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金屬材料的檢驗方法
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發布日期：[2011-12-13] 共閱[2169]次 |
金屬材料的檢驗方法
金屬材料屬于冶金產品，從事金屬材料生產、訂貨、運輸、使用、保管和檢驗必須依據統一的技術標準 --冶金產品標準。對從事金屬材料的工作人員必須掌握標準的有關內容。 我國冶金產品使用的標準為國家標準（代號為 “國標 ”GB“”）、部標（冶金工業部標準 “YB”、一機部標準 “JB”等、）企業標準三級。
一） 包裝檢驗 根據金屬材料的種類、形狀、尺寸、精度、防腐而定。
散裝：即無包裝、揩錠、塊（不怕腐蝕、不貴重）、大型鋼材（大型鋼、厚鋼板、鋼軌）、生鐵等。
成捆：指尺寸較小、腐蝕對使用影響不大，如中小型鋼、管鋼、線材、薄板等。
成箱（桶）：指防腐蝕、小、薄產品，如馬口鐵、硅鋼片、鎂錠等。
成軸：指線、鋼絲繩、鋼絞線等。 對捆箱、軸包裝產品應首先檢查包裝是否完整。
二） 標志檢驗 標志是區別材料的材質、規格的標志，主要說明供方名稱、牌號、檢驗批號、規格、尺寸、級別、凈重等。標志有；
涂色：在金屬材料的端面，端部涂上各種顏色的油漆，主要用于鋼材、生鐵、有色原料等。
打印：在金屬材料規定的部位（端面、端部）打鋼印或噴漆的方法，說明材料的牌號、規格、標準號等。主要用于中厚板、型材、有色材等。
掛牌：成捆、成箱、成軸等金屬材料在外面掛牌說明其牌號、尺寸、重量、標準號、供方等。 金屬材料的標志檢驗時要認真辨認，在運輸、保管等過程中要妥善保護。
三） 規格尺寸的檢驗 規格尺寸指金屬材料主要部位（長、寬、厚、直徑等）的公稱尺寸。
公稱尺寸（名義尺寸）：是人們在生產中想得到的理想尺寸，但它與實際尺寸有一定差距。
尺寸偏差：實際尺寸與公稱尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公稱尺寸叫正偏差，小于公稱尺寸叫負偏差。在標準規定范圍之內叫允許偏差，超過范圍叫尺寸超差，超差屬于不合格品。
精度等級：金屬材料的尺寸允許偏差規定了幾種范圍，并按尺寸允許偏差大 小不同劃為若干等級叫精度等級，精度等級分普通、較高、等。
交貨長度（寬度）：是金屬材料交貨主要尺寸，指金屬材料交貨時應具有的長（寬）度規格。
通常長度（不定尺長度）：對長度不作一定的規定，但必須在一個規定的長度范圍內（按品種不同，長度不一樣，根據部、廠定）。
短尺（窄尺）：長度小于規定的通常長度尺寸的下限，但不小于規定的小允許長度。對一些金屬材料，按規定可交一部分 “短尺 ”.
定尺長度：所交金屬材料長度必須具有需方在訂貨合同中的長度（一般正偏差）。
倍尺長度：所交金屬材料長度必須為需方在訂貨合同中長度的整數倍（加鋸口、正偏差）。 規格尺寸的檢驗要注意測量材料部位和選用適當的測量工具。
四） 數量的檢驗 金屬材料的數量，一般是指重量（除個別例墊板、魚尾板以件數計），數量檢驗方法有：
按實際重量計量：按實際重量計量的金屬材料一般應全部過磅檢驗。對有牢固包裝（如箱、合、桶等），在包裝上均注明毛重、凈重和皮重。如薄鋼板、硅鋼片、鐵合金可進行抽檢數量不少于一批的 5%,如抽檢重量與標記重量出入很大，則須全部開箱稱重。
按理論換算計量：以材料的公稱尺寸（實際尺寸）和比重計算得到的重量，對那些定尺的型板等材都可按理論換算，但在換算時要注意換算公式和材料的實際比重。
五） 表面質量檢驗 表面質量檢驗主要是對材料、外觀、形狀、表面缺陷的檢驗，主要有：
橢圓度：圓形截面的金屬材料，在同一截面上各方向直徑不等的現象。橢圓度用同一截面上大與小的直徑差表示，對不同用途材料標準不同。
彎曲、彎曲度：彎曲就是軋制材料。在長度或寬度方向不平直、呈曲線形狀的總稱。如果把它們的不平程度用數字表示出來，就叫彎曲度。
扭轉：條形軋制材料沿縱軸扭成螺旋狀。
鐮刀彎（側面彎）：指金屬板，帶及接近矩形截面的形材沿長度（窄面一側）的彎曲，一面呈凹入曲線，另一面對面呈凸出曲線，稱為 “鐮刀彎 ”.以凹入高度表示。
瓢曲度：指在板或帶的長度及寬度方向同時出現高低起伏的波浪現象，形成瓢曲形，叫瓢曲度。表示瓢曲程度的數值叫瓢曲度。
表面裂紋：指金屬物體表層的裂紋。
耳子：由于軋輥配合不當等原因，出現的沿軋制方向延伸的突起，叫作耳子。
括傷：指材料表面呈直線或弧形溝痕通常可以看到溝底。
結疤：指不均勻分布在金屬材料表面呈舌狀，指甲狀或魚鱗狀的薄片。
粘結：金屬板、箔、帶在迭軋退火時產生的層與層間點、線、面的相互粘連。經掀開后表面留有粘結痕跡，叫粘結。
氧化鐵皮：氧化鐵皮是指材料在加熱、軋制和冷卻過程中，在表面生成的金屬氧化物。
折疊：是金屬在熱軋過程中（或鍛造）形成的一種表面缺陷，表面互相折合的雙金屬層，呈直線或曲線狀重合。
麻點：指金屬材料表面凹凸不平的粗糙面。
皮下氣泡：金屬材料的表面呈現無規律分布大小不等、形狀不同、周圍圓滑的小凸起、破裂的凸泡呈雞爪形裂口或舌狀結疤，叫作氣泡。 表面缺陷產生的原因主要上由于生產、運輸、裝卸、保管等操作不當。根據對使用的影響不同，有的缺陷是根本不允許超過限度。有些缺陷雖然不存在，但不允許超過限度；各種表面缺陷是否允許存在，或者允許存在程度，在的關標準中均的明確規定。
六） 內部質量檢驗的保證條件 金屬材料內部質量的檢驗依據是根據材質適應不同的要求，保證條件亦不同，在出廠和驗收時必須按保證條件進行檢驗，并符合要求，保證條件分；
基本保證條件：對材料質量低要求，無論是否提出，都得保證，如化學成份，基本機械性能等。
附加保證條件：指根據需方在訂貨合同中注明要求，才進行檢驗，并保證檢驗結果符合規定的項目。
協議保證條件：供需雙方協商并在訂貨合同中加以保證的項目。
參改條件：雙方協商進行檢驗項目，但僅作參考條件，不作考核。 金屬材料內部質量檢驗主要有機械性能、物理性能、化學性能、工藝性能、化學成分和內部組織檢驗。機械性能、工藝性能*部分已介紹，這里只對化學成分和內部組織的檢驗方法的原理及簡單過程做概括介紹。
七） 化學成分檢驗 化學成分是決定金屬材料性能和質量的主要因素。
因此，標準中對絕大多數金屬材料規定了必須保證的化學成分，有的甚至作為主要的質量、品種指標。化學成分可以通過化學的、物理的多種方法來分析鑒定，目前應用廣的是化學分析法和光譜分析法，此外，設備簡單、鑒定速度快的火花鑒定法，也是對鋼鐵成分鑒定的一種實用的簡易方法。
化學分析法：根據化學反應來確定金屬的組成成分，這種方法統稱為化學分析法。化學分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過定性分析，可以鑒定出材料含有哪些元素，但不能確定它們的含量；定量分析，是用來準確測定各種元素的含量。實際生產中主要采用定量分析。定量分析的方法為重量分析法和容量分析法。 重量分析法：采用適當的分離手段，使金屬中被測定元素與其它成分分離，然后用稱重法來測元素含量。 容量分析法：用標準溶液（已知濃度的溶液）與金屬中被測元素*反應，然后根據所消耗標準溶液的體積計算出被測定元素的含量。
光譜分析法：各種元素在高溫、高能量的激發下都能產生自己*的光譜，根據元素被激發后所產生的特征光譜來確定金屬的化學成分及大致含量的方法，稱光譜分析法。通常借助于電弧，電火花，激光等外界能源激發試樣，使被測元素發出特征光譜。經分光后與化學元素光譜表對照，做出分析。
火花鑒別法：主要用于鋼鐵，在砂輪磨削下由于摩擦，高溫作用，各種元素、微粒氧化時產生的火花數量、形狀、分叉、顏色等不同，來鑒別材料化學成分（組成元素）及大致含量的一種方法。 （八）內部質量檢驗 常見的內部組織缺陷有：
疏松：鑄鐵或鑄件在凝固過程中，由于諸晶枝之間的區域內的熔體后凝固而收縮以及放出氣體，導致產生許多細小孔隙和氣體而造成的不致密性。
夾渣：被固態金屬基體所包圍著的雜質相或異物顆粒。
偏析：合金金屬內各個區域化學成分的不均勻分布。
脫碳：鋼及鐵基合金的材料或制件的表層內的碳全部或部分失掉的現象。 另外，汽泡、裂紋、分層、白點等也是常見的內部組織缺陷，對內部組織（晶粒、組織）及內部組織缺陷的檢驗辦法常用有：
宏觀檢驗：利用肉眼或 10倍以下的低倍放大鏡觀察金屬材料內部組織及缺陷的檢驗。常用的方法有斷口檢驗、低倍檢驗、塔形車削發紋檢驗及硫印試驗等。 主要檢驗氣泡、夾渣、分層、裂紋晶粒粗大、白點、偏析、疏松等。
顯微檢驗：顯微檢驗又叫作高倍檢驗，是將制備好的試樣，按規定的放大倍在相顯微鏡下進行觀察測定，以檢驗金屬材料的組織及缺陷的檢驗方法。一般檢驗夾雜物、晶粒度、脫碳層深度、晶間腐蝕等。
無損檢驗：無損檢驗有磁力探傷、螢光探傷和著色探傷。磁力探傷用于檢驗鋼鐵等鐵磁性材料接近表面裂紋、夾雜、白點、折疊、縮孔、結疤等。螢光探傷和著色探傷用于無磁性材料如有色金屬、不銹鋼、耐熱合金的表面細小裂紋及松孔的檢驗。
超聲波檢驗：又叫超聲波探傷。利用超聲波在同一均勻介質中作直線性傳播。但在不同兩種物質的界面上，便會出現部分或全部的反射。因此，當超聲波迂到材料內部有氣孔、裂紋、縮孔、夾雜時，則在金屬的交界面上發生反射，異質界面愈大反射能力愈強，反之愈弱。這樣，內部缺陷的部位及大小就可以通過探傷儀螢光屏的波形反映出來。常用的超聲波探傷有 X光和射線探傷。
對鋼材性能產生影響的元素
質量及性能是根據需要而確定的，不同的需要，要有不同的元素含量。
碳；含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差。
硫；是鋼中的有害雜物，含硫較高的鋼在高溫進行壓力加工時，容易脆裂，通常叫作熱脆性。
磷；能使鋼的可塑性及韌性明顯下降，特別的在低溫下更為嚴重，這種現象叫作冷脆性。在鋼中，硫和磷要嚴格控制。但從另方面看，在低碳鋼中含有較高的硫和磷，能使其切削易斷，對改善鋼的可切削性是有利的。
錳；能提高鋼的強度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。
硅；它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一定量的硅，能改善軟磁性能。
鎢；能提高鋼的紅硬性和熱強性，并能提高鋼的耐磨性。
鉻；能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用。
釩；能細化鋼的晶粒組織，提高鋼的強度，韌性和耐磨性。當它在高溫熔入奧氏體時，可增加鋼的淬透性；反之，當它在碳化物形態存在時，就會降低它的淬透性。
鉬；可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性，防止回火脆性，提高剩磁和嬌頑力。
鈦；能細化鋼的晶粒組織，從而提高鋼的強度和韌性。在不銹鋼中，鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現象。
鎳；能提高鋼的強度和韌性，提高淬透性。含量高時，可顯著改變鋼和合金的一些物理性能，提高鋼的抗腐蝕能力。
硼；當鋼中含有微量的（ 0.001- 0.005%）硼時，鋼的淬透性可以成倍的提高。
鋁；能細化鋼的晶粒組織，阻抑低碳鋼的時效。提高鋼在低溫下的韌性，還能提高鋼的抗氧化性，提高鋼的耐磨性和疲勞強度等。
銅；它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時更為明顯.
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