教學(xué)第6章-冶金質(zhì)量綜合分析課件

冶金質(zhì)量綜合分析第五章

冶金質(zhì)量綜合分析第五章第一節(jié)鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評價指標(biāo)

一、鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是具有一定權(quán)威的組織對重復(fù)事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定。它以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商一致，出主管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，以特定形式發(fā)布，作為共同遵守的技術(shù)準(zhǔn)則和依據(jù)。對于鋼材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，各國都有本國的國家標(biāo)準(zhǔn)、部門或協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)。如日本的“JIS”標(biāo)準(zhǔn)，前蘇聯(lián)的“TOCT”標(biāo)準(zhǔn)，美國的“ASTM”標(biāo)準(zhǔn)，英國的“BS”標(biāo)準(zhǔn)，以及我國的GB標(biāo)準(zhǔn)(國家標(biāo)準(zhǔn))，YB標(biāo)準(zhǔn)(冶金部頒標(biāo)準(zhǔn))等。第一節(jié)鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評價指標(biāo)隨著生產(chǎn)、貿(mào)易和技術(shù)交流的發(fā)展，要求在國際上廣泛統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系，為此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1987年發(fā)布了IS09000系列標(biāo)準(zhǔn)，該系列標(biāo)準(zhǔn)由IS09000(質(zhì)量管理和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)選用指南)、ISO9001(質(zhì)量體系一設(shè)計(jì)、研制、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式)、ISO9002(質(zhì)量體系——制造和安裝的質(zhì)量保證模式)、ISO9003(質(zhì)量體系——最終檢驗(yàn)和試驗(yàn)質(zhì)量保證模式)和ISO9004(質(zhì)量管理和質(zhì)量變素指南)等構(gòu)成了質(zhì)量管理和質(zhì)量保證的國際標(biāo)準(zhǔn)系列，很快得到一些國家的響應(yīng)。隨著生產(chǎn)、貿(mào)易和技術(shù)交流的發(fā)展，要求在根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)的最新分類方法。冶金類標(biāo)準(zhǔn)包括：冶金綜合、化學(xué)分析方法、理化性能試驗(yàn)方法、原料與輔助材料、鋼鐵產(chǎn)品、有色金屬產(chǎn)品、粉末冶金、半導(dǎo)體材料及冶金設(shè)備等九個方面的內(nèi)容。其中鋼材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為冶金類標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。歸納起來，鋼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三個方面：1.綜合基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；2.鋼鐵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；3.測試方法標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)的最新分類方法。冶金類標(biāo)準(zhǔn)包括：二、鋼的質(zhì)量指標(biāo)內(nèi)容

(一)性能質(zhì)量指標(biāo)鋼材性能質(zhì)量指標(biāo)的主要內(nèi)容是指對鋼材的力學(xué)性能、工藝性能和物理化學(xué)性能的要求。

其中最通常的是力學(xué)性能，如強(qiáng)度、塑性和韌性、硬度等，有時還要求疲勞等特殊性能。這些性能可以由拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)以及相應(yīng)的特殊性能試驗(yàn)測定出來。

工藝性能包括：冷彎性能、焊接性能、切削性能、淬透性等物理化學(xué)性能包括：導(dǎo)熱、導(dǎo)磁、耐熱、耐腐蝕等二、鋼的質(zhì)量指標(biāo)內(nèi)容(二)冶煉質(zhì)量指標(biāo)鋼材的性能主要取決于其化學(xué)成分及組織結(jié)構(gòu)，因此，在鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了化學(xué)成分范圍，有時還提出了對組織結(jié)構(gòu)方面的要求。例如晶粒度、夾雜物形態(tài)及分布、鋼材內(nèi)部缺陷等。衡量一爐鋼的冶煉質(zhì)量，首先要看成分是否控制合適，能否控制在最佳范圍內(nèi);其二是純潔度要高，其衡量指標(biāo)是鋼中氣體和非金屬夾雜物及有害雜質(zhì)元素}S,P,Ph,Sn,As等)含量要低。其三是鑄態(tài)組織致密，要求鑄錠表面質(zhì)量好，氣孔、疏松、偏析少，成分及組織均·勻。即（成分準(zhǔn)、純度高、組織好）(二)冶煉質(zhì)量指標(biāo)三、鋼質(zhì)量的評定方法鋼的質(zhì)量控制是一個系統(tǒng)工程，所以鋼質(zhì)量的評定也不是一個簡單間題，因?yàn)橛绊戜撡|(zhì)量的因素很多。歸納起來主要有成分、組織和性能等方面。鋼質(zhì)量的高低，除通過分析檢驗(yàn)評定外，一般還通過加工工藝過程和使用過程來評定。(一)外觀質(zhì)量評定法外觀質(zhì)量主要是指鋼材形狀、尺寸和表面狀態(tài)等，它也稱為外觀缺陷，即形狀缺陷和表面質(zhì)量缺陷的總稱。三、鋼質(zhì)量的評定方法(一)外觀質(zhì)量評定法(二)內(nèi)在質(zhì)量評定法鋼的內(nèi)在質(zhì)量主要是指化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，它是評定鋼質(zhì)量的主要方法之一。①鋼的化學(xué)成分是質(zhì)量的保證基礎(chǔ)。一般來說，鋼的成分范圍波動愈小，則鋼的性能愈好，質(zhì)量愈穩(wěn)定。所以成分是評定鋼質(zhì)量的重要依據(jù)。②鋼的組織狀態(tài)主要由兩方面決定，一是由化學(xué)成分和熱處理工藝所確定，而是取決于冶煉、鍛軋等工藝過程所產(chǎn)生的組織不均勻性和冶金缺陷。③力學(xué)性能就是硬度、強(qiáng)度、延伸率、疲勞、耐磨等指標(biāo)。(二)內(nèi)在質(zhì)量評定法(三)工藝性能評定法

工藝性能是指零件制造過程中各種冷熱加工工藝對材料性能的要求。工藝性能包括鑄造性能、成型性能、可焊性、切削性以及熱處理性能。(四)使用性能評定法鋼材的使用性能決定制件的使用價值和工作壽命，是指為保證鋼制件在使用過程中能符合設(shè)計(jì)要求及能正常工作而具備的性能，它通常是鋼材質(zhì)量評定的重要依據(jù)及直觀評價方法。包括：強(qiáng)韌性、耐蝕性、耐磨性、電磁性。(三)工藝性能評定法

第二節(jié)鋼質(zhì)量的檢驗(yàn)

檢驗(yàn)的目的：一方面是為了檢驗(yàn)成品鋼材的質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另一方面是通過觀察和鑒定各種缺陷的分布和性質(zhì)，以便分析研究產(chǎn)生缺陷的原因和各種工藝因素對鋼質(zhì)量的影響，從而為改進(jìn)工藝質(zhì)量和各種試驗(yàn)研究提供數(shù)據(jù)。第二節(jié)鋼質(zhì)量的檢驗(yàn)一、表面質(zhì)量檢驗(yàn)表面質(zhì)量檢驗(yàn)包括對表面缺陷和外觀形狀、尺寸缺陷的檢驗(yàn)。鋼在撓注、鍛軋、加熱等過程中，由于處理不當(dāng)，可能產(chǎn)生各種表面缺陷。最常見的鋼材表面缺陷有：結(jié)疤、劃痕、折迭、表面裂紋、氧化鐵皮和外觀形狀、尺寸公差缺陷等。

(1)結(jié)疤結(jié)疤是鋼材表面呈舌頭狀、指甲狀或魚鱗狀的薄片。鋼板上的結(jié)疤又叫重皮。有些結(jié)疤的一端是翹起的，翹起的結(jié)疤又叫翻皮。

(2)劃痕劃痕是由于軋制設(shè)備的某些零件與所軋工作摩擦而產(chǎn)生的表面缺陷．一般里連續(xù)狀分布或斷續(xù)狀分布。

一、表面質(zhì)量檢驗(yàn)

(3)折迭折迭通常是指材料在前一道銀、軋中所產(chǎn)生的突出尖角或耳子，在隨后的鍛、軋時壓入金屬本體面形成的缺陷。(4)表面裂紋是指材料表面的開裂，其類型和名稱很多，最常見的是裂縫和發(fā)紋等。裂縫一般為與加工方向一致的直線，形成Y形的尖底開裂；發(fā)紋為分散或成簇分布的頭發(fā)狀細(xì)裂紋。裂縫和發(fā)紋的主要區(qū)別是長短、粗細(xì)和深淺不同。(5)氧化鐵皮是鋼材在加熱、軋制和冷卻過程中其表面生成的金同氧化物。(6)表面形狀、尺寸缺陷王要包括橢圓度、彎曲度、波浪度、瓢曲皮等方面的檢驗(yàn)。(3)折迭折迭通常是指材料在前一道銀、軋中所產(chǎn)生二、成分分析成分分析是對提供的試樣(包括爐中取樣相成品鋼)進(jìn)行指定化學(xué)元素的分析?，F(xiàn)行成分分析方法有化學(xué)分析和儀器分析兩大類，鋼的成分分析是質(zhì)量檢驗(yàn)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。(一)化學(xué)分析法適用于鋼材、原材料成分的化學(xué)分析的主要方法有重量分析法、容量分析法、吸光光度法、氣化法和電量分析法等。各種分析方法有其自身的特點(diǎn)，如果選擇得當(dāng)，可取得事半功倍的效果。例如，對碳、硫等元素分析．可采用氣化法進(jìn)行分析，對低含量元素進(jìn)行分析，采用吸光光度法比采用其他方法可靠性更高。一般對鋼材進(jìn)行化學(xué)分析，均需從被測鋼料或制件上鉆取一定數(shù)量的試驗(yàn)樣品分析。二、成分分析(二)儀器分析所謂儀器分析，是利用物理方法依據(jù)試樣被測成分的原子、離子或其化合物的物理性質(zhì)，進(jìn)行分離測定，并將所得之值與用同樣方法對巳知含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(標(biāo)準(zhǔn)試樣)測得之值進(jìn)行比較，求其在試樣中的含量。儀器分析可按物理信息及其分離測定法的不同進(jìn)行分類?，F(xiàn)適用于鋼鐵、爐渣及其原材料的常規(guī)分析方法有色譜分析、光電直讀光譜、發(fā)射光譜及原子吸收光譜分析法等。此外，近年來用于冶金成分分析的儀器及方法有：紅外光譜、色譜、x射線熒光光譜、電子探針、離子探針及等離子光譜(ICP)等分析方法，它們現(xiàn)主要是進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)研究及成品等分析。這些儀器可與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合使用，其分析精度大幅度提高，分析時間大幅度縮短，并能作微區(qū)分析。(二)儀器分析三、組織檢驗(yàn)鋼材的組織和缺陷可以通過組織檢驗(yàn)方法來觀察識別和評定。鋼材的組織檢驗(yàn)可分為宏觀組織檢驗(yàn)和微觀組織檢驗(yàn)兩種，后者又稱顯微組織檢驗(yàn)。

(一)宏觀組織檢驗(yàn)宏觀組織檢驗(yàn)是用肉眼或低倍放大鏡及實(shí)體顯微鏡檢查縱、橫斷面及斷口，以評定鋼材宏觀組織和缺陷。常用的方法有低倍(酸浸)試驗(yàn)、斷口試驗(yàn)、塔形試驗(yàn)和硫印試驗(yàn)等。三、組織檢驗(yàn)(一)宏觀組織檢驗(yàn)（二)顯微組織檢驗(yàn)顯微組織檢驗(yàn)亦稱高倍檢驗(yàn)，是用金相顯微鏡來觀察、分析鋼的微觀組織狀態(tài)和缺陷的檢驗(yàn)方法。檢驗(yàn)前，需經(jīng)過取樣、預(yù)磨、拋光和腐蝕等過程制成試樣，然后在50～2000倍的金相顯微鏡上觀察。按一般檢驗(yàn)采用100～500倍的放大倍數(shù)進(jìn)行評定。顯微組織檢驗(yàn)項(xiàng)目很多，主要有晶粒度、非金屬夾雜物、脫碳層深度和顯微組織及缺陷等內(nèi)容。（二)顯微組織檢驗(yàn)1.奧氏體晶粒度奧氏體晶粒大小對鋼的性能有顯著影響。細(xì)小的奧氏體晶粒。由于有較長的晶界，促進(jìn)了奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變．從而降低了鋼的淬透性。奧氏體晶粒大小對鋼材沖擊韌性影響也很大．因此要求優(yōu)良可焊性的造船鋼板、在高溫高壓下使用的鍋爐鋼管、經(jīng)熱處理后使用的機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼、需進(jìn)行大變形拉拔加工的中碳鋼構(gòu)件等，均需對奧氏體晶粒度進(jìn)行檢驗(yàn)。1.奧氏體晶粒度2．非金屬夾雜物鑒定夾雜物的評級可按《

GB10561-2005-T鋼中非金屬夾雜物含量的測定》相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)分脆性夾雜物分散分布、脆性夾雜物集中分布以及塑性夾雜物集中分布和分散分布四套評級圖。有的也采用國際標(biāo)準(zhǔn)評級。

2．非金屬夾雜物鑒定

弄清夾雜物的本質(zhì)，可以對冶煉工藝提出改進(jìn)意見．從而改進(jìn)和控制冶煉過程，改善鋼的質(zhì)量。

例：電渣重熔錠加工成厚40mm的板材后，經(jīng)超聲探傷發(fā)現(xiàn)音分層問題。在分層處沿厚度方向取樣進(jìn)行金相觀察，發(fā)現(xiàn)分層為沿軋向的一條粗大夾雜物。其夾層的平均厚度約0.06mm；從夾層刮取的粉末進(jìn)行化學(xué)分析，其組成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Si0211.0％、A120338．6％、FeO2.4％、MgO1.5％，但這四種夾雜物組成含量只有53.5％，顯然還有其他成分。當(dāng)將此粉末進(jìn)行X射線衍射分析時，其結(jié)果有CaF2。于是再將粉末進(jìn)行化學(xué)分析，得出CaF2占總量的44.8％。這時五個組成加起來為98.3％接近于全量。出此確定此分層的夾雜物來自重熔中的渣相。弄清夾雜物的本質(zhì)，可以對冶煉工藝提出改進(jìn)意見．

3.脫碳層測量鋼加熱時，表層碳分比內(nèi)層降低的現(xiàn)象謂之脫碳，降低了碳量的表面層叫脫碳層。在大多數(shù)的鋼材中、尤其是對工具鋼、滾珠鋼、高速鋼及彈簧鋼來說，脫碳被視為鋼材的一種缺陷。它使工具鋼、滾珠鋼表面硬度相耐磨性降低，淬火時由干里外層體積變化不同，經(jīng)常使得工件表面形成裂紋。對高速鋼而言，脫碳還降低了鋼材的紅硬度和回火穩(wěn)定性；對彈簧鋼而言，脫碳則降低了鋼材的抗疲勞性能，所以必須控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。3.脫碳層測量在大多數(shù)的鋼材中、尤其是對工具鋼、滾脫碳是金相檢驗(yàn)的項(xiàng)目之一，隨著鋼種以及尺寸的不同，容許脫碳層的深度也有所不同。鋼的氧化與脫碳決定于鋼的化學(xué)成分、加熱溫度、加熱時間及加熱爐的氣氛等。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T224-2008《鋼的脫碳層深度測定法》適用于測定原材料及其螺栓成品的脫碳層深度。標(biāo)準(zhǔn)中脫碳層深度測定可分為金相法、硬度法和化學(xué)分析法三種。（1）、金相法金相法又稱為顯微測定法等。鋼及制成品存在脫碳情況時，從表面到基體的碳含量是變化的，在光學(xué)顯微鏡下觀察試樣從表面到心部隨著碳含量的變化而產(chǎn)生的組織變化。顯微組織法具有適用范圍廣，操作簡便、對設(shè)備依賴小，對待檢樣品形態(tài)要求不高等優(yōu)點(diǎn)。脫碳是金相檢驗(yàn)的項(xiàng)目之一，隨著鋼種以及尺寸的全脫碳層的測定---全脫碳層是指試樣表面脫碳后得到的全鐵素體組織，因此，測量時應(yīng)從表面測至有滲碳體或有珠光體出現(xiàn)的那一點(diǎn)，或測量產(chǎn)生全鐵素體組織的滲度為全脫碳層深度。（2）、硬度法硬度法是利用碳含量與熱處理后鋼的硬度存在相關(guān)性的原理來測量的方法。其理論依據(jù)是淬火鋼的基體組織馬氏體的硬度隨碳含量的增加而增高，不同脫碳程度區(qū)域其硬度值不同。硬度法所測試的物理量為硬度值，主要測試手段為硬度計(jì)。硬度法測脫碳層分為顯微硬度法和洛氏硬度法。全脫碳層的測定---全脫碳層是指試樣表面脫碳后得到的全鐵素體①

顯微硬度法

顯微硬度法用

300g負(fù)荷顯微維氏硬度計(jì)，測量在橫截面中徑線上，第2點(diǎn)的維氏硬度值應(yīng)等于或大于第1點(diǎn)硬度值減去30個維氏硬度單位，若低于30個維氏硬度單位,則計(jì)算為脫碳層深度。②

洛氏硬度法用洛氏硬度計(jì)測定時，直接在試樣的表面上測定。洛氏硬度法根據(jù)GB/T230.1測定洛氏硬度值HRC，只用于判定產(chǎn)品是否合格。①

顯微硬度法（3）、碳含量測定法碳含量測定法是通過測定樣品不同層深處的碳含量來測定脫碳層深度的一種方法，是一種直接測量的方法。①

化學(xué)分析法用化學(xué)分析法測定逐層剝?nèi)〉慕饘傩嫉暮剂?，以確定脫碳層深度。逐層剝?nèi)∶恳粚拥纳疃葹?.1mm厚。在實(shí)踐操作中將從不同層深處所測定的碳含量繪制成碳含量-深度曲線，從曲線上判定其不同深度處的脫碳情況。（3）、碳含量測定法②

光譜分析法

將平面試樣逐層磨削,每層間隔0.1mm，在每一層上進(jìn)行碳的光譜測定。只適用于具有合適尺寸的平面試樣。光譜分析的方法測定逐層碳含量，直到和心部基體含碳量相同的位置，此位置到表面的垂直距離即為總脫碳層深度?？傊?，脫碳層深度測定方法具有多樣性，企業(yè)檢測中心最好在選取好測定方法的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際情況編制專用的測試規(guī)程，以最大程度地貼近實(shí)際測試需要。②

光譜分析法

4.其他缺陷組織的檢驗(yàn)鋼中的缺陷組織除上述以外還有網(wǎng)狀碳化物、碳化物液析、碳化物帶狀、碳化物球化不良、帶狀組織、魏氏體組織、游離滲碳體等。國家都制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。4.其他缺陷組織的檢驗(yàn)四、鋼的性能試驗(yàn)（一）鋼的力學(xué)性能

指在外力（載荷）作用時表現(xiàn)出來的性能，包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性及疲勞強(qiáng)度等。拉伸試驗(yàn)硬度試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)疲勞試驗(yàn)四、鋼的性能試驗(yàn)（一）鋼的力學(xué)性能

指在外力（載荷）作用時表（二）鋼的物理性能在鋼及合金的研制、加工及使用過程中，往往還需要了解其物理性能。以供一設(shè)計(jì)構(gòu)件、制定加工工藝使用口此外，材料的某些物理性能可以很敏感地反映其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化，所以物理性能的測試也是深人研究材料的重要方法。特別對一些以物理性能為主要使用性能的特殊鋼及合金，如電工鋼、磁鋼等測定物理性能就更為一重要。物理性能主要有;密度、相對密度、彈性模量、膨脹系數(shù)及電、熱、磁等有關(guān)性能。（二）鋼的物理性能在鋼及合金的研制、加工及使用過第三節(jié)鋼的質(zhì)量分析方法

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，對鋼材品種和質(zhì)量都提出了更高的要求。這是因?yàn)樵S多在特殊場合下使用的鋼件需要有相應(yīng)的性能保證，且所有的鋼制零件也都希望經(jīng)久耐用。根據(jù)實(shí)際需要，采用先進(jìn)設(shè)備、工藝及努力提高技術(shù)水平，嚴(yán)格冶金操作，提高冶金質(zhì)量以及不斷研制新的鋼種和合金，以保證其使用要求是金屬材料專業(yè)工作者面臨的一個重要任務(wù)。要做好這方面的工作，需要有冶金和冶金質(zhì)量分析與控制方面的知識作為基礎(chǔ)。所以質(zhì)量分析與控制的重要性是不言而喻的。第三節(jié)鋼的質(zhì)量分析方法隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與一、質(zhì)量分析方法

(一)質(zhì)量分析技術(shù)及儀器上節(jié)己對鋼的質(zhì)量檢驗(yàn)分析常規(guī)方法及儀器作了介紹，其中包括:金相分析、斷口分析、力學(xué)性能測試及成分分析等。除此之外，質(zhì)量分析研究還要用到一些大型精密儀器和新技術(shù)。大致有:

1物理化學(xué)相分析它是運(yùn)用電化學(xué)一化學(xué)分析法，分離提取鋼中的第二相，然后將其混合粉末，根據(jù)各相的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分離，最后測定其元素，得出鋼中各相的數(shù)量及組成。一、質(zhì)量分析方法1物理化學(xué)相分析

2.現(xiàn)代物理測試技術(shù)現(xiàn)代化的檢測裝置大量地采用先進(jìn)電子技術(shù)，通過傳感元件。幾乎能把一切物理量轉(zhuǎn)變成電信號，然后用電子技術(shù)把它放大、傳輸，進(jìn)行處理、顯示、記錄，并將信號反饋于控制系統(tǒng)。新型電子儀器都帶有微機(jī)處理，使檢測分析裝置智能化?，F(xiàn)代物理檢測分析技術(shù)按其工作原理分為光譜術(shù)、顯微術(shù)、衍射術(shù)三大類:也可按成分、結(jié)構(gòu)和形貌等分析內(nèi)容來分類。①光譜分析技術(shù)它主要包括電子探針、X射線熒光光譜、原子發(fā)射光譜、電子能譜、核磁共振譜等。主要用于測定材料的元素成分、雜質(zhì)含量及鑒定某一特定價態(tài)或化學(xué)形態(tài)等。2.現(xiàn)代物理測試技術(shù)②顯微分析技術(shù)包括透射電子顯微術(shù)、掃描電子顯微術(shù)、以及偏振光、相襯顯微術(shù)、高溫金相術(shù)等。主要用于研究材料表面元素或夾雜物的分布狀況、存在形貌或惻定晶格缺陷與表面位錯，以及提供金屬材料的組織及結(jié)構(gòu)信息，確定各相的數(shù)量、大小及分布和比例等。③衍射分析技術(shù)包括X射線衍射、中子衍射及電子衍射。主要用于測定晶體結(jié)構(gòu)和相分析以及結(jié)構(gòu)缺陷等。②顯微分析技術(shù)③衍射分析技3.無損檢測技術(shù)它簡稱為NDT(NondestructiveTesting的縮寫)，主要功能是無損探傷、材質(zhì)檢查、檢查幾何度量和現(xiàn)場監(jiān)控，現(xiàn)已發(fā)展成為鋼質(zhì)量檢測的一門常規(guī)技術(shù)，不但能檢測鋼材鍛、鑄件等的缺陷，并能對缺陷進(jìn)行定性定量分析。3.無損檢測技術(shù)

(二)分析方法的選擇質(zhì)量分析過程通?？梢圆捎孟率龇治鍪侄?、方法及程序進(jìn)行分析。

1.實(shí)物外觀檢查首先對被分析對象即實(shí)物的基本情況進(jìn)行調(diào)查和外觀檢查，選取代表性的部位進(jìn)行實(shí)物拍照，并記錄重要特征或截取試樣。

2.無損探傷通常采用上述常規(guī)無損檢測方法來檢測試樣近表面及內(nèi)在缺陷的位置、大小及分布等情況，以作為取樣依據(jù)，并配合分析工作順利進(jìn)行。(二)分析方法的選擇

3.宏觀分析以低倍酸洗斷口及硫印等方法顯示鋼材缺陷及鍛件流線分布等。宏觀檢驗(yàn)內(nèi)容有

（1）表面及表層缺陷，包括:裂紋、過燒跡象、折迭、斑疤、發(fā)裂及機(jī)械損傷等。（2）內(nèi)在缺陷包括:裂紋、白點(diǎn)、縮管、氣泡、疏松、偏析及流線分布等。（3）鑄造合金結(jié)晶取向、枝晶及宏觀晶粒分布。

4.斷口分析采用的手段一般用肉眼、低倍放大、光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡進(jìn)行觀察，從肉眼出發(fā)，確定位置、方向關(guān)系、以判定斷口的性質(zhì)和產(chǎn)生的原因，然后依次提高放大倍數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，從各種微觀斷口形貌找出斷裂機(jī)理。3.宏觀分析

5.顯微分析對存在缺陷嚴(yán)重部位或斷口處所取試徉(并在基體取樣作比較)進(jìn)行光學(xué)、電子顯微鏡及電子探針、X射線衍射儀等分析儀器觀察、分析材料的質(zhì)量，主要分析下列內(nèi)容:(1)缺陷區(qū)或斷口邊緣形狀與裂紋的形態(tài)、分布取向及夾雜物、脫碳的存在與否。(2)表層缺陷,包括:過燒、氧化、腐蝕、脫碳等缺陷的高倍形貌及程度。

(3)內(nèi)在缺陷,包括:非金屬夾雜物分布、晶粒大小、顯微缺陷及析出相是否正常。

5.顯微分析6.成分分析采用化學(xué)方法、光譜分析等手段，鑒定零件用材成分是否符合要求，必要時做微量有害元索分析及微區(qū)電子探針分析、以配合相分析工作。7.力學(xué)性能試驗(yàn)采用相應(yīng)的力學(xué)性能試驗(yàn)設(shè)備對試樣進(jìn)行材料靜載荷、動載荷或交變載荷等各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)試驗(yàn)，以鑒定有關(guān)力學(xué)性能指標(biāo)。根據(jù)鋼材的質(zhì)量問題及冶金缺陷的特點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量分析時，通常采用以上基本方法和分析手段，由于分析對象的難易程度差別不同，有時只采用部分程序和分析手段。6.成分分析二、質(zhì)量分析的一般步驟鋼的冶金質(zhì)量分析是一項(xiàng)復(fù)雜而又細(xì)致的工作，不過，無論怎樣復(fù)雜，總可以從冶金學(xué)(包括原料、冶煉過程、澆鑄過程)、金屬學(xué)〔包括化學(xué)成分、金屬的加工工藝、熱處理工藝)、使用條件和環(huán)境（受力、腐蝕、疲勞）等諸方面來考慮，并借助于測試設(shè)備、儀器的幫助，通過數(shù)據(jù)處理和綜合分析討論，得出正確的結(jié)論。一般步驟為：

1.問題的提出

2.實(shí)驗(yàn)和分析方法

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析討論

4.結(jié)論及控制方法二、質(zhì)量分析的一般步驟

冶金質(zhì)量綜合分析第五章

冶金質(zhì)量綜合分析第五章第一節(jié)鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評價指標(biāo)

一、鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是具有一定權(quán)威的組織對重復(fù)事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定。它以科學(xué)、技術(shù)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的綜合成果為基礎(chǔ)，經(jīng)有關(guān)方面協(xié)商一致，出主管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，以特定形式發(fā)布，作為共同遵守的技術(shù)準(zhǔn)則和依據(jù)。對于鋼材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，各國都有本國的國家標(biāo)準(zhǔn)、部門或協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)。如日本的“JIS”標(biāo)準(zhǔn)，前蘇聯(lián)的“TOCT”標(biāo)準(zhǔn)，美國的“ASTM”標(biāo)準(zhǔn)，英國的“BS”標(biāo)準(zhǔn)，以及我國的GB標(biāo)準(zhǔn)(國家標(biāo)準(zhǔn))，YB標(biāo)準(zhǔn)(冶金部頒標(biāo)準(zhǔn))等。第一節(jié)鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及評價指標(biāo)隨著生產(chǎn)、貿(mào)易和技術(shù)交流的發(fā)展，要求在國際上廣泛統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)體系，為此，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織在1987年發(fā)布了IS09000系列標(biāo)準(zhǔn)，該系列標(biāo)準(zhǔn)由IS09000(質(zhì)量管理和質(zhì)量保證標(biāo)準(zhǔn)選用指南)、ISO9001(質(zhì)量體系一設(shè)計(jì)、研制、安裝和服務(wù)的質(zhì)量保證模式)、ISO9002(質(zhì)量體系——制造和安裝的質(zhì)量保證模式)、ISO9003(質(zhì)量體系——最終檢驗(yàn)和試驗(yàn)質(zhì)量保證模式)和ISO9004(質(zhì)量管理和質(zhì)量變素指南)等構(gòu)成了質(zhì)量管理和質(zhì)量保證的國際標(biāo)準(zhǔn)系列，很快得到一些國家的響應(yīng)。隨著生產(chǎn)、貿(mào)易和技術(shù)交流的發(fā)展，要求在根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)的最新分類方法。冶金類標(biāo)準(zhǔn)包括：冶金綜合、化學(xué)分析方法、理化性能試驗(yàn)方法、原料與輔助材料、鋼鐵產(chǎn)品、有色金屬產(chǎn)品、粉末冶金、半導(dǎo)體材料及冶金設(shè)備等九個方面的內(nèi)容。其中鋼材質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為冶金類標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。歸納起來，鋼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)主要有以下三個方面：1.綜合基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)；2.鋼鐵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；3.測試方法標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我國標(biāo)準(zhǔn)文獻(xiàn)的最新分類方法。冶金類標(biāo)準(zhǔn)包括：二、鋼的質(zhì)量指標(biāo)內(nèi)容

(一)性能質(zhì)量指標(biāo)鋼材性能質(zhì)量指標(biāo)的主要內(nèi)容是指對鋼材的力學(xué)性能、工藝性能和物理化學(xué)性能的要求。

其中最通常的是力學(xué)性能，如強(qiáng)度、塑性和韌性、硬度等，有時還要求疲勞等特殊性能。這些性能可以由拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、硬度試驗(yàn)以及相應(yīng)的特殊性能試驗(yàn)測定出來。

工藝性能包括：冷彎性能、焊接性能、切削性能、淬透性等物理化學(xué)性能包括：導(dǎo)熱、導(dǎo)磁、耐熱、耐腐蝕等二、鋼的質(zhì)量指標(biāo)內(nèi)容(二)冶煉質(zhì)量指標(biāo)鋼材的性能主要取決于其化學(xué)成分及組織結(jié)構(gòu)，因此，在鋼的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中都規(guī)定了化學(xué)成分范圍，有時還提出了對組織結(jié)構(gòu)方面的要求。例如晶粒度、夾雜物形態(tài)及分布、鋼材內(nèi)部缺陷等。衡量一爐鋼的冶煉質(zhì)量，首先要看成分是否控制合適，能否控制在最佳范圍內(nèi);其二是純潔度要高，其衡量指標(biāo)是鋼中氣體和非金屬夾雜物及有害雜質(zhì)元素}S,P,Ph,Sn,As等)含量要低。其三是鑄態(tài)組織致密，要求鑄錠表面質(zhì)量好，氣孔、疏松、偏析少，成分及組織均·勻。即（成分準(zhǔn)、純度高、組織好）(二)冶煉質(zhì)量指標(biāo)三、鋼質(zhì)量的評定方法鋼的質(zhì)量控制是一個系統(tǒng)工程，所以鋼質(zhì)量的評定也不是一個簡單間題，因?yàn)橛绊戜撡|(zhì)量的因素很多。歸納起來主要有成分、組織和性能等方面。鋼質(zhì)量的高低，除通過分析檢驗(yàn)評定外，一般還通過加工工藝過程和使用過程來評定。(一)外觀質(zhì)量評定法外觀質(zhì)量主要是指鋼材形狀、尺寸和表面狀態(tài)等，它也稱為外觀缺陷，即形狀缺陷和表面質(zhì)量缺陷的總稱。三、鋼質(zhì)量的評定方法(一)外觀質(zhì)量評定法(二)內(nèi)在質(zhì)量評定法鋼的內(nèi)在質(zhì)量主要是指化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能，它是評定鋼質(zhì)量的主要方法之一。①鋼的化學(xué)成分是質(zhì)量的保證基礎(chǔ)。一般來說，鋼的成分范圍波動愈小，則鋼的性能愈好，質(zhì)量愈穩(wěn)定。所以成分是評定鋼質(zhì)量的重要依據(jù)。②鋼的組織狀態(tài)主要由兩方面決定，一是由化學(xué)成分和熱處理工藝所確定，而是取決于冶煉、鍛軋等工藝過程所產(chǎn)生的組織不均勻性和冶金缺陷。③力學(xué)性能就是硬度、強(qiáng)度、延伸率、疲勞、耐磨等指標(biāo)。(二)內(nèi)在質(zhì)量評定法(三)工藝性能評定法

工藝性能是指零件制造過程中各種冷熱加工工藝對材料性能的要求。工藝性能包括鑄造性能、成型性能、可焊性、切削性以及熱處理性能。(四)使用性能評定法鋼材的使用性能決定制件的使用價值和工作壽命，是指為保證鋼制件在使用過程中能符合設(shè)計(jì)要求及能正常工作而具備的性能，它通常是鋼材質(zhì)量評定的重要依據(jù)及直觀評價方法。包括：強(qiáng)韌性、耐蝕性、耐磨性、電磁性。(三)工藝性能評定法

第二節(jié)鋼質(zhì)量的檢驗(yàn)

檢驗(yàn)的目的：一方面是為了檢驗(yàn)成品鋼材的質(zhì)量是否符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。另一方面是通過觀察和鑒定各種缺陷的分布和性質(zhì)，以便分析研究產(chǎn)生缺陷的原因和各種工藝因素對鋼質(zhì)量的影響，從而為改進(jìn)工藝質(zhì)量和各種試驗(yàn)研究提供數(shù)據(jù)。第二節(jié)鋼質(zhì)量的檢驗(yàn)一、表面質(zhì)量檢驗(yàn)表面質(zhì)量檢驗(yàn)包括對表面缺陷和外觀形狀、尺寸缺陷的檢驗(yàn)。鋼在撓注、鍛軋、加熱等過程中，由于處理不當(dāng)，可能產(chǎn)生各種表面缺陷。最常見的鋼材表面缺陷有：結(jié)疤、劃痕、折迭、表面裂紋、氧化鐵皮和外觀形狀、尺寸公差缺陷等。

(1)結(jié)疤結(jié)疤是鋼材表面呈舌頭狀、指甲狀或魚鱗狀的薄片。鋼板上的結(jié)疤又叫重皮。有些結(jié)疤的一端是翹起的，翹起的結(jié)疤又叫翻皮。

(2)劃痕劃痕是由于軋制設(shè)備的某些零件與所軋工作摩擦而產(chǎn)生的表面缺陷．一般里連續(xù)狀分布或斷續(xù)狀分布。

一、表面質(zhì)量檢驗(yàn)

(3)折迭折迭通常是指材料在前一道銀、軋中所產(chǎn)生的突出尖角或耳子，在隨后的鍛、軋時壓入金屬本體面形成的缺陷。(4)表面裂紋是指材料表面的開裂，其類型和名稱很多，最常見的是裂縫和發(fā)紋等。裂縫一般為與加工方向一致的直線，形成Y形的尖底開裂；發(fā)紋為分散或成簇分布的頭發(fā)狀細(xì)裂紋。裂縫和發(fā)紋的主要區(qū)別是長短、粗細(xì)和深淺不同。(5)氧化鐵皮是鋼材在加熱、軋制和冷卻過程中其表面生成的金同氧化物。(6)表面形狀、尺寸缺陷王要包括橢圓度、彎曲度、波浪度、瓢曲皮等方面的檢驗(yàn)。(3)折迭折迭通常是指材料在前一道銀、軋中所產(chǎn)生二、成分分析成分分析是對提供的試樣(包括爐中取樣相成品鋼)進(jìn)行指定化學(xué)元素的分析?，F(xiàn)行成分分析方法有化學(xué)分析和儀器分析兩大類，鋼的成分分析是質(zhì)量檢驗(yàn)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。(一)化學(xué)分析法適用于鋼材、原材料成分的化學(xué)分析的主要方法有重量分析法、容量分析法、吸光光度法、氣化法和電量分析法等。各種分析方法有其自身的特點(diǎn)，如果選擇得當(dāng)，可取得事半功倍的效果。例如，對碳、硫等元素分析．可采用氣化法進(jìn)行分析，對低含量元素進(jìn)行分析，采用吸光光度法比采用其他方法可靠性更高。一般對鋼材進(jìn)行化學(xué)分析，均需從被測鋼料或制件上鉆取一定數(shù)量的試驗(yàn)樣品分析。二、成分分析(二)儀器分析所謂儀器分析，是利用物理方法依據(jù)試樣被測成分的原子、離子或其化合物的物理性質(zhì)，進(jìn)行分離測定，并將所得之值與用同樣方法對巳知含量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(標(biāo)準(zhǔn)試樣)測得之值進(jìn)行比較，求其在試樣中的含量。儀器分析可按物理信息及其分離測定法的不同進(jìn)行分類?，F(xiàn)適用于鋼鐵、爐渣及其原材料的常規(guī)分析方法有色譜分析、光電直讀光譜、發(fā)射光譜及原子吸收光譜分析法等。此外，近年來用于冶金成分分析的儀器及方法有：紅外光譜、色譜、x射線熒光光譜、電子探針、離子探針及等離子光譜(ICP)等分析方法，它們現(xiàn)主要是進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)研究及成品等分析。這些儀器可與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合使用，其分析精度大幅度提高，分析時間大幅度縮短，并能作微區(qū)分析。(二)儀器分析三、組織檢驗(yàn)鋼材的組織和缺陷可以通過組織檢驗(yàn)方法來觀察識別和評定。鋼材的組織檢驗(yàn)可分為宏觀組織檢驗(yàn)和微觀組織檢驗(yàn)兩種，后者又稱顯微組織檢驗(yàn)。

(一)宏觀組織檢驗(yàn)宏觀組織檢驗(yàn)是用肉眼或低倍放大鏡及實(shí)體顯微鏡檢查縱、橫斷面及斷口，以評定鋼材宏觀組織和缺陷。常用的方法有低倍(酸浸)試驗(yàn)、斷口試驗(yàn)、塔形試驗(yàn)和硫印試驗(yàn)等。三、組織檢驗(yàn)(一)宏觀組織檢驗(yàn)（二)顯微組織檢驗(yàn)顯微組織檢驗(yàn)亦稱高倍檢驗(yàn)，是用金相顯微鏡來觀察、分析鋼的微觀組織狀態(tài)和缺陷的檢驗(yàn)方法。檢驗(yàn)前，需經(jīng)過取樣、預(yù)磨、拋光和腐蝕等過程制成試樣，然后在50～2000倍的金相顯微鏡上觀察。按一般檢驗(yàn)采用100～500倍的放大倍數(shù)進(jìn)行評定。顯微組織檢驗(yàn)項(xiàng)目很多，主要有晶粒度、非金屬夾雜物、脫碳層深度和顯微組織及缺陷等內(nèi)容。（二)顯微組織檢驗(yàn)1.奧氏體晶粒度奧氏體晶粒大小對鋼的性能有顯著影響。細(xì)小的奧氏體晶粒。由于有較長的晶界，促進(jìn)了奧氏體向珠光體的轉(zhuǎn)變．從而降低了鋼的淬透性。奧氏體晶粒大小對鋼材沖擊韌性影響也很大．因此要求優(yōu)良可焊性的造船鋼板、在高溫高壓下使用的鍋爐鋼管、經(jīng)熱處理后使用的機(jī)械結(jié)構(gòu)鋼、需進(jìn)行大變形拉拔加工的中碳鋼構(gòu)件等，均需對奧氏體晶粒度進(jìn)行檢驗(yàn)。1.奧氏體晶粒度2．非金屬夾雜物鑒定夾雜物的評級可按《

GB10561-2005-T鋼中非金屬夾雜物含量的測定》相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行，該標(biāo)準(zhǔn)分脆性夾雜物分散分布、脆性夾雜物集中分布以及塑性夾雜物集中分布和分散分布四套評級圖。有的也采用國際標(biāo)準(zhǔn)評級。

2．非金屬夾雜物鑒定

弄清夾雜物的本質(zhì)，可以對冶煉工藝提出改進(jìn)意見．從而改進(jìn)和控制冶煉過程，改善鋼的質(zhì)量。

例：電渣重熔錠加工成厚40mm的板材后，經(jīng)超聲探傷發(fā)現(xiàn)音分層問題。在分層處沿厚度方向取樣進(jìn)行金相觀察，發(fā)現(xiàn)分層為沿軋向的一條粗大夾雜物。其夾層的平均厚度約0.06mm；從夾層刮取的粉末進(jìn)行化學(xué)分析，其組成物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Si0211.0％、A120338．6％、FeO2.4％、MgO1.5％，但這四種夾雜物組成含量只有53.5％，顯然還有其他成分。當(dāng)將此粉末進(jìn)行X射線衍射分析時，其結(jié)果有CaF2。于是再將粉末進(jìn)行化學(xué)分析，得出CaF2占總量的44.8％。這時五個組成加起來為98.3％接近于全量。出此確定此分層的夾雜物來自重熔中的渣相。弄清夾雜物的本質(zhì)，可以對冶煉工藝提出改進(jìn)意見．

3.脫碳層測量鋼加熱時，表層碳分比內(nèi)層降低的現(xiàn)象謂之脫碳，降低了碳量的表面層叫脫碳層。在大多數(shù)的鋼材中、尤其是對工具鋼、滾珠鋼、高速鋼及彈簧鋼來說，脫碳被視為鋼材的一種缺陷。它使工具鋼、滾珠鋼表面硬度相耐磨性降低，淬火時由干里外層體積變化不同，經(jīng)常使得工件表面形成裂紋。對高速鋼而言，脫碳還降低了鋼材的紅硬度和回火穩(wěn)定性；對彈簧鋼而言，脫碳則降低了鋼材的抗疲勞性能，所以必須控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。3.脫碳層測量在大多數(shù)的鋼材中、尤其是對工具鋼、滾脫碳是金相檢驗(yàn)的項(xiàng)目之一，隨著鋼種以及尺寸的不同，容許脫碳層的深度也有所不同。鋼的氧化與脫碳決定于鋼的化學(xué)成分、加熱溫度、加熱時間及加熱爐的氣氛等。國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T224-2008《鋼的脫碳層深度測定法》適用于測定原材料及其螺栓成品的脫碳層深度。標(biāo)準(zhǔn)中脫碳層深度測定可分為金相法、硬度法和化學(xué)分析法三種。（1）、金相法金相法又稱為顯微測定法等。鋼及制成品存在脫碳情況時，從表面到基體的碳含量是變化的，在光學(xué)顯微鏡下觀察試樣從表面到心部隨著碳含量的變化而產(chǎn)生的組織變化。顯微組織法具有適用范圍廣，操作簡便、對設(shè)備依賴小，對待檢樣品形態(tài)要求不高等優(yōu)點(diǎn)。脫碳是金相檢驗(yàn)的項(xiàng)目之一，隨著鋼種以及尺寸的全脫碳層的測定---全脫碳層是指試樣表面脫碳后得到的全鐵素體組織，因此，測量時應(yīng)從表面測至有滲碳體或有珠光體出現(xiàn)的那一點(diǎn)，或測量產(chǎn)生全鐵素體組織的滲度為全脫碳層深度。（2）、硬度法硬度法是利用碳含量與熱處理后鋼的硬度存在相關(guān)性的原理來測量的方法。其理論依據(jù)是淬火鋼的基體組織馬氏體的硬度隨碳含量的增加而增高，不同脫碳程度區(qū)域其硬度值不同。硬度法所測試的物理量為硬度值，主要測試手段為硬度計(jì)。硬度法測脫碳層分為顯微硬度法和洛氏硬度法。全脫碳層的測定---全脫碳層是指試樣表面脫碳后得到的全鐵素體①

顯微硬度法

顯微硬度法用

300g負(fù)荷顯微維氏硬度計(jì)，測量在橫截面中徑線上，第2點(diǎn)的維氏硬度值應(yīng)等于或大于第1點(diǎn)硬度值減去30個維氏硬度單位，若低于30個維氏硬度單位,則計(jì)算為脫碳層深度。②

洛氏硬度法用洛氏硬度計(jì)測定時，直接在試樣的表面上測定。洛氏硬度法根據(jù)GB/T230.1測定洛氏硬度值HRC，只用于判定產(chǎn)品是否合格。①

顯微硬度法（3）、碳含量測定法碳含量測定法是通過測定樣品不同層深處的碳含量來測定脫碳層深度的一種方法，是一種直接測量的方法。①

化學(xué)分析法用化學(xué)分析法測定逐層剝?nèi)〉慕饘傩嫉暮剂?，以確定脫碳層深度。逐層剝?nèi)∶恳粚拥纳疃葹?.1mm厚。在實(shí)踐操作中將從不同層深處所測定的碳含量繪制成碳含量-深度曲線，從曲線上判定其不同深度處的脫碳情況。（3）、碳含量測定法②

光譜分析法

將平面試樣逐層磨削,每層間隔0.1mm，在每一層上進(jìn)行碳的光譜測定。只適用于具有合適尺寸的平面試樣。光譜分析的方法測定逐層碳含量，直到和心部基體含碳量相同的位置，此位置到表面的垂直距離即為總脫碳層深度?？傊?，脫碳層深度測定方法具有多樣性，企業(yè)檢測中心最好在選取好測定方法的基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)際情況編制專用的測試規(guī)程，以最大程度地貼近實(shí)際測試需要。②

光譜分析法

4.其他缺陷組織的檢驗(yàn)鋼中的缺陷組織除上述以外還有網(wǎng)狀碳化物、碳化物液析、碳化物帶狀、碳化物球化不良、帶狀組織、魏氏體組織、游離滲碳體等。國家都制定了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。4.其他缺陷組織的檢驗(yàn)四、鋼的性能試驗(yàn)（一）鋼的力學(xué)性能

指在外力（載荷）作用時表現(xiàn)出來的性能，包括強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性及疲勞強(qiáng)度等。拉伸試驗(yàn)硬度試驗(yàn)沖擊試驗(yàn)疲勞試驗(yàn)四、鋼的性能試驗(yàn)（一）鋼的力學(xué)性能

指在外力（載荷）作用時表（二）鋼的物理性能在鋼及合金的研制、加工及使用過程中，往往還需要了解其物理性能。以供一設(shè)計(jì)構(gòu)件、制定加工工藝使用口此外，材料的某些物理性能可以很敏感地反映其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的變化，所以物理性能的測試也是深人研究材料的重要方法。特別對一些以物理性能為主要使用性能的特殊鋼及合金，如電工鋼、磁鋼等測定物理性能就更為一重要。物理性能主要有;密度、相對密度、彈性模量、膨脹系數(shù)及電、熱、磁等有關(guān)性能。（二）鋼的物理性能在鋼及合金的研制、加工及使用過第三節(jié)鋼的質(zhì)量分析方法

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，對鋼材品種和質(zhì)量都提出了更高的要求。這是因?yàn)樵S多在特殊場合下使用的鋼件需要有相應(yīng)的性能保證，且所有的鋼制零件也都希望經(jīng)久耐用。根據(jù)實(shí)際需要，采用先進(jìn)設(shè)備、工藝及努力提高技術(shù)水平，嚴(yán)格冶金操作，提高冶金質(zhì)量以及不斷研制新的鋼種和合金，以保證其使用要求是金屬材料專業(yè)工作者面臨的一個重要任務(wù)。要做好這方面的工作，需要有冶金和冶金質(zhì)量分析與控制方面的知識作為基礎(chǔ)。所以質(zhì)量分析與控制的重要性是不言而喻的。第三節(jié)鋼的質(zhì)量分析方法隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與一、質(zhì)量分析方法

(一)質(zhì)量分析技術(shù)及儀器上節(jié)己對鋼的質(zhì)量檢驗(yàn)分析常規(guī)方法及儀器作了介紹，其中包括:金相分析、斷口分析、力學(xué)性能測試及成分分析等。除此之外，質(zhì)量分析研究還要用到一些大型精密儀器和新技術(shù)。大致有:

1物理化學(xué)相分析它是運(yùn)用電化學(xué)一化學(xué)分析法，分離提取鋼中的第二相，然后將其混合粉末，根據(jù)各相的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分離，最后測定其元素，得出鋼中各相的數(shù)量及組成。一、質(zhì)量分析方法1物理化學(xué)相分析

2.現(xiàn)代物理測試技術(shù)現(xiàn)代化的檢測裝置大量地采用先進(jìn)電子技術(shù)，通過傳感元件。幾乎能把一切物理量轉(zhuǎn)變成電信號，然后用電子技術(shù)把它放大、傳輸，進(jìn)行處理、顯示、記錄，并將信號反饋于控制系統(tǒng)。新型電子儀器都帶有微機(jī)處理，使檢測分析裝置智能化?，F(xiàn)代物理檢測分析技術(shù)按其工作原理分為光譜術(shù)、顯微術(shù)、衍射術(shù)三大類:也可按成分、結(jié)構(gòu)