領域。通過金屬的加工可以形成各種金屬制品，用于生產生活的各個方面。在金屬材料的檢測過程中，相關企業要保證檢測的時效性，根據檢測結果來科學利用金屬材料，提高金屬檢測的檢測水平，發揮出金屬材料的價值。促進我國金屬行業的可持續發展。

1 金屬材料檢測意義

1.1 控制金屬材料的質量

金屬質量是檢驗金屬材料的主要目的。根據現在的資料，近年來有多種金屬材料被用于金屬制品的生產。由于金屬制品的特殊性，對金屬材料的質量和性能有不同的檢驗要求，以最大限度地滿足金屬材料在制造過程中的精度。對于一些金屬的使用要求，金屬材料的選擇是非常重要的，在制造過程中要選擇硬度好的金屬材料。但由于金屬檢測要求不同，部分金屬制品應選用延展性好的材料。因此，針對這種情況，相關廠家在使用金屬材料前，必須進行相應的材料檢查工作。通過有效的檢測，掌握金屬材料的質量和性能，提高金屬制品的質量。當今的金屬材料市場,假冒偽劣產品橫行,部分金屬材料供應商以經濟利益為上，所以經常發生以次充好的現象。由于金屬材料的特殊性，其質量和性能難以被肉眼認可，只能根據檢查設備和技術，再綜合各方面情況，才能確定金屬材料的性能和參數。

1.2 建立社會誠信體系

由于金屬產品自身的特殊性，與氣體反應會發生變化，導致了金屬材料的變形，嚴重情況下會出現腐化的現象。在當下很多的工程建設和產品生產的過程中，由于金屬材料的多功能性，所以往往金屬材料被大批量地使用。但是在日常檢測中，金屬材料成本支出性會變大。例如，以橋梁建造工程為例，在橋梁工程的建造工作中，需要大量的金屬材料去完成橋梁主體的構建。在這種情況下，只有保障了金屬材料的科學選擇與應用，才可以發揮出金屬材料在整個橋梁結構中的穩定性。基于金屬材料對工程質量的重要性，在檢測過程中使用的金屬材料必須要滿足工程材料的使用標準，才可以準確完成金屬材料的檢測。在一些橋梁工程項目的實施過程中，部分的采購人員對于金屬材料選擇沒有負起責任，并且存在著貪污腐敗的現象，最終導致金屬檢測未能按時完成，造成了相應的項目損失。因此，在日后的金屬檢測過程中，要正確地認識到原料采購的重要性，避免出現貪污腐敗現象的發生，保障了材料采購與使用的規范性。

2 金屬材料檢測項目

2.1 物理性能

2.1.1 密度

密度作為一項重要的指標，在金屬材料物理性能的檢測中起著重要的作用。在一些金屬材料的應用中，對材料的密度有嚴格的要求。如果在測試過程中得到的結果不符合金屬材料的要求，該金屬材料將不被使用。需要對其他金屬材料的密度進行測試，直到其密度達到標準。

2.1.2 熔點

金屬材料會有熔點。當熔點超過標準值時，就會出現熔化現象。因此，在檢測過程中要控制好金屬的熔點。金屬的熔點是指金屬材料從固態變為液態的溫度。通過對金屬材料熔點的檢測，可以為實際生產提供指導。例如:在使用一些金屬材料時，需要結合熔點檢測的結果，以保證金屬具有良好的耐熱性和膨脹性。

2.1.3 導電性

由于金屬材料的特殊性，有些金屬材料也具有導電性。金屬材料的導電性與安全性有一定的關系。對于不同的金屬材料，金屬材料內部的導電性也有很大的差異。同時，電導率的差異也會導致電阻率、電損耗等基本特性的差異。

2.2 化學性能

2.2.1 抗腐蝕性

在化學性能方面，金屬與空氣中的物質發生反應后，會出現腐蝕現象。因此，金屬檢測中的抗腐蝕性特別重要。對于金屬材料腐蝕性而言，主要是因為金屬材料自身的特殊性，有些金屬材料往不好的方向發展，造成了一定程度上的腐蝕。然而，金屬的檢測所追求的是一種準確性。對于擁有腐蝕性的金屬材料，在金屬檢測中將無法使用。

2.2.2 抗氧化性

在金屬的檢測過程中，氧化性和腐蝕性一樣，是金屬檢測中最易發生的特殊現象。氧化性是由于金屬材料自身密度過大，導致金屬材料內其他物質的之間互相發生了氧化反應。如果檢測中出現的氧化現象，那么將會導致該次檢測失敗。所以，在日后的檢測中，要避免金屬的氧化，并加強金屬的抗氧化性，來達到金屬檢測的最終目的。

3 金屬材料檢測影響檢測質量的主要因素

3.1 環境因素影響

環境因素是衡量金屬探測質量的重要條件。在金屬材料檢測過程中，最終的檢測結果往往受到多種因素的影響。例如，環境因素會對測試結果產生直接影響，導致測試數據的偏差。在金屬材料的檢測過程中，由于金屬材料的特殊性，金屬材料具有活性的化學性質。空氣中的水分子、氧和ph值會與金屬材料發生反應。這些因素都是環境因素，而環境因素的出現不僅會干擾金屬檢測結果。也會影響人們對金屬材料性能的判斷。例如空氣中的水分子與金屬材料發生反應，導致材料本身的化學性質發生變化，這不僅會增加檢測的難度，也會影響檢測結果的真實性和準確性。因此，為了保證金屬材料的檢測質量，相關檢測人員需要加強管理和控制力度，控制環境因素對檢測結果的不利影響，創造良好的檢測環境。

3.2 人員失誤影響

人為誤差也會影響金屬測試的結果。在金屬材料檢測過程中，由于相關檢測人員是主要參與者，所以檢測結果可能會受到人為操作的影響，比如在檢測人員的專業素質方面。檢測人員的專業素質越高，代表檢測人員在檢測過程中會嚴格遵守相應的檢測規范和檢測要求。另一方面杜絕檢測過程中越不規范的檢測操作，保證檢測人員的專業素質，是目前金屬檢測機構必須做到的。但從我國金屬材料檢測的現狀來看，部分檢測人員的專業素質較低，還不能滿足檢測工作的基本要求。另外，一些檢測人員雖然理論知識極其豐富，但實際操作能力較差，在檢測過程中操作失誤，會導致檢測錯誤的發生。因此，金屬檢測機構需要積極面對這一問題并有效解決，以確保金屬檢測的準確性。

3.3 原材料的影響

金屬原材料的選擇對于金屬檢測結果來說，也將會是一項巨大的隱患。在金屬材料的檢測過程中，由于金屬自身的特點，主要表現在金屬的形狀、尺寸、表面的粗糙程度方面，這些因素將會影響檢測結果的準確性，所以必須要加以控制。在一般情況下，金屬材料的檢測過程中，金屬表面自身形狀并不統一，且沒有受到金屬檢測人員的重視，金屬表面形狀雖然對于金屬檢測結果影響較小，但是，這會成為一個潛在的隱患，對未來金屬檢測結果影響將會變大。同時，金屬的尺寸也將會影響檢測結果，根據金屬的直徑來講，如果金屬材料的直徑較小，那么將會導致金屬材料的抗拉伸強度與斷面收縮率逐漸增大。在對金屬表面粗糙度的檢測中，如果金屬材料本身的可塑性較好，表面粗糙度會對金屬檢測結果產生很小的影響。當金屬材料的可塑性較差時，非比例的拉伸力與斷后伸長率在金屬檢測中都將會受到很大的影響。

3.4 試樣狀態影響

金屬材料的檢測是需要按步驟去執行的。首先，要進行金屬材料的選擇，這一步驟必須要做到對金屬材料進行全方位的檢測，保證金屬材料的質量。其次，要對金屬材料進行相應的熱加工處理，保證金屬材料在熱處理過程中的作用最大化。最后，要對熱加工處理后的金屬進行試樣狀態的檢測，通過試樣來觀察金屬材料的準確性，并將其性能與金屬材料的原始狀態作對比，觀察其中的差異性。例如，在6063鋁合金的檢測過程中，6063鋁合金在T6狀態下的硬度可以達到75HBW左右。若6063鋁合金還在初始狀態，未經過強化處理，則該指標則為25HBW左右。因此，在對金屬檢測試樣前需要對金屬材料有全面的了解，還需分析與評判，明確該試樣在此之前是否受到過處理，并對其初始狀態做出判斷，以免由此造成最終的檢測結果與實際情況產生偏差。

4 金屬材料檢測常見問題及解決辦法

4.1 力學性能分析

力學性能是金屬材料檢測的常用辦法之一。在材料轉變為金屬制品的過程中，往往會在加工階段進行多項處理，這些加工階段將會對金屬本身的性能造成嚴重的影響。在金屬材料檢測中，要用到力學性能進行分析。在力學性能的分析檢測方面，大部分是金屬材料被制成產品后再進行檢測，觀察金屬的內部結構。力學檢測中的試驗方法選擇主要是根據金屬產品的具體情況來決定的。比如，在進行薄板類實驗時，通常會選擇專用的夾具夾持試樣。在實際的檢測過程中，由于試樣過于單薄，使得在夾頭處的凸起位置難以有效夾緊試樣，也就使得在拉伸實驗開始的過程中，試樣無法被拉斷直到滑出夾頭。因此，在材料的檢測過程中，為了避免這種情況的發生，需要適當增大試樣與夾頭之間的摩擦力度，在試樣的兩端使用棉布或者橡膠條將其拉進并且纏繞2圈～3圈，在夾持的過程中，需要使用棉布或者橡膠條，并直接嵌入夾頭處的凸起位置，來保證試驗的準確性。

另外，在利用機械性能來檢測金屬材料的過程中，也可以借助萬能材料試驗機來完成。在使用萬能材料試驗機的過程中，負載傳感器可以準確地測量樣品的負載。在實驗過程中，需要設置試驗機為恒速，并保證最終的輸出結果反映在載荷-位移曲線上。如果只考慮最大載荷，試驗結果必須相對準確。但如果從實驗的發展角度來看,需要驗證金屬材料在不同變形載荷大小變化的影響下,不能保證測試的準確性,測試結果往往與實際存在較大偏差,分歧主要集中在壓縮試驗的結果,對拉伸試驗結果的精度影響不大。產生這種現象的原因主要體現在金屬材料在一定壓力下，其形狀變量會比拉應力下的形狀變量小得多。在這種情況下,萬能材料試驗機設備很難測試,根據設定的速度在過程的早期階段進行實際測試,設備光束的運動速度將遠遠低于設定的速度,如果沒有特殊的隔膜在試驗機傳感器,在檢測測試中,將不能及時掌握材料的變形。除了保證最大負載結果的準確性外，還可以通過在測試中安裝光條傳感器來實現該測試。

4.2 硬度檢測分析

金屬材料的硬度檢測方式多種多樣，在金屬檢測領域發揮著重要的作用。其中，硬度檢測分析具有試驗方便、成本較低、制作要求簡單等特點，廣泛地應用在快速鑒別材料的性能上，同時硬度檢測在實驗室環境中比較常見。在實驗室環境中，經常會使用到的硬度檢測方法是布氏硬度和維氏硬度，這兩種硬度的檢測方法需要考慮到試件的壓痕直徑，準確地將該項數值進行確定，再去進行接下來的實驗，在實驗中得到相匹配的硬度結果。壓痕的長度和直徑也不是穩定不變的，同樣也會受到多方面因素的影響，例如試樣的表面粗糙度、試驗力度等等因素。具體來說，當試樣表面粗糙度不斷增加時，壓痕的輪廓將會越來越模糊，最后產生的結果與實際的偏差將會加大。例如，在對鋁材線進行試驗時，將鋁材線切割，可以觀察到其壓痕邊緣處過于模糊，并不利于接下來硬度檢測工作的展開。為了讓其中的邊緣可以更加清晰，則需要使用砂紙進行打磨。使用維氏硬度進行試樣時，還需進行拋光處理，在此條件下來組織硬度的檢測工作，便于得到準確的檢測結果。

如果想要檢測布氏硬度，在檢測前需要明確材料的硬度情況，并且需確定試驗力和壓頭直徑的具體數值，要求準確求出壓痕的直徑，將直徑與金屬材料相比較，發現其中的關系，否則的話，試驗的結果將缺乏說服力。在進行洛氏硬度檢測時，需要根據實際的情況來選擇標尺。標尺需要準備3把，將3把標尺分別命名為標尺A、標尺B、標尺C，在利用標尺C檢測后，觀察標尺C的檢測結果。如果檢測結果高于標尺的檢測范圍，那么可以利用標尺A和標尺B完成接下來的測量工作，當三把標尺都完成了工作之后，最終的檢測結果將會出現，可以準確觀察到標尺之間的不同數值，不同數值不能直接作為比較大小的評判標準，同樣也不能作為金屬硬度的檢測結果。在進行硬度檢測時，還需要考慮試樣金屬的厚度是否滿足要求，主要是壓痕之間是否會產生相互影響以及發生邊緣效應。因此，在金屬硬度檢測中，要正確了解到金屬的硬度，并查看該金屬是否符合檢驗標準，確保金屬能有效地被檢測。

4.3 顯微組織分析

顯微組織中，制樣和取樣將會發揮重要的作用。在對金屬進行分析期間，很會出現一些問題（制樣不合理、腐蝕假象、組織鑒別）。在平時的金屬檢測中，取樣是為了讓檢測更方便。但是，在這種情況下，取樣會出現多種問題，使其并不具有代表性，最終導致檢測結果偏離實際。在制樣期間，試樣發揮著重要的作用，但由于試樣不同位置受力并不明顯，缺乏了均勻性。這種情況的出現可能是因為實驗室中的砂紙型號并不合適，將會導致在沒有砂紙的打磨下，金屬試樣表面過于粗糙，缺乏平整性，這種情況在偏軟的金屬材料中會更明顯。腐蝕現象的出現主要體現在腐蝕方法、腐蝕時間以及腐蝕溫度等方面。當金屬出現了明顯的腐蝕現象時，將會直接影響到后續觀察結果的準確性。其中的組織鑒別工作需要由經驗豐富的檢測人員來完成，檢測人員水平偏低將會導致檢測結果缺乏準確性。總體而言，檢測人員的工作水平是導致金相檢測失準的主要原因，因此，檢測人員需要在日常的檢測中注重知識的積累，并做好金屬的檢測工作。

另外，實驗室小組需進行金屬檢測，在檢測前，需進行制樣操作，在此過程中，實驗室小組發現試樣表面有凹凸不平、有劃痕和拖尾的現象，這些問題通常是由于試樣工作沒有做好，導致了受樣在本該受力的地方并未均勻受力，同時也因為拋光布的型號選擇有誤，這些都是影響試樣準確性的因素。實驗室小組還發現金屬具有大量的腐蝕性。利用有效數據得知，金屬的腐蝕將會嚴重破壞試樣結果。從相關資料得知，腐蝕的相關因素主要包括腐蝕方式、腐蝕時間與環境溫度等等，這些因素是影響腐蝕效果的直接因素。然而腐蝕效果決定了后期組織鑒別與判斷能否正常的進行。通過這次模擬可知，檢測人員同樣在金屬檢測中發揮著重要的作用。一方面，實驗室小組在檢測過程中，沒有合理使用顯微組織，導致了檢驗方法不合理、檢測操作不規范，出現了不必要的人為影響。另一方面，實驗室小組在對金屬設備進行維護時，方法不合理，并未定時完成金屬的顯微分析，導致檢測結果不準確。所以要加強檢測人員的整體水平，保證制樣、取樣的準確性。

4.4 金屬成分分析

在進行金屬檢驗的過程中，檢測人員要了解金屬的相關成分，來保證金屬檢測的準確性。火花直讀光譜儀作為一項重要的檢測儀器，同時也是金屬材料成分檢測中的一部比較主流的檢測設備。主要針對的是有色金屬材料。然而對于有色金屬材料來說，要優先去使用光譜儀進行檢測，初步觀察金屬的變化，做好記錄，準確反映出有色金屬材料的成分情況。在檢測過后發現，影響檢測結果準確性的因素有很多，比如金屬中的氨氣純度不足，試樣帶測面附著的雜物以及鋼瓶壓力偏低等。溫度影響著金屬的微妙變化，可能會與金屬發生反應。隨著溫度的變化，設備檢測結果準確性也會受到影響，但是在檢測中發現，由溫度造成的影響并不大，更為關鍵的是由人為因素造成的誤差。對此，需要制定設備維修保養計劃，每天定時對機器內部進行清理，讓檢測設備可以維持在持續運行的狀態。還需加強對金屬檢測人員的培訓，在提高專業水平的同時，增加相應的職業素養，并且保證實測結果可以準確反映試樣的情況。

設備在長期未使用過后，設備內部的精度將會呈下降的趨勢。所以，在對金屬成分分析之前，要保證檢測設備的狀態，并積極做好設備的定期維護保養工作。從具體的實踐中表面，由于檢測設備性能不足導致了檢測結果失準的情況時常會出現。以實驗中的鹽霧試劑箱為例，鹽霧試劑箱缺乏定期的保養，箱內會堆積大量的氯化鈉顆粒，并會逐漸增加，導致檢測的溶液受到影響。與此同時還會出現噴頭堵塞、噴霧噴灑不均勻的現象。對于洛氏硬度計而言，試驗力的加載時間會對金屬成分的分析結果帶來影響。根據《金屬材料洛氏試驗第一部分：試驗方法》得知，主試驗力的加載時間需要達到1s以上且不可以超過8s，若時間不足或者過長，將會導致檢測結果的準確性。因此，需要保證時間的恒定，來保證檢測結果的可靠性。

5 結論

綜上所述，金屬材料的檢測結果是質量評價的重要依據。因此，為了保障各種金屬材料的科學使用，發揮金屬材料的本身的價值，就必須要在日常生活中加強金屬材料的檢測，準確掌握金屬材料的各方面性能，為國家未來金屬行業的發展貢獻出力量。