CN110132979A - 一种金属材料显微缺陷的分析方法 - Google Patents

一种金属材料显微缺陷的分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110132979A
CN110132979A CN201910366025.6A CN201910366025A CN110132979A CN 110132979 A CN110132979 A CN 110132979A CN 201910366025 A CN201910366025 A CN 201910366025A CN 110132979 A CN110132979 A CN 110132979A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microscopic defect
microscopic
sample
metal material
defect
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910366025.6A
Other languages
English (en)
Inventor
曾凡伟
李健
赖仙红
谢逍原
杨华春
杨金炳
薛燕辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfang Boiler Group Co Ltd
Original Assignee
Dongfang Boiler Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfang Boiler Group Co Ltd filed Critical Dongfang Boiler Group Co Ltd
Priority to CN201910366025.6A priority Critical patent/CN110132979A/zh
Publication of CN110132979A publication Critical patent/CN110132979A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)

Abstract

本发明涉及金属材料失效分析领域，具体公开了一种金属材料显微缺陷的分析方法，包括以下步骤：A、显微缺陷定位：对金属材料的显微缺陷进行标记定位；B、取样：沿垂直于显微缺陷的长度方向截取长度为20～30mm的微观缺陷试样；C、低温冷脆处理：将试样进行低温处理后握住试样两端一次性掰开，即得打开的显微缺陷面；D、微观观察分析：对打开的显微缺陷面进行微观形貌观察和判定分析。本发明将显微缺陷的试验低温冷脆处理后，可以将显微缺陷面无损的打开，保证了显微缺陷面的完整性，再对显微缺陷面进行观察和分析，能够更加准确的判定显微缺陷的性质，准确判定显微缺陷的性质后可以选择正确的措施避免或消除金属材料显微缺陷。

Description

一种金属材料显微缺陷的分析方法
技术领域
本发明涉及金属材料失效分析领域，尤其是一种金属材料显微缺陷的分析方法。
背景技术
在金属材料研究及失效分析工作中，需结合工况开展一些相应的应用研究和分析。在应用研究过程中时常会发现材料本身或焊缝出现一些缺陷，如母材开裂，焊缝夹渣等。发现这些缺陷时，需要对缺陷进行研究分析，以确认缺陷性质，然后寻找相关解决办法。目前，对于尺寸较大的缺陷，在未打开缺陷面时，缺陷的性质就能够确定；对于金属材料的显微缺陷，因其尺寸特别小，金相试样面观察，一般小于1mm，肉眼几乎无法识别，需要在显微镜下进行观察，而由于显微缺陷难以打开，本领域便默认显微缺陷面不能打开，对显微缺陷的研究也仅限于表面观察。即不管对于尺寸较大的缺陷还是显微缺陷，目前的失效研究分析仅为观察其表面特征，从而确定缺陷的性质，但是对于显微缺陷，仅仅根据表面特征就判定缺陷性质具有局限性，显微缺陷本身较为微小，没有结合缺陷的全貌和表面特征，无法准确的判断缺陷的性质。对于一些新材料及已经应用的材料，在使用和服役过程中也时常存在一些未知的问题，需要对其进行研究分析，因此，亟需寻找一种金属材料显微缺陷的分析方法，对显微缺陷面进行全面分析，从而准确定性显微缺陷所属的类型名称、种类属性、形貌特征和缺陷深度，对金属材料的失效分析提供针对性的技术指导。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种对显微缺陷面进行全面分析的金属材料显微缺陷的分析方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种金属材料显微缺陷的分析方法，包括以下步骤：
A、显微缺陷定位：对金属材料的显微缺陷进行标记定位；
B、取样：沿垂直于显微缺陷的长度方向截取长度为20～30mm的微观缺陷试样；
C、低温冷脆处理：将试样进行低温冷脆处理后握住试样两端一次性掰开，即得打开的显微缺陷面；
D、微观观察分析：对打开的显微缺陷面进行微观形貌观察和判定分析。
进一步的，所述步骤(A)中首先用金相显微镜观察定位显微缺陷，然后采用显微维氏硬度计在显微缺陷周围定位压痕标记。
进一步的，所述步骤(B)中首先沿步骤(A)的定位标记画出宽≤1mm、高≤1mm试样形状，显微缺陷位于试样中部位置，沿画出的试样形状切割得到长条试样，然后用酒精清洗试样。长度为20～30mm，宽≤1mm、高≤1mm试样，显微缺陷包含在试样中部位置，试样截面尺寸较小需要较小的力就可以无损的掰开显微缺陷面。
进一步的，对所述步骤(B)所得的试样在显微镜下确认显微缺陷在试样内。
进一步的，所述步骤(C)中将试样采用液氮或酒精低温冷脆处理20～30min，然后在靠近标记定位处握住试样两端一次性掰开试样。低温处理20～30min是可以确保整个试样全部冷透(包括心部)，即试样整体实现冷脆，实现显微缺陷面的无损打开。
进一步的，所述步骤(C)的酒精低温冷脆处理温度为-85℃～-75℃，采用比较廉价的酒精介质在低温槽中在-80℃左右可以使绝大多数金属材料完全变脆，如果控温在低于-85℃及更低，酒精的流动性将变差，酒精变得黏糊，导致低温处理操作执行难度增加。
本发明的有益效果是：本发明将显微缺陷的试验低温冷脆处理后，可以将显微缺陷面无损的打开，保证了显微缺陷面的完整性，再对显微缺陷面进行观察和分析，能够更加准确的判定显微缺陷的性质，准确判定显微缺陷的性质后可以选择正确的措施避免或消除金属材料显微缺陷。
附图说明
图1是本发明实施例的显微缺陷的示意图；
图2是本发明实施例的显微缺陷进行定位压痕；
图3是本发明实施例的显微缺陷的长条试样示意图；
图4是本发明实施例打开的试样；
图5是本发明实施例显微缺陷的形貌特征。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例：
取G115(9Cr-3W-3Co)马氏体耐热钢焊缝热影响区的显微缺陷，首先用金相显微镜观察定位显微缺陷，如图1所示，然后采用显微维氏硬度计在显微缺陷周围定位压痕标记，如图2所示；沿定位压痕标记画出宽1mm、高1mm、长30mm试样形状，显微缺陷位于试样中部位置，沿画出的试样形状切割得到长条试样，如图3所示；然后用酒精清洗试样；将试样放入低温槽中，在-80℃的酒精中低温处理20min，然后在靠近标记定位处握住试样两端一次性掰开试样，如图4所示，可以看出显微缺陷面被无损的打开。对打开的显微缺陷面进行微观观察和分析，如图5所示，能够看清显微缺陷的形貌特征以及判定显微缺陷的性质。打开显微缺陷面后可清楚观察到其形貌特征，此显微缺陷系沿晶裂纹，晶面为自由结晶面，部分晶界已经熔化，整个显微缺陷位于焊缝的热影响区，判定此显微缺陷性质：热裂纹。现有的手段，仅从金相试样表面观察到的显微缺陷特征，没有其余的更多特征，如裂纹是否沿着晶界，晶界是否熔化等等，难以判定显微缺陷的性质。

Claims (6)

1.一种金属材料显微缺陷的分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、显微缺陷定位：对金属材料的显微缺陷进行标记定位；
B、取样：沿垂直于显微缺陷的长度方向截取长度为20～30mm的微观缺陷试样；
C、低温冷脆处理：将试样进行低温冷脆处理后握住试样两端一次性掰开，即得打开的显微缺陷面；
D、微观观察分析：对打开的显微缺陷面进行微观形貌观察和判定分析。
2.根据权利要求1所述的一种金属材料显微缺陷的分析方法，其特征在于：所述步骤(A)中首先用金相显微镜观察定位显微缺陷，然后采用显微维氏硬度计在显微缺陷周围定位压痕标记。
3.根据权利要求1所述的一种金属材料显微缺陷的分析方法，其特征在于：所述步骤(B)中首先沿步骤(A)的定位标记画出宽≤1mm、高≤1mm试样形状，显微缺陷位于试样中部位置，沿画出的试样形状切割得到长条试样，然后用酒精清洗试样。
4.根据权利要求1或3所述的一种金属材料显微缺陷的分析方法，其特征在于：对所述步骤(B)所得的试样在显微镜下确认显微缺陷在试样内。
5.根据权利要求1所述的一种金属材料显微缺陷的分析方法，其特征在于：所述步骤(C)中将试样采用液氮或酒精低温冷脆处理20～30min，然后在靠近标记定位处握住试样两端一次性掰开试样。
6.根据权利要求1或5所述的一种金属材料显微缺陷的分析方法，其特征在于：所述步骤(C)的酒精低温冷脆处理温度为-85℃～-75℃。
CN201910366025.6A 2019-05-05 2019-05-05 一种金属材料显微缺陷的分析方法 Pending CN110132979A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910366025.6A CN110132979A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种金属材料显微缺陷的分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910366025.6A CN110132979A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种金属材料显微缺陷的分析方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110132979A true CN110132979A (zh) 2019-08-16

Family

ID=67576102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910366025.6A Pending CN110132979A (zh) 2019-05-05 2019-05-05 一种金属材料显微缺陷的分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110132979A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110618007A (zh) * 2019-10-17 2019-12-27 首钢智新迁安电磁材料有限公司 一种硅钢涂镀层显微观测样品的制备方法
CN112858360A (zh) * 2021-02-19 2021-05-28 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 测试金属材料液化裂纹敏感性的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1813185A (zh) * 2003-06-30 2006-08-02 奥林巴斯株式会社 缺陷显示装置
CN104406847A (zh) * 2014-12-09 2015-03-11 沈阳工业大学 一种球墨铸铁金属材料冲击断裂前后原位组织分析方法
US9341451B1 (en) * 2013-10-04 2016-05-17 Slick Hunting Products Inc. Actuating bird-wing arrow blade
CN107576662A (zh) * 2016-07-25 2018-01-12 第拖拉机股份有限公司 一种判定结构钢锻件形变过烧的检测方法
CN207081885U (zh) * 2017-07-13 2018-03-09 中国科学院金属研究所 一种金相显微镜样品宏观定位装置
CN109060413A (zh) * 2018-09-27 2018-12-21 重庆交通大学 一种用于岩土样品的采样装置及其采样方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1813185A (zh) * 2003-06-30 2006-08-02 奥林巴斯株式会社 缺陷显示装置
US9341451B1 (en) * 2013-10-04 2016-05-17 Slick Hunting Products Inc. Actuating bird-wing arrow blade
CN104406847A (zh) * 2014-12-09 2015-03-11 沈阳工业大学 一种球墨铸铁金属材料冲击断裂前后原位组织分析方法
CN107576662A (zh) * 2016-07-25 2018-01-12 第拖拉机股份有限公司 一种判定结构钢锻件形变过烧的检测方法
CN207081885U (zh) * 2017-07-13 2018-03-09 中国科学院金属研究所 一种金相显微镜样品宏观定位装置
CN109060413A (zh) * 2018-09-27 2018-12-21 重庆交通大学 一种用于岩土样品的采样装置及其采样方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴为: ""Cr-Ni-Mo-V型转子钢焊接接头断裂韧性与超高周疲劳试验研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *
谢广明 等: ""轧制工艺对真空轧制复合钢板组织与性能的影响"", 《钢铁研究学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110618007A (zh) * 2019-10-17 2019-12-27 首钢智新迁安电磁材料有限公司 一种硅钢涂镀层显微观测样品的制备方法
CN110618007B (zh) * 2019-10-17 2022-07-15 首钢智新迁安电磁材料有限公司 一种硅钢涂镀层显微观测样品的制备方法
CN112858360A (zh) * 2021-02-19 2021-05-28 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 测试金属材料液化裂纹敏感性的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110132979A (zh) 一种金属材料显微缺陷的分析方法
Shimoni et al. On optimizing high‐pressure freezing: from heat transfer theory to a new microbiopsy device
US20110277553A1 (en) Specimen creep test and methods of using such tests
CN103201609A (zh) 制备供电子显微镜和荧光显微镜观察的生物样品的方法
CN110823696A (zh) 一种快速准确查找宽厚板探伤缺陷的方法
WO2018212387A1 (ko) 미세홈이 있는 소형시편을 이용한 크리프 균열성장 물성 측정 장치 및 방법
CN109883828A (zh) 透射电子显微镜原位高温定量化力学实验台
Ayer et al. Interface structure in a Fe–Ni friction stir welded joint
CN112881389B (zh) 一种钢板电阻点焊熔核区直径的金相检测方法
CN108356436A (zh) 一种铸钢件焊补工艺可靠性评定方法
CN113418759A (zh) 一种热模拟试样的测试方法
CN109425546B (zh) 一种低温韧性的测试方法
CN112858360B (zh) 测试金属材料液化裂纹敏感性的方法
CN113790944A (zh) 一种焊接热影响区的相关试样制备方法
JPH10170503A (ja) 焼戻しマルテンサイト耐熱鋼のクリープ寿命評価方法
CN116380597A (zh) 一种微型焊接缺陷的断口试样制样方法
CN110806357A (zh) 一种基于低温破断断口评估高温蠕变损伤的方法
JP3202838B2 (ja) クロム−モリブデン鋼のクリープ損傷計測法
CN212390926U (zh) 测量定位装置
CN113884498A (zh) 一种16MnV筒形件的缺陷检测分析方法
CN215525335U (zh) 一种用于测量拉伸试验断裂试样长度的实验装置
CN116381048A (zh) 金属材料内部缺陷的分析方法
CN210656947U (zh) 实时荧光定量聚合酶链反应仪
WO2023200995A1 (en) System and method to measure material ductility and toughness using cutting blades
Andrés et al. Estimation of the Reference Temperature, T 0, by Means of the Small Punch Testing Technique

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190816