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什么是金相學

2024-10-23 (868)次瀏覽

一門研究金屬與合金內部組織和結構的科學。其主要內容是利用金相 顯微鏡和電...

        一門研究金屬與合金內部組織和結構的科學。其主要內容是利用金相 顯微鏡和 電子顯微鏡 ，研究金屬與合金因化學成分、冷凝條件、壓力加工、焊接、熱處理所引起的內部組織結構的改變及其對性能的影響規律。近年 來，對 金屬斷口形態的研究已經成為金相學的一個重要組成部分。廣義的金相學與金屬學相似

  1863年英國人索比（H.C.Sorby） 發明的金相技術是這一學科的奠基性工作。金相學過去曾定義為研究金屬及合金的成分、組織結構以及它們同性之間關系的科學。隨著這一學科研究領域的不斷擴 大，從20世紀20年代開始，在德國逐漸改用“Metallkunde” （金屬學） 一詞來表征這一學科，在蘇聯、相應的名詞為Метаоведение； 在英、美等相應改為“physical metallurgy” （物理冶金）。而金相學一詞則成為金屬學的一個分支學科名稱，常用于指 其中以顯微組織研究為主要的部分。

金相學主要借助于光學顯微術和 電子顯微學 來研究金屬及合金在不同狀態下組織結構以及各種缺陷的特征，如相的尺寸、形貌、分布及取向關系，晶料、 晶料間界的尺寸、形貌、取向關系、位錯、空洞、裂紋、斷口等。

金相學的研究意義

1、 合金鋼熱處理的研究
鋼的熱處理原理是以鋼在加熱和冷卻過程中的相變為依據的，金相技術則是相變研究的重要手段。利用金相法研究不同鋼種在不同溫度下的等溫分解過程，并綜合成 等溫轉變曲線 ，從中引出了臨界淬火速度的概念，明確了不同合金元素對淬透性的影響。 形狀記憶合金 也是通過金相分析而發現的。人們對Cu-Zn合金作高溫金相分析發現，馬氏體針隨溫度的升降，長度會縮短和伸長，此類馬氏體稱為熱彈性馬氏體，具有形狀記憶效應。在冷卻時使它變形，再加熱到臨界點以上時，又恢復到原有形狀。
2、 控制機械產品的質量
產品生產過程中的每一個環節，比如我們鍋爐行業，從原材料驗收、焊接工藝評定、加工工藝的控制的質量評定等，都要分別按照不同的標準，通過金相和其他的檢驗來確定合格與否。
3、 失效分析
機械裝備和零件在使用過程中難以避免的，會出現變形、斷裂、磨損及腐蝕等形式的失效，分析失效原因，并找出預防及補救措施，就是失效分析。失效分析涉及眾多學科和技術，需要廣泛收集原始資料并運用多種技術手段進行測試分析。其中對于判別失效最重要和最廣泛的手段就是金相分析，而某些失效事故往往只須金相分析就可做出結論。


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