試論金屬材料檢測(cè)常見問題

耿耀

摘 要：金屬材料對(duì)社會(huì)的發(fā)展具有重要意義。為有效地保證檢測(cè)質(zhì)量，有必要對(duì)各種檢測(cè)方法進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上合理利用。在此基礎(chǔ)上，本文從影響金屬質(zhì)量檢測(cè)項(xiàng)目和檢測(cè)必要性的角度對(duì)金屬質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析，提出了金屬質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題，希望能為金屬質(zhì)量檢測(cè)人員在檢測(cè)過程中提供一些建議。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量檢測(cè) ；金屬材料 ；分析儀檢測(cè)

1 金屬材料檢測(cè)分析

1.1 金屬分類

1.1.1 黑色金屬

黑色金屬，具體分為鐵基合金、鉻、鎢和錳合金。含有鐵元素的材料會(huì)與空氣中的水和氧發(fā)生反應(yīng)，在表面產(chǎn)生氧化鐵銹，直接影響金屬材料在工業(yè)生產(chǎn)中的使用性和安全性。同時(shí)，新的合金材料也不斷出現(xiàn)，人們可以根據(jù)自己的需要調(diào)整金屬材料的特性，豐富工業(yè)生產(chǎn)方法，在新合金材料的應(yīng)用中，需要對(duì)其材料的分析檢測(cè)效果，以保證金屬的實(shí)用效果

1.1.2 有色金屬

有色金屬主要包括銅、鎂、鋅及相關(guān)合金。工業(yè)生產(chǎn)中優(yōu)先選用銅材料和鋼材。銅是日常生活中常用的，鋼具有強(qiáng)度高、鑄造水平高、造型表達(dá)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。這兩種產(chǎn)品在工業(yè)產(chǎn)品具有使用價(jià)值強(qiáng)、外形簡(jiǎn)單、通用廚具等優(yōu)點(diǎn)，因金屬不同的屬性，金屬材料可以滿足不同的生產(chǎn)要求，同時(shí)也需要對(duì)自身的性能進(jìn)行檢測(cè)。

1.2 檢測(cè)內(nèi)容

金屬材料檢測(cè)的范圍較廣，第一步檢測(cè)黑色金屬、有色金屬及設(shè)備內(nèi)部零件，第二步則是檢測(cè)金屬材料的成分、尺寸、耐腐蝕等內(nèi)容；金屬材料檢測(cè)項(xiàng)目包括兩種，即檢測(cè)性能與檢測(cè)成分。前者包括理化檢測(cè)、鑒定牌號(hào)、材料是否損傷等，后者包括分析成分、測(cè)試元素、判定不銹鋼等級(jí)等。金屬材料普遍存在 5 大元素，分別為錳、磷、硅、碳及硫元素。而判斷普通鋼鐵牌號(hào)與品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)就是分析這 5 大元素。同時(shí)，這 5 大元素含量也是判定鋼鐵機(jī)械性能的主要標(biāo)準(zhǔn)。

2 金屬材料檢測(cè)過程中影響方面

2.1 環(huán)境方面

在金屬材料檢測(cè)過程中，外部環(huán)境是影響檢測(cè)的關(guān)鍵。例如，空氣中的水分子、氧、酸度和堿度可能與金屬材料發(fā)生反應(yīng)。如果金屬材料的檢測(cè)在受到環(huán)境上午干擾，必然會(huì)影響金屬材料的性能，改變金屬材料的化學(xué)性能。從檢驗(yàn)設(shè)計(jì)開始，檢驗(yàn)人員必須考慮可能影響檢驗(yàn)結(jié)果的所有外部環(huán)境因素，反復(fù)設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)和驗(yàn)證檢驗(yàn)，以盡量減少外部環(huán)境因素對(duì)金屬材料檢驗(yàn)結(jié)果的影響。

2.2 人員方面

人為因素也是影響檢測(cè)的關(guān)鍵因素之一。在金屬檢測(cè)工作中，一般是由檢驗(yàn)員手工操作機(jī)械設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，目前國(guó)內(nèi)還有氣度沒有實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。為了保證監(jiān)測(cè)結(jié)果的真實(shí)性，監(jiān)測(cè)人員的個(gè)人素質(zhì)是關(guān)鍵。在許多情況下的材料檢測(cè)中，監(jiān)測(cè)儀的質(zhì)量不能滿足監(jiān)測(cè)工作標(biāo)準(zhǔn)的要求，或者在技能掌握或培訓(xùn)過程中存在一些不足，使在金屬檢測(cè)工作中存在著一些缺陷，這些微小缺陷會(huì)影響金屬材料檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的不準(zhǔn)確。

2.3 原材料方面

金屬原材料對(duì)檢測(cè)質(zhì)量的影響體現(xiàn)為三方面，即形狀、尺寸、表層粗糙度。通常情況下金屬材料形狀不會(huì)對(duì)下屈服度產(chǎn)生太大影響，卻可以對(duì)上屈服度產(chǎn)生重要影響；金屬尺寸影響體現(xiàn)為：隨著試樣材料直徑的減少抗拉伸強(qiáng)度與斷面收縮率增加，兩者呈現(xiàn)出反比的關(guān)系；金屬材料表面粗糙度檢測(cè)，對(duì)于大部分檢測(cè)工作而言，當(dāng)金屬材料可塑性良好時(shí)，表面粗糙度僅會(huì)對(duì)材料屈服點(diǎn)產(chǎn)生稍微影響。反之，金屬材料可塑性較差時(shí)，非比例拉伸力與斷后伸長(zhǎng)率將會(huì)受到明顯的影響。

3 金屬檢測(cè)注意事項(xiàng)

3.1 控制好金屬樣本采集

在對(duì)金屬材料取樣進(jìn)行拉伸試驗(yàn)過程中，一定要重視拉伸方向差異對(duì)拉伸試驗(yàn)中斷后伸長(zhǎng)率造成的影響。比如，若是在拉伸試樣中，將式樣方向與軋制方向保持平行，則驗(yàn)證出的結(jié)果為其力學(xué)性能較好；但如果式樣與軋制方向保持垂直，則其驗(yàn)證結(jié)果多為其力學(xué)性能不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。實(shí)際上，金屬材料的力學(xué)性能受到變形、預(yù)加熱和加工硬化三種因素的影響。因此，在金屬材料取樣過程中，對(duì)這些問題都要引起足夠的注意。在實(shí)際加工試樣過程中，為保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，需要去掉一部分硬化因素的影響，要達(dá)到這一效果，主要采用的就是加熱或冷加工的操作方法，如此，在對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性檢測(cè)過程中，有效避免了硬化作用對(duì)金屬材料的影響。

3.2 控制好各個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)質(zhì)量

在金屬材料檢測(cè)過程中，一定要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)細(xì)節(jié)的管理和控制，特別是溫度和濕度的管理和控制，這些因素對(duì)金屬檢測(cè)結(jié)果的影響是直接而有效的。因此，在進(jìn)行金屬材料檢測(cè)時(shí)，加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)的管控，不僅能有效提高金屬材料檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度，還便于檢驗(yàn)人員對(duì)金屬整個(gè)質(zhì)量和性能的控制，確保檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和科學(xué)性。同時(shí)，要確保在檢測(cè)過程中對(duì)五大元素的合理控制，必須保證整個(gè)檢測(cè)過程中操作的正確性。例如，在夾持金屬時(shí)，一定要小心，用力適度，不能打滑，更不能用力過猛，避免造成金屬掉落或者斷裂現(xiàn)象發(fā)生。在進(jìn)行金屬拉伸實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要盡可能避免因?yàn)闊釢q冷縮現(xiàn)象對(duì)金屬檢測(cè)結(jié)果造成影響；另外，在進(jìn)行金屬拉伸試驗(yàn)時(shí)，監(jiān)測(cè)人員一定要提前對(duì)金屬基本性能進(jìn)行細(xì)致了解，明確掌握金屬材料的拉伸速度和方向，避免因?yàn)榉较蚝退俣鹊腻e(cuò)誤把握對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果造成的影響。再排除過金屬自身因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響外，還要盡可能避免因?yàn)槿藛T操作對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成的影響，在人員因素中，不同的檢測(cè)人員造成的誤差度都不相同，因此，在進(jìn)行金屬檢測(cè)時(shí)，一定要對(duì)檢測(cè)過程進(jìn)行嚴(yán)格要求，檢測(cè)人員應(yīng)按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，同時(shí)要盡可能對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行復(fù)查，在避免出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果錯(cuò)誤的同時(shí)，最大程度上對(duì)誤差范圍進(jìn)行控制，保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。

3.3全面落實(shí)檢測(cè)步驟方法

對(duì)金屬材料進(jìn)行高質(zhì)量檢測(cè)的重要原則就是遵循檢驗(yàn)的規(guī)范性和嚴(yán)謹(jǐn)性。不同金屬材料內(nèi)部有著不同的結(jié)構(gòu)和特性。因而在檢測(cè)過程中，檢驗(yàn)人員必須嚴(yán)格遵循檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)步驟與方式進(jìn)行。同時(shí)還要確保檢驗(yàn)人員對(duì)儀器設(shè)備要有足夠的了解，熟練地運(yùn)用檢驗(yàn)設(shè)備是提高檢驗(yàn)成效的關(guān)鍵。復(fù)雜且孤立的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是金屬檢驗(yàn)成果的特點(diǎn)，而專業(yè)且分散的屬性則是金屬檢驗(yàn)工作的特征。為了避免檢驗(yàn)偏差，需要足夠的科學(xué)理論依據(jù)為金屬檢驗(yàn)提供科學(xué)性支撐，這是金屬檢驗(yàn)的必然性也是前提性。

4 結(jié)論

在金屬材料檢測(cè)過程中，不同種類的金屬材料有自己不同特性，需要根據(jù)金屬材料特性選擇合適的檢測(cè)方法。提高金屬材料檢測(cè)質(zhì)量的主要方法是充分考慮金屬內(nèi)外因素，保證檢測(cè)結(jié)果的真實(shí)性和科學(xué)性，為相關(guān)研究提供數(shù)據(jù)。另外，通過加強(qiáng)檢驗(yàn)人員的管理，落實(shí)檢驗(yàn)程序和操作模式，可以提高金屬材料檢驗(yàn)結(jié)果的效率和質(zhì)量。嚴(yán)格要求金屬材料各檢測(cè)環(huán)節(jié)，可以創(chuàng)造更多性能優(yōu)良的金屬產(chǎn)品，促進(jìn)我國(guó)金屬制造業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

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