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金属材料检测常见问题浅析禚佳

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：禚佳

[导读] 摘要：金属是一种在自然界非常常见的材料，不同的金属材料有着不同的温度燃点及拉伸度。

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        摘要：金属是一种在自然界非常常见的材料，不同的金属材料有着不同的温度燃点及拉伸度。因而不同的金属材料在检测过程中会遇到不同程度的检测难度与压力。使用不同的方式进行金属材料的性能的检测，能够发现不同的金属材料潜在问题。因此可以说，外在因素将成为干扰金属材料检测结果的关键性因素。所以在金属材料检测过程中，应积极避免外在因素对于金属材料检测过程中的干扰，从而提高金属材料检测质量。这对于金属材料研究，并应用于实际应用具有极高的现实意义与价值。
        关键词：金属材料；图像分析检测；方法
        金属材料在各行各业都有广泛的应用，金属材料检测的理论知识得到了十足的发展，在生产实践中有着非常重要的意义。金属材料的检测方法和项目较多，生产者可根据不同需求选择适当的项目进行检测。本文总结了金属材料的最新发展成果，并介绍了常见的金属检测仪器使用方法，为现阶段的金属材料检测提供依据。
        1、金属材料产品分类
        金属材料产品按用途划分可分为两类。
        第一类是黑色金属，黑色金属又可分为铁基合金和铬、钨、锰等合金。金属材料作为工业中比较常用的一种材料，受到很多工业生产的欢迎。其中铁元素材料因可以在空气中发生氧化反应而会给材料表面产生出一种氧化锈，不能很好的运用到工业生产当中，未能体现出很好的应用效果。此外，现如今新型合金材料的广泛应用使金属材料的特性可以根据人的意愿进行改变，更加丰富了工业生产方式，所以合金材质的工业品在当代空间工业中使用的比较广泛。金属结构产品是指在建筑结构，如窗、门、梁等上面，通过工业产业加工及工业装饰的粘贴等方式，丰富建筑结构的层次，在实用价值的基础上丰富这些结构的经济价值。
        第二类是含有金属元素的有色金属实用性工业品，有色金属有可分铝、铜、镁等包括其合金。尤以青铜和钢铁材质在工业生产中的运用备受青睐。青铜材料具有强度好、铸造水平高、造型表现力强等优点，可以更为全面、细致、运用到工业生产当中，操作人员运用更为简洁。这类工业产品的实用价值远大于其装饰价值，比较具有代表性的如居家生活用的碗、盘子、勺子等厨具，这类工业品的工业价值都是建立在实用性的基础上的，其中选用金属材料作为制作原料主要是因为其特殊的工业表现力可以满足不同的生产要求。
        2金属材料检测技术
        不同的金属材料需要的检测数据不同，因而检测方法也各有差异，本文选取几种常见的金属材料的检测方法进行介绍。
        2.1马口铁镀层监测
        马口铁又名镀锡铁，是电镀锡薄钢板的俗称，是指在两面渡有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带。马口铁具有良好的密封性、保藏性和避光性，在包装容器方面应用广泛，其安全性能受到广泛关注。镀锡量是马口铁耐腐蚀性的重要指标之一，在马口铁质量监测中具有重要意义，马口铁镀层是一种重要的检测材料，对于其的检测和分析对于施工具有很重要的位置，对马口铁镀层的检测准确性是检测的重要任务。镀锡量的测试方法包括化学容量法、库伦法、X射线荧光法等，常见的测量方法是利用库伦原理，计算纯锡层、合金层完全溶解的时间，从而通过计算各自溶解所消耗的电量，用法拉第电解定律求出纯锡量和合金锡量。不同的测试方法针对性不同，要根据具体生产实践进行分析，以保证检测数据的科学性、可靠性。
        2.2铁磁基体非磁性膜厚检测
        经济的发展，促使人们开始对钢铁制品表面的涂覆塑料、富锌涂料的涂层厚度开始检测，目前市场上使用最多的是MI-NI2100型膜厚测量仪，对膜厚进行检验检测。不同的行业对于膜厚的结果不同，企业可以根据需求进行研究，从而制定出适合自身发展的检测技术，为企业的发展提供基础。

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        2.3显微镜视频摄像
        金属材料检测技术的发展，出现了金属显微组织分析技术，国内市场出现的MM6大型金相显微镜能鉴别各类夹杂物。这种技术主要借助于显微镜视频摄像技术，与计算机互联，进行计算机视频采集处理，检测人员能够及时清楚地在屏幕上看到成像，从而进行鉴别。传统的方法是通过胶片，经过显影、定影和烘干一系列程序后，得到照片，具有延迟性，而显微镜视频摄像技术的数字特性，方便技术人员的拷贝和复制，为定量金相奠定了基础。
        3金属检测仪器的使用
        3.1直读光谱或CCD光谱分析仪
        目前我们采用的化学分析方法并不完全适合金属的分析试验。先进的实验室都使用直读光谱仪分析金属，样品只需简单的加工，就可上机试验，1~2min就可得出结果。在这里特别应该提到发射光谱仪，新型发射光谱仪由于采用了CCD技术，性能更加优越，是目前性能价格比最好的金属光谱分析仪器。可以分析铁、镍、铜、铝、锌、镁、钛、锆、铅基基体及合金。传统的发射光谱（OE）是通过电极与试样之间的放电，对样品中元素的原子进行激发，原子中的电子跃迁发出的光经过光学系统分光，由光电倍增管接受并转换成电信号，再由计算机处理而得到分析结果。由于被测样品所发出的光含有许多特征谱线，这些谱线与存在金属中的元素一一对应，某元素含量越高，其特征谱线的强度就越强。发射光谱仪就是根据所接受的特征谱线的不同及其光强来确定元素的存在和含量。
        CCD发射光谱仪的工作原理与传统的光谱仪相同，但光的接受方式发生了重大变化。分光系统采用特制的全息平场型衍射光栅，探测器为电荷耦合器件（CCD）。CCD探测器是由众多像素构成的线阵，可以分辨4096个像元信号。与传统的光谱仪相比，CCD发射光谱仪具有重量轻、对外界环境要求低、全谱接收和预装基体多等特点。
        3.2硅钢片检验
        硅钢片属重要的电工材料，用途广泛，我国的生产能力有限，价格也高于国外同类商品，每年要从日本、韩国、俄罗斯、德国等国进口。硅钢片分为热轧和冷轧两类，后者又可以继续分为晶粒取向型和无取向型两种。由于冷轧硅钢片性能优良，进口的几乎都是冷轧硅钢片。其检验项目有强度、膜厚、密度、叠装系数、铁损、磁感强度、矫顽力等。
        3.3不锈钢腐蚀试验和涂膜镀锡钢板试验
        食品卫生越来越受到重视，近年，因包装材料影响食品质量的问题时有发生，检验涂覆环氧酚醛涂料或其他涂料的镀锡钢板（或镀铬板）的需求已提到工作日程。根据盛装内容的不同，这类材料通常要开展涂膜厚度、附着力、耐蚀力、耐酸蚀、耐硫蚀、抗冲击、耐弯折、透过率和孔性试验，这些检验内容对提高罐装食品的质量，增加出口，有一定意义。
        3.4无损探伤检验
        无损检验是金属材料的又一重要方面，大多数锅炉压力容器材料都有无损探伤的要求。通常，用超声波等仪器对钢材内部的缺陷性质、等级、分布情况进行检测，无损探伤对了解和控制产品质量有重要意义。
        结论
        在实际的生产过程中，金属测量对于硬度和拉伸试验的要求是很高的，对本文中笔者没有详细论述的扭转试验和冲击试验部分，同样在金属测试领域有着不可忽视的特点，在测试时要注意对各种可能出现的因素制定操作办法，从而在正确的领域中做出选择，得到最为精准的金属测量结果，这样可以最大程度的保证产品的质量和有效生产流程。
        参考文献：
        [1]周玉波.金属材料的检测技术现状及发展趋势[J].海洋科学，2015（7）.
        [2]杨厚君，李正刚，林介东.电阻法在金属材料蠕变损伤检测中的应用[J].武汉水利电力大学学报，2017（6）.