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什么是金相学?它包括哪些主要内容?

2016-04-15 15:56:00

  金相学是研究金属及其合金内部组织和结构的一门科学。所说的组织是指构成金属或合金各组成物的直观形貌;所说的结构是指金属或合金中原子排列的特征。然而,影响组织和结构变化的条件甚多,渚如温度、加变形、浇铸情况及化学成分等。金相学就是研究金属枒料在这些变化过程中组织和结构的变化规律及其与性能之间的关系。它与金属学有着密切的联系,可以说金相学是金属学的-个分支。

  金相学是一门古老的学科,从分析技术来讲,它主要包括宏观组织分析、光学显微组织分析和电子显微分析三类。

  宏观分析是用肉眼或在低倍(<30倍)下观察金属的缺陷、断口及粗大组织形貌等。其优点是方法简便,观察区域大,可综观其全貌。但是由于人眼分辨率有限,不能洞察其细节,因而人们寻找新的分祈工具和手段,于是出现了微观分析。

  微观分析是指在较高倍数的光学显微镜下,观察金属钫料的断口及组织形态等。光学显微镜用于金相分析已有一百多年的历史,设备与方法都较成熟。在普逋光学显激镜的基础上,发展到髙温及低温的金相装置与观察技术,以研究金属材料在各种状态下的组织形态,其最大分辨率不大于0.2微米,使用倍数一般是在2000倍以下。

  电子显撤镜则具有更高的分辨率和放大倍数。因此,电子分析技术在金相学领域中得到愈来愈广泛地应用。电子金相技术随着透射电镜、扫描电镜和扬离子显微镜的陆续问世,并在离子探针、激光探针、俄歇能谱仪等表面分析技术的配合下,使金相分析技术发展到一个新的阶段。电子金相技术可对金属材料的断口形貌、组织结构以及微区化学成分等进行综合分析与测定,因而对金属材料及其制件的质量控制、失效分析、新材料与新工艺的研制等,发挥着十分重要的作用。

  金相学也是一门技术性很强的手艺。从金相试样的选取,制备、观察到金相图片的摄取,以及复杂而又精细的暗室操作技术,这些都是金相学的主要内容。

 

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