鋼的宏觀檢驗技術《金相檢驗》第二單元蘭州工業學院主講：王文科鋼的宏觀檢驗技術《金相檢驗》第二單元蘭州工業學院主講：王文1

本單元緒論本單元主要內容1

酸蝕試驗2

斷口試驗3

硫印試驗4

塔形發紋酸浸試驗5CompanyLogo本單元緒論本單元主要內容1酸蝕試驗2斷口試驗3硫印試2知識回顧金相檢驗

運用放大鏡和顯微鏡，根據對金屬材料的宏觀組織及微觀組織進行觀察研究的方法叫金相檢驗，也叫金相分析。宏觀檢驗又稱宏觀分析，它是通過肉眼或者放大鏡來檢驗金屬材料及其制品的宏觀組織和缺陷的方法。微觀檢驗

用金相顯微鏡觀察材料的顯微組織。CompanyLogo知識回顧金相檢驗CompanyLogo3優點：檢驗范圍大，視域寬，檢驗方法、操作技術以及所需的檢驗設備簡單，較快捷全面地反映出材料或產品的品質。檢驗范圍：鋼材中的疏松、氣泡、縮松殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點、裂紋以及各種正常的斷口缺陷。實驗方法：酸蝕實驗、斷口實驗、硫印試驗、塔形實驗等。CompanyLogoCompanyLogo4宏觀檢驗常用方法塔形車削發紋檢驗硫印試驗斷口檢驗酸蝕試驗CompanyLogo宏觀檢驗常用方法塔形車削發紋檢驗硫印試驗斷口檢驗酸蝕試驗Co5酸蝕試驗：顯示鋼鐵材料低倍組織的試驗方法。是鋼鐵材料入廠的首道檢驗，可以避免因材質不合格而繼續進行后續的機械加工。酸蝕實驗的原理：根據酸液對鋼材浸蝕時，各部位組織耐蝕程度不同，從而顯示不同的組織或缺陷。由觀察到的組織分布和缺陷的數量大小，根據相關標準評定所檢材料的質量。標準：GB/T226--1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法》模塊一酸蝕試驗CompanyLogo酸蝕試驗：顯示鋼鐵材料低倍組織的試驗方法。模塊一酸蝕試6標準GB/T226--1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法》對試樣的規定？試樣的選取原則：酸蝕試樣必須選取最易發生各種缺陷的部位。

試樣的制備：剪、鋸、切割等；對表面的粗糙度要一定的要求；對試樣的尺寸也有相關的規定。（教材）CompanyLogo標準GB/T226--1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法7酸蝕檢驗方法熱酸蝕試驗Diagram2加熱

常溫

電壓

Diagram2電解腐蝕試驗冷酸蝕試驗CompanyLogo酸蝕檢驗方法熱酸蝕試驗Diagram加熱常溫電壓Diagra81.1熱酸蝕試驗熱酸蝕試驗：酸液加熱到一定溫度時，電化學腐蝕反應速度加快。①試驗所需設備：酸蝕槽、加熱器、堿水槽、流水沖洗曹、電熱吹風。②操作過程：在酸蝕槽中加熱酸液→將加工好清洗干凈的試樣放于酸蝕槽中熱蝕→在一定溫度下侵蝕一定時間后將試樣取出→大型試樣可先放入堿液槽中作中和處理，小試樣直接用流水沖洗干凈，用電吹風吹干→檢驗。注意：試樣制備好后應防止生銹。CompanyLogo1.1熱酸蝕試驗熱酸蝕試驗：酸液加熱到一定溫度時，電化學9CompanyLogoCompanyLogo101.2冷酸蝕試驗冷酸蝕試驗：適用于不能切割的大型鍛件和外形不能破壞的大型及其零件。此方法可直接在現場進行。

冷酸蝕實驗分為冷酸浸蝕法和冷酸擦蝕法。CompanyLogo1.2冷酸蝕試驗冷酸蝕試驗：適用于不能切割的大型鍛件和外111.3電解腐蝕試驗電解腐蝕試驗：此試驗是近年發展起來的試驗方法，適用于鋼材廠的大批量大型試驗。

①電解腐蝕的原理：同原電池反應

②試驗裝置：如圖所示CompanyLogo1.3電解腐蝕試驗電解腐蝕試驗：此試驗是近年發展起來的試121.4酸蝕試驗的低倍組織及缺陷評定鋼的低倍組織缺陷評定范圍和評定規則按照國家標準GB/T1979-2001《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》，該標準適用于碳素結構鋼、合金結構鋼、彈簧鋼鋼材（鍛、軋坯）橫截面試樣的缺陷評定。

評定原則：一般疏松評定原則，中心疏松評定原則，錠型偏析評定原則，斑點狀偏析評定原則，白亮帶評定原則，中心偏析評定原則，冒口偏析評定原則，皮下氣泡評定原則，殘余縮孔評定原則，翻皮評定原則，白點評定原則，軸心晶間裂縫評定原則，非金屬夾雜物（目視可見）及夾渣評定原則。CompanyLogo1.4酸蝕試驗的低倍組織及缺陷評定鋼的低倍組織缺陷13模塊二斷口試驗斷口檢驗能夠發現鋼本身的冶煉缺陷和熱加工、熱處理等制造工藝中存在等問題，是宏觀檢驗中常用的一種方法，是反映產品質量極為重要的手段之一。斷口檢驗的優點：對于使用過程中破損的零件和在生產制造過程中由于某種原因而導致破損的斷口，以及做拉力、沖擊試驗試樣破斷之后的斷口，無需任何加工試樣，就可直接進行觀察和檢驗。CompanyLogo模塊二斷口試驗斷口檢驗能夠發現鋼本身的冶煉缺陷和142.1斷口試樣的制備斷口試樣制備方法：對于鋼材中的偏析、非金屬夾雜物以及白點等缺陷，應盡可能選取縱向斷口；對于鋼材直徑或邊長大于40mm的鋼材應作縱向斷口，對于鋼材直徑或邊長小于40mm的鋼材應作橫向斷口。縱橫斷口制備示意圖如圖所示：CompanyLogo2.1斷口試樣的制備斷口試樣制備方法：CompanyL152.2鋼的斷口分類及缺陷形態識別鋼材斷口的分類及各種缺陷形態的識別按照國家標準GB/T1814-1979《鋼材斷口檢驗法》，該標準適用于結構鋼，滾珠鋼，工具鋼及彈簧鋼的熱軋、鍛造，冷拉條鋼和鋼坯。斷口分類如下：①纖維狀斷口②結晶狀斷口CompanyLogo2.2鋼的斷口分類及缺陷形態識別鋼材斷口的分類及各16

③層狀斷口

CompanyLogo③層狀斷口Com17④白點斷口⑤縮孔殘余斷口CompanyLogo④白點斷口18⑥氣泡斷口CompanyLogo⑥氣19⑦非金屬夾雜物（目視可見）及夾渣斷口CompanyLogo⑦非金屬夾雜物（目視可見）及夾渣斷口Com20⑧黑脆斷口CompanyLogo⑧黑脆斷口21⑨石狀斷口⑩萘狀斷口CompanyLogo⑨石狀斷口⑩萘狀斷口Co22模塊三硫印試驗硫印實驗可以用來檢驗硫元素在鋼中的分布情況。機理：

H2SO4+FeS→H2S↑+FeSO4

H2SO4+MnS→H2S↑+MnSO4H2S+2AgBr→Ag2S↓+2HBrCompanyLogo模塊三硫印試驗CompanyLogo233.1硫印試驗的方法和步驟

鋼的硫印實驗方法按照國標GB/T4236-1984進行。①試樣選取和制備：棒材、鋼胚和圓鋼等產品從垂直于扎制方向的界面選取。對于鍛件，應選取縱向截面進行實驗。對硫印試樣采用刨、車、銑和研磨等方式加工，建議表面粗糙度約為Ra1.6～1.8μm。②試驗材料和試劑：相紙；3%體積硫酸+97%體積水；定影液（采用商用定影液或150～200g/LNa2S2O3水溶液）。CompanyLogo3.1硫印試驗的方法和步驟鋼的硫印實驗方法按照國24③步驟：室溫下把相紙浸入硫酸水溶液中5min左右→將濕潤相紙的感光面貼到受檢表面，受檢表面應干凈無油污→排出試樣表面與相紙間的氣泡和液滴↓反應一定時間←揭掉相紙，流水清洗，定影，顯影，干燥上光CompanyLogo③步驟：室溫下把相紙浸入硫酸水溶液中5min左右→將濕潤相紙25模塊四塔形發印試驗塔形試驗是將鋼材制成不同直徑的階梯形試樣，用酸蝕或磁力探傷方法檢驗鋼中發紋情況的方法。檢驗方法按照國家標準GB/T1012-1988《塔形發紋磁粉檢驗法》以及GB/T15711-1995《鋼材塔形發紋酸浸檢驗方法》。

發紋是鋼內夾雜物、氣孔、疏松和孔隙等在熱加工過程中沿加工方向伸展排列而成的線狀缺陷，主要分布在偏析區。CompanyLogo模塊四塔形發印試驗塔形試驗是將鋼材制成不同直徑的階梯形26ThankyouEND!《金相檢驗》第二單元結束蘭州工業學院ThankyouEND!《金相檢驗》第二單元結束蘭州工業27鋼的宏觀檢驗技術《金相檢驗》第二單元蘭州工業學院主講：王文科鋼的宏觀檢驗技術《金相檢驗》第二單元蘭州工業學院主講：王文28

本單元緒論本單元主要內容1

酸蝕試驗2

斷口試驗3

硫印試驗4

塔形發紋酸浸試驗5CompanyLogo本單元緒論本單元主要內容1酸蝕試驗2斷口試驗3硫印試29知識回顧金相檢驗

運用放大鏡和顯微鏡，根據對金屬材料的宏觀組織及微觀組織進行觀察研究的方法叫金相檢驗，也叫金相分析。宏觀檢驗又稱宏觀分析，它是通過肉眼或者放大鏡來檢驗金屬材料及其制品的宏觀組織和缺陷的方法。微觀檢驗

用金相顯微鏡觀察材料的顯微組織。CompanyLogo知識回顧金相檢驗CompanyLogo30優點：檢驗范圍大，視域寬，檢驗方法、操作技術以及所需的檢驗設備簡單，較快捷全面地反映出材料或產品的品質。檢驗范圍：鋼材中的疏松、氣泡、縮松殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點、裂紋以及各種正常的斷口缺陷。實驗方法：酸蝕實驗、斷口實驗、硫印試驗、塔形實驗等。CompanyLogoCompanyLogo31宏觀檢驗常用方法塔形車削發紋檢驗硫印試驗斷口檢驗酸蝕試驗CompanyLogo宏觀檢驗常用方法塔形車削發紋檢驗硫印試驗斷口檢驗酸蝕試驗Co32酸蝕試驗：顯示鋼鐵材料低倍組織的試驗方法。是鋼鐵材料入廠的首道檢驗，可以避免因材質不合格而繼續進行后續的機械加工。酸蝕實驗的原理：根據酸液對鋼材浸蝕時，各部位組織耐蝕程度不同，從而顯示不同的組織或缺陷。由觀察到的組織分布和缺陷的數量大小，根據相關標準評定所檢材料的質量。標準：GB/T226--1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法》模塊一酸蝕試驗CompanyLogo酸蝕試驗：顯示鋼鐵材料低倍組織的試驗方法。模塊一酸蝕試33標準GB/T226--1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法》對試樣的規定？試樣的選取原則：酸蝕試樣必須選取最易發生各種缺陷的部位。

試樣的制備：剪、鋸、切割等；對表面的粗糙度要一定的要求；對試樣的尺寸也有相關的規定。（教材）CompanyLogo標準GB/T226--1991《鋼的低倍組織及缺陷酸蝕檢驗法34酸蝕檢驗方法熱酸蝕試驗Diagram2加熱

常溫

電壓

Diagram2電解腐蝕試驗冷酸蝕試驗CompanyLogo酸蝕檢驗方法熱酸蝕試驗Diagram加熱常溫電壓Diagra351.1熱酸蝕試驗熱酸蝕試驗：酸液加熱到一定溫度時，電化學腐蝕反應速度加快。①試驗所需設備：酸蝕槽、加熱器、堿水槽、流水沖洗曹、電熱吹風。②操作過程：在酸蝕槽中加熱酸液→將加工好清洗干凈的試樣放于酸蝕槽中熱蝕→在一定溫度下侵蝕一定時間后將試樣取出→大型試樣可先放入堿液槽中作中和處理，小試樣直接用流水沖洗干凈，用電吹風吹干→檢驗。注意：試樣制備好后應防止生銹。CompanyLogo1.1熱酸蝕試驗熱酸蝕試驗：酸液加熱到一定溫度時，電化學36CompanyLogoCompanyLogo371.2冷酸蝕試驗冷酸蝕試驗：適用于不能切割的大型鍛件和外形不能破壞的大型及其零件。此方法可直接在現場進行。

冷酸蝕實驗分為冷酸浸蝕法和冷酸擦蝕法。CompanyLogo1.2冷酸蝕試驗冷酸蝕試驗：適用于不能切割的大型鍛件和外381.3電解腐蝕試驗電解腐蝕試驗：此試驗是近年發展起來的試驗方法，適用于鋼材廠的大批量大型試驗。

①電解腐蝕的原理：同原電池反應

②試驗裝置：如圖所示CompanyLogo1.3電解腐蝕試驗電解腐蝕試驗：此試驗是近年發展起來的試391.4酸蝕試驗的低倍組織及缺陷評定鋼的低倍組織缺陷評定范圍和評定規則按照國家標準GB/T1979-2001《結構鋼低倍組織缺陷評級圖》，該標準適用于碳素結構鋼、合金結構鋼、彈簧鋼鋼材（鍛、軋坯）橫截面試樣的缺陷評定。

評定原則：一般疏松評定原則，中心疏松評定原則，錠型偏析評定原則，斑點狀偏析評定原則，白亮帶評定原則，中心偏析評定原則，冒口偏析評定原則，皮下氣泡評定原則，殘余縮孔評定原則，翻皮評定原則，白點評定原則，軸心晶間裂縫評定原則，非金屬夾雜物（目視可見）及夾渣評定原則。CompanyLogo1.4酸蝕試驗的低倍組織及缺陷評定鋼的低倍組織缺陷40模塊二斷口試驗斷口檢驗能夠發現鋼本身的冶煉缺陷和熱加工、熱處理等制造工藝中存在等問題，是宏觀檢驗中常用的一種方法，是反映產品質量極為重要的手段之一。斷口檢驗的優點：對于使用過程中破損的零件和在生產制造過程中由于某種原因而導致破損的斷口，以及做拉力、沖擊試驗試樣破斷之后的斷口，無需任何加工試樣，就可直接進行觀察和檢驗。CompanyLogo模塊二斷口試驗斷口檢驗能夠發現鋼本身的冶煉缺陷和412.1斷口試樣的制備斷口試樣制備方法：對于鋼材中的偏析、非金屬夾雜物以及白點等缺陷，應盡可能選取縱向斷口；對于鋼材直徑或邊長大于40mm的鋼材應作縱向斷口，對于鋼材直徑或邊長小于40mm的鋼材應作橫向斷口。縱橫斷口制備示意圖如圖所示：CompanyLogo2.1斷口試樣的制備斷口試樣制備方法：CompanyL422.2鋼的斷口分類及缺陷形態識別鋼材斷口的分類及各種缺陷形態的識別按照國家標準GB/T1814-1979《鋼材斷口檢驗法》，該標準適用于結構鋼，滾珠鋼，工具鋼及彈簧鋼的熱軋、鍛造，冷拉條鋼和鋼坯。斷口分類如下：①纖維狀斷口②結晶狀斷口CompanyLogo2.2鋼的斷口分類及缺陷形態識別鋼材斷口的分類及各43

③層狀斷口

CompanyLogo③層狀斷口Com44④白點斷口⑤縮孔殘余斷口CompanyLogo④白點斷口45⑥氣泡斷口CompanyLogo⑥氣46⑦非金屬夾雜物（目視可見）及夾渣斷口CompanyLogo⑦非金屬夾雜物（目視可見）及夾渣斷口Com47⑧黑脆斷口CompanyLogo⑧黑脆斷口48⑨石狀斷口⑩萘狀斷口CompanyLogo⑨石狀斷口⑩萘狀斷口Co49模塊三硫印試驗硫印實驗可以用來檢驗硫元素在鋼中的分布情況。機理：

H2SO4+FeS→H2S↑+FeSO4

H2SO4+MnS→H2S↑+MnSO4H2S+2AgBr→Ag2