藏殿明

（哈爾濱電氣動力裝備有限公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

金屬材料其品質(zhì)是否優(yōu)越，直接關(guān)系著產(chǎn)品的質(zhì)量情況。隨著近些年金屬材料應(yīng)用的不斷深入，人們對于其性能要求也有了更高的期望，合金的種類也日益豐富。通常情況下，要想針對材料的性能進行相關(guān)測評，需要利用到多種檢測手段，但是即便對于同一種材料來說，它，它應(yīng)用的領(lǐng)域不同，對其的關(guān)注點也有也有不同，這無形之中就增加了材料檢測的難度系數(shù)。為了使得試驗結(jié)果具有相關(guān)的準確性，我們將重點針對檢測結(jié)果的因素進行分析，針對檢測過程中產(chǎn)生的常見問題進行整理評測，同時也要提出相關(guān)的解決辦法。

1 金屬材料的檢測方法

不同類型的金屬材料在不同的領(lǐng)域當中都具有不同的使用價值。從整體的情況來看，金屬材料具有種類豐富以及應(yīng)用范圍廣的特點。為了保證金屬材料的使用效果得到有效的提升，再進行材料的使用之前，工作人員需要先對材料進行檢測工作，保證金屬材料的各項性能，符合產(chǎn)品生產(chǎn)的標準。目前用于金屬材料檢測的方式比較多，其中使用次數(shù)比較高的是直接檢測材料的機械性能，它可以通過彎曲試驗，壓縮試驗，拉伸試驗，剪切試驗等多種方式，對材料的參數(shù)性能直接獲取。但是這種方式在進行檢測時也存在較小的人為誤差，這是它存在的一個較為明顯的缺陷，就是無法確定造成性能差異的原因。

金屬材料的金相組織的決定因素，主要是材料的組成元素以及熱處理的方法，此外這兩項影響因素還是決定材料基本性能的因素，所以不管是進行金屬產(chǎn)品的選擇，還是對新材料進行研發(fā)，都需要從本質(zhì)的角度對材料的成分進行分析，從而確定材料的基本性能。

2 影響金屬材料檢測結(jié)果的一般因素

2.1 環(huán)境條件

金屬是一種非常特殊的材料，它是會隨著環(huán)境的變化表現(xiàn)出不同性能的一種材料，也就是說它所處的環(huán)境不同就有可能表現(xiàn)出不同的性能，所以在進行金屬材料的檢測工作時，必須按照不同材料的相關(guān)標準開展試驗操作。如果試驗的開展過程是在特殊的環(huán)境下進行的，那么就需要在檢測報告當中詳細說明檢測的特殊環(huán)境。因為很多金屬材料的強度與環(huán)境的溫度存在密切的聯(lián)系環(huán)境，溫度的升高會使得金屬材料的強度下降，所以除了在溫度方便對相應(yīng)的指標進行控制之外檢測人員還需要對材料的疲勞性能進行分析。我們都知道很多金屬材料都有熱脹冷縮的特點，所以在對不同的金屬材料進行試驗之前，應(yīng)該對材料的溫度，設(shè)備的溫度和適量的溫度進行檢測，保證所有溫度的一次性。

2.2 試品狀態(tài)

對于金屬材料而言，他們經(jīng)過機加工或者熱處理之后，所表現(xiàn)出的性能和原來的狀態(tài)是不太一樣的。舉個例子來說，具有軋制方向的3A21 鋁材在對抗拉強度進行檢測時，橫向取樣、豎向取樣最終的檢測結(jié)果也會存在一定的區(qū)別，獲取的數(shù)值之間能夠相差10%左右；T6 狀態(tài)下的6063 鋁合金布氏硬度大概在70HBW，沒有經(jīng)過強化處理的6063 鋁合金布氏硬度大概在28HBW。除了上述這些之外，我們還需要了解測試樣在進行測試之前是否已經(jīng)經(jīng)過其他的試驗。因為對于一些試驗而言，它會給受檢金屬材料留下不可逆轉(zhuǎn)的損壞。所以在開始進行材料性能檢測之前，我們必須要對其狀態(tài)進行相關(guān)了解確定，以免因此產(chǎn)生不準確的檢測結(jié)果。

2.3 設(shè)備狀態(tài)

通常來說，檢測設(shè)備在投入使用之后都需要每隔一段時間進行一次維護保養(yǎng)，這樣才能保證設(shè)備的狀態(tài)時刻處于較為良好的水平。在實際開展工作的過程中，因為設(shè)備狀態(tài)不良而導致檢測結(jié)果不理想的事件并不少見。舉個例子，如果針對鹽霧試驗箱沒有進行定期的維護保養(yǎng)，那么在其箱內(nèi)就會出現(xiàn)較多的氯化鈉顆粒沉積物，這些沉積物的存在不僅會導致溶液的濃度發(fā)生偏差，同時還可能造成噴頭堵塞的情況出現(xiàn)，進而致使噴霧不均勻。所以在檢測過程中，如果能夠保證設(shè)備狀態(tài)時刻處于較為良好的水平也是至關(guān)重要的。

3 檢測中的常見問題及解決方法

3.1 力學性能試驗

由金屬材料發(fā)展到最終的產(chǎn)品，期間需要經(jīng)歷很多加工手段，這對于產(chǎn)品本身的性能也是有很大的影響的，因而對于這類產(chǎn)品來說，要想對其進行力學性能檢測要選擇金屬成為產(chǎn)品后這一時間內(nèi)。根據(jù)產(chǎn)品的實際情況不同，試驗方法也會有所區(qū)別。

對于薄板類試樣進行相關(guān)的拉伸試驗，可以選擇下圖1 所示的夾具夾持試樣，但是由于試樣具有較薄的特點，夾頭處的凸起無法深入材料進行有效夾緊，從而導致試驗過程中試樣無法拉斷直至最后滑出夾頭。為了有效防止上述情況出現(xiàn)，可以從增加摩擦力角度進行分析，提升夾頭與試樣之間的摩擦，通常情況下會選擇棉布等在試樣兩端拉緊纏繞兩三圈，在夾持過程中，需要有效保障夾頭處的凸起能夠嵌入棉布等之中，這樣一來在進行拉伸時，試樣就不會輕易從夾頭處脫落。

圖1 通用夾頭

3.2 硬度檢測

對于金屬材料而言，用于測量其硬度的方式有很多，其中在實驗室中使用最為常見的就是布氏硬度以及維氏硬度。硬度值是根據(jù)測量試件的壓痕直徑來推算得出的，對于直徑長度值的測定需要利用度數(shù)顯微鏡來實現(xiàn)，這樣根據(jù)得出的讀數(shù)情況能夠子啊參照表中查詢到相應(yīng)的硬度值。對于壓痕長度的測量工作而言，其準確性會受到多種因素的制約，如試樣表面不光滑、試驗力道的選擇等。如果試樣表面粗糙度越高，那么所產(chǎn)生的誤差值也就越大。圖2 是線切割后鋁材測量布氏硬度的壓痕，壓痕的邊緣部分比較模糊，針對這種情況來說，可以直接使用砂紙進行打磨，打磨后試樣壓痕輪廓將會變成圖3 這樣，邊緣也會呈現(xiàn)比較清晰的狀態(tài)。對于布氏硬度而言，應(yīng)該在測量開始前對材料的硬度進行相關(guān)預測，之后在選擇合適的試驗力以及壓頭直徑，以便保證壓痕直徑在0.24D 到0.6D 之間。如果超出這一范圍，則視為無效。對于維氏硬度而言，理論上與其保持高度一致。

圖2 鋁材線切割后打磨前壓痕

圖3 鋁材線切割后打磨后壓痕

3.3 金相顯微組織分析

針對金屬材料開展金相分析工作時，制樣中的問題、腐蝕中的問題以及組織鑒別中的問題都是比較常見的。在制樣過程中，試樣方面最容易出現(xiàn)問題的是試樣表面不平整、存在劃痕、拖尾等現(xiàn)象，這些情況的出現(xiàn)與受力不均勻、砂紙與拋光布型不當?shù)仍蛴兄芮械年P(guān)系。特別對于硬度不是很高的金屬材料來說，它們在制樣過程中出現(xiàn)上述現(xiàn)象的情況更為嚴重。在金屬材料的組織鑒別過程中，主要是由專業(yè)的檢測人員來操作，如果有相關(guān)的條件，可以進行微區(qū)組織成分的分析、硬度檢測等，結(jié)合綜合的檢測結(jié)果來對金屬材料的組織情況進行準確判定。為了有效避免金相顯微組織在分析中出現(xiàn)各種問題，必須要從技術(shù)人員的專業(yè)水平出發(fā)進行有效培訓提升，以便使得技術(shù)人員的金相檢測水平得到更大程度的提升。

4 總結(jié)

近些年，隨著金屬材料種類的不斷增多，同時也受生產(chǎn)生活的影響，各個領(lǐng)域?qū)τ诮饘俨牧系男枨笠苍诓粩嘣龃螅瑢ζ涞囊蕾囆砸苍诓粩嗵嵘?，?yīng)用范圍也得到了進一步的擴展。為了使得金屬材料能夠得到較為科學的應(yīng)用，為了使其能夠充分發(fā)揮真正的價值，我們需要針對金屬材料的檢測工作進行相應(yīng)的加強，從而能夠更為準確的掌握金屬材料不同方面的性能水平。