金属材料金相显示技术研究

本文通过介绍了非金属夹杂物对金属材料质量的影响,以及在显微镜下的运用金相分析方法对钢中非金属夹杂物的鉴别和检验技术,主要是克服了传统的金相技术的不足,采用了定量金相技术对样品进行检验,说明了金相显示技术的发展在钢铁企业中的重要性。     

钢中非金属夹杂物的金相鉴定

论述了钢中非金属夹杂物的来源，分布及对钢的质量的影响，利用它们在金相显微镜下的不同特征进行定性定量的检测，判定钢材质量。     

Mo-Si-B三元系复合材料的制备及室温断裂韧性

通过Mo,Si,B三种单质粉末原位合成热压的方法制备了成分为Mo-12Si-8.5B和Mo-28Si-8.5B的Mo-Si-B三元系复合材料.利用金相显微镜、金相偏光镜、X射线衍射技术、扫描电镜等对制备材料的组织进行了分析,研究了退火工艺对其组织的影响,测量了其室温断裂韧性,并对复合材料的增韧机制进行了初步的探讨.     

MoSi_2/Mo叠层复合材料的制备及结构表征

以MoSi2作为基体材料,金属Mo作为夹层材料,采用常压烧结法制备了MoSi2-Mo叠层材料.利用X射线衍射仪、光学显微镜、电子探针(EPMA)等重点研究了MoSi2-Mo叠层材料的物相、显微组织结构,把微观结构和宏观性能的研究结合起来.通过金相显微镜和电子探针,从微观上对叠层材料的界面结合状态进行了分析,发现在MoSi2层与Mo层的界面结合处,层与层结合紧密,二者的化学相容性较好,没有发生不良化学反应.     

喷射沉积H13钢的组织和硬度

用传统铸造和喷射成形工艺制备了H13钢,然后再进行锻造加工,利用光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等分析方法及硬度测试对不同工艺制备的H13钢的显微组织和硬度进行分析.研究结果表明,喷射成形及其锻造加工的H13钢的组织及硬度明显的优于传统工艺制备的H13钢.     

AI-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织的定量分析

借助于光学显微镜、SEM、EDS和MTS拉伸试验机等测试手段，研究Al-zn-Mg-Cu系新型高强铝合金不同制备工艺下断口形貌、显微组织及力学性能，利用定量金相技术对该合金中残留第二相尺寸、数量及圆滑度等特征参数进行较系统的定量分析．实验结果表明：制备工艺不同，合金中残留第二相的特征参数有较大差异，对合金的断裂韧性影响显著；通过制定合理的工艺参数，可达到控制显微组织和改善性能的目的．     

Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织的定量分析

借助于光学显微镜、SEM、EDS和MTS拉伸试验机等测试手段,研究Al Zn Mg Cu系新型高强铝合金不同制备工艺下断口形貌、显微组织及力学性能,利用定量金相技术对该合金中残留第二相尺寸、数量及圆滑度等特征参数进行较系统的定量分析.实验结果表明:制备工艺不同,合金中残留第二相的特征参数有较大差异,对合金的断裂韧性影响显著;通过制定合理的工艺参数,可达到控制显微组织和改善性能的目的.     

情系冶金史36年——韩汝玢先生访谈录

韩汝玢先生自1977年在北京科技大学冶金史研究室(现冶金与材料史研究所)任职以来,主要从事中国古代钢铁技术史的研究,在应用金相显微镜和电子显微镜等实验手段系统研究古代钢铁制品、并阐明中国古代钢铁技术发展对人类文明贡献方面取得了重要的学术成果,是国内外知名的金属史家.     

15Cr系亚共晶高铬铸铁的烧结制备与性能研究

研究了15Cr系亚共晶高铬铸铁超固相线液相烧结的制备工艺,利用光学显微镜和扫描电镜对合金的微观组织及冲击试样断口进行了观察和分析,探讨了烧结温度对高铬铸铁组织和力学性能的影响;并采用计算机定量分析金相组织,确定了组织与性能的相关性.研究结果表明,超固相线液相烧结制备的15Cr系亚共晶高铬铸铁相对致密度达99%以上.与普通铸造高铬铸铁相比,烧结制品碳化物外形圆润,呈短杆状均匀分布.随烧结温度的升高,基体晶粒和碳化物逐渐长大,合金力学性能呈现先升后降的规律;1 210℃×1.5 h烧结制品的冲击韧性和抗弯强度达到最大值11.3 J/cm2和2 506.8 MPa.试样的冲击断裂为准解理断裂机制,韧性较普通铸造试样大幅提高.烧结温度主要通过影响试样组织中碳化物数量、分布、形态以及尺寸,来影响合金力学性能.碳化物体积分数是影响高铬铸铁硬度的主要因素.     

快速凝固工艺对AZ91HP镁合金腐蚀性能的影响

通过铜模铸造制备快速凝固的AZ91HP镁合金.利用失重法及动电位极化曲线研究了常规铸造AZ91HP和快速凝固AZ91HP镁合金样品在NaCl腐蚀介质中的耐腐蚀性能;通过金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）分析了腐蚀后合金微观组织及相结构.结果表明,快速凝固的AZ91HP镁合金具有更好的耐腐蚀性能.其主要原因是经快速凝固工艺后：①β-Mg17Al12相近似连续地分布于细小的α-Mg晶界上;②合金的元素分布更加均匀;③合金显微缩松减少.     

掺La_2O_3钼丝的显微组织与强韧化

以粉末冶金及金属压力加工方法制备了掺Ｌａ２Ｏ３钼丝和纯钼丝，采用金相显微镜、Ｘ射线衍射、电子拉伸机、扫描电镜及能谱分析等手段，对上述２种坯料及其不同温度退火后的丝材作了研究，结果表明，掺Ｌａ２Ｏ３改善了坯料的组织性能；掺Ｌ３２Ｏ３钼丝中的第二相主要是Ｌａ２Ｏ３粒子，它能显著改善钼丝的强韧性能。     

G32型柴油机活塞顶晶粒度的船检规范探索

对船用柴油机活塞顶检验过程中的冶金质量进行了分析,分别用MM6金相显微镜和HX-1000维氏硬度计对原材料和调质处理后的样品进行了金相组织观察及晶粒度和硬度测量.研究结果表明,上述冶金参量在调质处理前后有较大改变,原材料的晶粒度及金相组织已不能代表成品活塞的晶粒度和金相组织,对同炉热处理的试样进行检验则更能代表活塞顶的真实晶粒度.     

视频金相显微镜改制

普通光学金相显微镜只能通过目镜观察金相组织。将光学信号转换为视频信号,在显示屏上观 察金相组织,以方便教学和研究。     

基于链码的Stellite12钴基合金金相组织定量分析

针对Stellite12钴基合金金相组织的定量分析问题,提出一种适用于金相组织中不同相的提取与统计算法.以扫描电子显微镜获得的金相组织图像为信息源,通过图像增强、最大类间方差法及canny边缘检测算法对Stellite12钴基合金金相进行处理,分离出WC相、Cr_7C_3相和Co基体,并利用链码跟踪及三角形面积统计算法对目标相标定统计并分析.结果表明:最大类间方差法可以实现WC相、Cr_7C_3相和Co基体的分离,利用链码跟踪及三角形面积统计算法能够快速完成不同相的个数统计与面积计算.     

金相分析技术在锅炉压力容器中的应用

简要叙述了金相学的建立、发展与现状,介绍了对锅炉、压力容器金属部件进行现场微观组织非破坏性的金相检验方法,探讨了金相检验技术的现场应用。     

等温热处理对挤压态镁锂合金组织、硬度及延伸率的影响

采用氩气氛下感应熔炼和正向挤压变形制备了Mg-7.5Li-3.5Al-1Zn-1Ce-0.5Sn镁锂合金板材,然后在真空热处理炉中对挤压态合金进行等温退火,并采用金相观察和布氏硬度测试研究了等温热处理对合金板材显微组织和布氏硬度的影响.通过金相显微镜观察表明,等温处理温度对合金显微组织的影响较大,在较低温度下,只发生两相的形态和体积分数的变化,合金几乎不发生或需要较长时间才发生静态再结晶.在较高温度下,合金快速发生再结晶,合金晶粒细化,但随着保温时间的延长,晶粒有所长大.不同的组织形态对应的硬度不同,α相呈球化时的硬度值最高.     

低温溶液旋涂法制备钙钛矿太阳能电池用介孔TiO_2及其特征

采用低温溶液旋涂法成功制备了钙钛矿太阳能电池用介孔TiO_2层。利用场发射扫描电镜(FSEM)、X射线衍射仪(XRD)、倒置金相显微镜(SMM)对介孔TiO_2的形貌及组织结构进行了表征。结果表明:匀胶时间为20s、转速为1000r/min,旋涂时间30s、转速为4000r/min,制备的介孔TiO_2层为锐钛矿型,平均粒径为3μm左右,组织分布均匀,纯度高,可运用于快速制备高效钙钛矿太阳能电池。     

液压支架用无缝钢管轧制开裂原因分析

在轧制27SiMn液压支架用无缝钢管的过程中,管体出现局部开裂,对管体的化学成分进行了检验,利用金相显微镜和扫描电镜对其进行微观分析.分析结果表明,连铸坯中存在较多的非金属夹杂物,破坏了钢基体组织的连续性,在轧制过程中,该部位的金属受力不均产生显微裂纹.再加热过程的快速升温,增大钢管沿壁厚方向的温度梯度,外表面由于相变收缩而产生切向拉应力,显微裂纹进一步扩展从而导致局部开裂.对夹杂物做定性分析,找出其来源,并提出相应的技术改进措施.     

图像拼接技术在金相分析中的运用

为了对经显微镜采集的金相组织样品的不完整的多幅图像进行直观全貌的展现,也为了对金相组织样品进行定量检验,作者将图像拼接技术运用到金相组织样品图像的分析之中,对目标图像进行连续摄取和多视场目标图像进行自动拼接.实验结果表明经拼接后能清晰、准确的全貌展现金相组织样品图像,对样品的分析检验起了重要作用,显示了广阔的应用前景.     

碳钢焊缝组织石墨化显微图像的自动测量

针对压力锅炉、中温中压机组主蒸汽管道碳钢部件焊缝处金相组织石墨化程度的检测问题,将数字图像处理和模式识别技术运用于显微金相组织测量之中,选择适合的算法,通过用VisualBasic.Net编程,建立了一套对石墨进行形状表征和粒度测量的图像检测系统.系统利用扫描仪将金相照片转换为可进行图像分析的格式,或用CCD摄像机经光学显微镜获取数字化金相图像;针对石墨化部位原始图片灰度区间窄的特征,预处理着重进行全域线性灰度变换,使图像清晰,突出石墨组织;采用基于二维直方图Fisher线形分割的图像分割方法选取二值化阈值,能够更好地分开不同的聚类,且计算量小;图像识别采用边缘检测区域的办法,可提取出要检测的粗大呈黑色的石墨组织.该系统实现了对碳钢石墨化组织中石墨的定量化测量,对石墨各项指标的测量值为精确的数字结果,且检测速度快(不超过5min),效率高.实测结果表明,自动检测系统与金相分析法的分析结果完全吻合.