《金属材料实验技术:金相分析与检验》根据“国家职业标准”对材料物理性能检验工人的知识和技能要求,按照现代金相技术的特点和发展趋势,注重金相分析与检验的通用性,着重阐述了金属材料在不同工艺条件下的组织特征及各种缺陷的诊断依据,并以二维码形式为读者提供了常用金相图谱、适用的国内外金相检验标准。全书共8章,内容包括金相显微镜及应用、显微硬度试验及应用、金相试样的制备、电子显微镜及应用、钢的宏观检验技术、钢的显微组织分析与评定、金属断口与失效分析,以及12个常用金属材料实验。
《金属材料实验技术:金相分析与检验》可作为高等职业学院、高等专科学校、成人高等学校及本科院校设置的二级职业技术学院、继续教育学院的制造类、材料类等专业的教材或工程材料、金属材料课程的配套实验教材,亦可作为理化检验人员的培训教材或参考用书。
近些年来,随着以信息化技术为标志的现代科学技术的突飞猛进,金相学范畴也发生了巨大变化并增加了新的内涵,从最初简单的形貌观察转向结合电子化、信息化手段对物质的变化进行细微、深入地分析和探究。相应地,金相分析技术与时俱进,分析方法有创新,检测手段有发展。同时,反映新材料、新工艺以及相应检测方法的新标准相继问世,相关标准也不断被修订,金相标准正逐步走向国际化。
本书坚持以科学性、实用性及可操作性为特色,所用工程案例大都来源于企业生产实际。本书是校企深度合作编写的教材,充分吸收行业发展的新知识、新方法,内容与企业金相分析检验岗位的工作要求高度一致,实现了教学内容与职业岗位要求的有机衔接。本书突出理论和实践一体化,选取案例真实,图片、表格丰富,注重职业核心技能的培养。教材内容富有针对性和实用性,力求体现职业教育特色。
本书重点介绍了金相检验常用仪器设备及应用,金相试样的制备技术,钢材的宏观、微观组织分析与评定,常见金属断口与失效分析等,着重阐述钢材在不同工艺条件下的组织特征以及各种缺陷的诊断依据,同时也介绍了最新适用的国内外金相检测及评定标准,并给出常见金相实验和图谱等,以便于读者付诸实践。
全书共8章,由扬州职业大学张翔副教授担任主编、姚海滨副教授担任副主编、游文明教授担任主审。编写分工如下:张翔副教授负责编写第3、4、6、7章,并统稿;姚海滨副教授负责编写第1章及附录;扬州金力电动工具有限公司蔡炜工程师负责编写第2章;扬州恒通精密机械有限公司欧亚明副总经理负责编写第5章;扬州职业大学孔纪兰博士负责编写第8章。
本书在编写过程中得到了扬州保来得科技实业有限公司徐同副董事长、扬州大学分析测试中心袁莉民博士、江阴兴澄特种钢铁有限公司钢铁研究总院窦胜涛高级工程师的大力支持和有益指导,在此一并表示衷心的感谢。本书是在总结前人研究成果的基础上完成的,书中的部分资料来自文献和出版的著作、手册等,尤其是一些图片、表格,其中有一部分在参考文献中未能一一注明,特此说明,并向原作者表示诚挚的感谢。
由于作者水平有限,书中难免存在不妥、疏漏或错误,恳请专家、学者和广大读者提出批评和建议,以利于今后修改完善。
第1章 金相显微镜及应用
1.1 金相显微镜的分类及放大原理
1.1.1 金相显微镜的分类
1.1.2 显微镜的放大原理
1.2 金相显微镜的基本组件与技术参数
1.2.1 光学系统
1.2.2 照明系统
1.2.3 机械系统
1.3 金相显微镜的常用观察方法
1.3.1 明场观察
1.3.2 暗场观察
1.3.3 偏振光观察
1.3.4 微分干涉相衬观察
1.4 金相显微镜的安装、检定、操作与维护
1.4.1 金相显微镜的安装
1.4.2 金相显微镜的检定
1.4.3 金相显微摄影操作
1.4.4 金相显微镜的维护
1.5 常见金相显微镜介绍
1.5.1 全自动金相显微镜
1.5.2 电动金相显微镜
1.5.3 普及型金相显微镜
思考题
第2章 显微硬度试验及应用
2.1 维氏(Vickers)硬度试验
2.1.1 维氏硬度试验原理
2.1.2 维氏硬度试验方法和注意事项
2.1.3 显微维氏硬度计的性能要求及检定系统
2.2 努氏(Knoop)硬度试验
2.2.1 努氏硬度试验原理
2.2.2 努氏硬度试验方法
2.2.3 努氏硬度试验的性能要求
2.3 影响显微硬度试验结果的因素
2.3.1 硬度计的影响
2.3.2 试样的影响
2.3.3 操作的影响
2.3.4 压痕异常判断
2.4 显微硬度在金相研究中的应用
2.4.1 维氏硬度试验的应用
2.4.2 努氏硬度试验的应用
2.4.3 显微维氏和努氏硬度试验方法及压头的比较
2.4.4 钢铁、有色合金、难溶化合物组成相的显微硬度值
2.5 常见显微硬度计介绍
2.5.1 哈纳门(Hanemann)型显微硬度计
2.5.2 数显式半自动显微硬度计
2.5.3 图像分析多功能全自动显微硬度计
思考题
第3章 金相试样的制备
3.1 金相试样的选取及截取
3.1.1 金相试样的选取
3.1.2 金相试样的截取
3.1.3 金相试样的热处理
3.2 金相试样的夹持及镶嵌
3.2.1 金相试样的夹持
3.2.2 金相试样的镶嵌
3.3 金相试样的磨光和抛光
3.3.1 金相试样的磨光
3.3.2 金相试样的抛光
3.3.3 研磨抛光常见缺陷及应对措施
3.3.4 电解抛光
3.3.5 化学抛光和显微研磨
3.3.6 各种抛光方法的评价
3.4 显微组织的显示方法
3.4.1 化学浸蚀
3.4.2 电解浸蚀
3.4.3 特殊显示方法
3.5 常见材料金相试样的制备
3.5.1 有色金属材料金相试样的制备
3.5.2 稀有金属和贵金属材料金相试样的制备
3.5.3 硬质合金、复合材料及脆性材料金相试样的制备
3.5.4 常用的金相抛光浸蚀试剂
3.6 现场金相及金相复型技术
3.6.1 现场金相制样
3.6.2 金相复型技术
思考题
……
第4章 电子显微镜及应用
第5章 钢的宏观检验技术
第6章 钢的显微组织分析与评定
第7章 金属断口与失效分析
第8章 实验
附录A 常用金相图谱
附录B 洛氏、布氏、维氏硬度与抗拉强度对照表
附录C 常用金相标准目录
参考文献