测定某有色金属的硬度一般应选用什么来测量
硬度计专家赵通为您解答,希望能帮到您。
有色金属硬度检测,一般布氏硬度计WHB-3000、洛氏硬度计RTD700、维氏硬度计VTD552都能用到,具体看你们实验室的要求。
我提供的客户比如:有色研究总院等
洛氏硬度适合硬度较高的金属,比如热处理后的各种合金钢等。洛氏硬度对材料表面有一定要求,最好是磨光后的表面,如果表面粗糙可考虑布氏硬度。维维氏硬度适合精确测量微区的硬度,通常用来检测金属渗碳后有效硬化层。维式硬度要求测试表面平整度非常高,必须为抛光过的表面才行。
磁粉探伤适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验。
超声波探伤适合于厚度较大的零件检验。
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常用的金属无损探伤方法有:X光射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、涡流探伤、渗透探伤、γ射线探伤、萤光探伤、着色探伤等方法。
磁粉探伤
磁粉探伤的设备简单、操作容易、检验迅速、具有较高的探伤灵敏度,可用来发现铁磁材料镍、钴及其合金、碳素钢及某些合金钢的表面或近表面的缺陷;它适于薄壁件或焊缝表面裂纹的检验,也能显露出一定深度和大小的未焊透缺陷;但难于发现气孔、夹碴及隐藏在焊缝深处的缺陷。
超声波探伤
超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处,并由一截面进入另一截面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法,当超声波束自零件表面由探头通至金属内部,遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波来,在荧光屏上形成脉冲波形,根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。
超声波在介质中传播时,在不同质界面上具有反射的特性,如遇到缺陷,缺陷的尺寸等于或大于超声波波长时,则超声波在缺陷上反射回来,探伤仪可将反射波显示出来;如缺陷的尺寸甚至小于波长时,声波将绕过射线而不能反射; 波声的方向性好,频率越高,方向性越好,以很窄的波束向介质中辐射,易于确定缺陷的位置。 超声波的传播能量大。
超声波探伤与X射线探伤区别:
超声波探伤比X射线探伤具有较高的探伤灵敏度、周期短、成本低、灵活方便、效率高,对人体无害等优点;缺点是对工作表面要求平滑、要求富有经验的检验人员才能辨别缺陷种类、对缺陷没有直观性;超声波探伤适合于厚度较大的零件验。
涡流探伤
涡流探伤基于电磁感应原理,当把通有交变电流的线圈(激磁线圈)靠近导电物体时,线圈产生的交变磁场会在导电体中感应出涡电流,该涡电流的分布及大小除了与激磁条件有关外,还与导电体本身的电导率、磁导率、导电体的形状与尺寸、导电体与激磁线圈间的距离、导电体表面或近表面缺陷的存在或组织变化等都有密切关系。涡电流本身也要产生交变磁场,通过检测其交变磁场的变化,可以达到对导电体检测的目的。
因此,利用涡流探伤技术,可以检测导电物体上的表面和近表面缺陷、涂镀层厚度、热处理质量(如淬火透入深度、硬化层厚度、硬度等)以及材料牌号分选等等。
一、金属成分检测(化学成分检测)
金属成分检测是决定金属材料性能和质量的主要因素。因此,金属成分检测标准中对绝大多数金属材料规定了必须保证的化学成分,有的甚至作为主要的质量、品种指标。化学成分可以通过化学的、物理的多种方法来分析鉴定,目前金属成分检测应用最广的是化学分析法和光谱分析法,此外,设备简单、鉴定速度快的火花鉴定法,也是对钢铁成分鉴定的一种实用的简易方法:
1.化学分析法:根据化学反应来确定金属的组成成分,这种方法统称为化学分析法。化学分析法分为定性分析和定量分析两种。通过定性分析,可以鉴定出材料含有哪些元素,但不能确定它们的含量定量分析,是用来准确测定各种元素的含量。实际生产中主要采用定量分析。定量分析的方法为重量分析法和容量分析法。
重量分析法:采用适当的分离手段,使金属中被测定元素与其它成分分离,然后用称重法来测元素含量。容量分析法:用标准溶液(已知浓度的溶液)与金属中被测元素完全反应,然后根据所消耗标准溶液的体积计算出被测定元素的含量。
2.光谱分析法:各种金属元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱,根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法,称光谱分析法。通常借助于电弧,电火花,激光等外界能源激发试样,使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照,做出分析。
3.火花鉴别法:主要用于钢铁,在砂轮磨削下由于摩擦,高温作用,各种元素、微粒氧化时产生的火花数量、形状、分叉、颜色等不同,来鉴别材料化学成分(组成元素)及大致含量的一种方法。
二、金属内部质量检验常见的金属内部组织缺陷有:
1.疏松:铸铁或铸件在凝固过程中,由于诸晶枝之间的区域内的熔体最后凝固而收缩以及放出气体,导致产生许多细小孔隙和气体而造成的不致密性。
2.夹渣:被固态金属基体所包围着的杂质相或异物颗粒。
3.偏析:合金金属内各个区域化学成分的不均匀分布。
4.脱碳:钢及铁基合金的材料或制件的表层内的碳全部或部分失掉的现象。另外,汽泡、裂纹、分层、白点等也是常见的内部组织缺陷,对内部组织(晶粒、组织)及内部组织缺陷的检测办法常用有:
5.金属材料宏观检验:利用肉眼或10倍以下的低倍放大镜观察金属材料内部组织及缺陷的检测。常用的方法有断口检测、低倍检测、塔形车削发纹检验及硫印试验等。主要检验气泡、夹渣、分层、裂纹晶粒粗大、白点、偏析、疏松等。
6.金属材料显微检验:显微检验又叫作高倍检验,是将制备好的试样,按规定的放大倍在相显微镜下进行观察测定,以检验金属材料的组织及缺陷的检测方法。一般检验夹杂物、晶粒度、脱碳层深度、晶间腐蚀等。
7.金属材料无损检测:无损检测有磁力探伤、萤光探伤和着色探伤。磁力探伤用于检验钢铁等铁磁性材料接近表面裂纹、夹杂、白点、折叠、缩孔、结疤等。萤光探伤和着色探伤用于无磁性材料如有色金属、不锈钢、耐热合金的表面细小裂纹及松孔的检验。
8.金属材料超声波检测:又叫超声波探伤。利用超声波在同一均匀介质中作直线性传播。但在不同两种物质的界面上,便会出现部分或全部的反射。因此,当超声波迂到材料内部有气孔、裂纹、缩孔、夹杂时,则在金属的交界面上发生反射,异质界面愈大反射能力愈强,反之愈弱。这样,内部缺陷的部位及大小就可以通过探伤仪萤光屏的波形反映出来。常用的超声波探伤有X光和射线探伤。
金子
的,要用收捕剂捕捉微粒金,常用的是铅。可以用包铅
灰吹法
得到金银粒(杂质都被除掉了),然后用硝酸分银,最后剩下的就是金了。
可检测钢、铁及铁合金、铝合金、铜合金、锌合金、锡、铅合金、预处理溶液、镀液、钢铁氧化液及磷化液等多种材料中各种化学成份的含量,其中碳、硫、锰、磷、硅、铬、铜、镍、钼、钛、钒、稀土总量、镁、钨、钴、硼、砷、氮、铁的测定,与传统法比较,其速度和精度已有了极大提高,常规的炉前控制元素检测速度达到了“读秒”水准。
1) 黑色金属、
2) 各类铁基合金材料(不锈钢、结构钢、碳素钢、合金钢、铸铁等)、
3) 有色金属(铜合金、铝合金、锡合金、镁合金、镍合金、锌合金)。
金属成分分析测试项目
4) 铜成分分析: GB/T 5121.27;
5) 铝成分分析:GB/T 20975.25-2008;
6) 钢铁成分分析:GB/T 20125-2006;
7) 银成分分析:GB/T 4135-2002;
8) 锡成分分析:GB/T 8012-2000
可按 GB、ASTM、ISO 等标准,承接各种材料和产品(金属、半导体、绝缘体、聚合物和生物材料)的性能检测,进行材料的定性定量分析、组织结构分析、化学成分及元素价态分析、表面及微区的形貌、力学性质及物化性能、复杂体系样品的综合分析等数十项测试。
材料表面成分、结构测定与分析
测试项目:有机物分析
测试范围:反映材料的化学键信息,特别是有机物的官能团鉴定,液体的成分分析
测试项目:表面成分及化学态分析
测试范围:各种固体表面的元素成分、化学价态、分子结构分析和深度剖析
测试项目:样品成分分析
测试范围:各种固体材料的形貌分析、微区化学成分检测,样品成分的线分布和面分布分析
测试项目:微量元素成分分析
测试范围及服务项目:检测特殊元素在表面的聚集,表面改性,等离子表面处理
测试项目:样品相结构、表面应力分析
测试范围:粉末样品、固体样品的物相分析、微量相分析、薄膜分析、高温衍射、应力测量、晶粒度、晶胞参数等的测定
金相测定与分析
测试项目:线路板切片观察;膜层厚度;钢的渗碳层、渗硼层、氮化层、渗氮层氮化物检验、脱碳层测定、淬硬层深度测量
测试范围:晶粒度、相面积分数、涂层/镀层厚度测量、孔隙度评估、球墨铸铁中石墨的球状性、颗粒尺寸分析、铸造铝合金的枝晶臂间距,反射光观察,明、暗场、偏光、微分干涉分析研究,并采用M32镜头,对材料表面、断口进行观察、失效分析、研究和测量
测试项目:钢中非金属夹杂物测定;有色金属及其合金、黑色金属、不锈钢的组织测定;有色金属、碳钢、合金钢、不锈钢的实际晶粒度测定;产品焊接质量检查、焊缝组织观察
测试范围:晶粒度、相面积分数、涂层/镀层厚度测量、孔隙度评估、球墨铸铁中石墨的球状性、颗粒尺寸分析、铸造铝合金的枝晶臂间距,反射光观察,明、暗场、偏光、微分干涉分析研究,并采用M32镜头,对材料表面、断口进行观察、失效分析、研究和测量
测试项目:制样(普通合金钢;有色金属、PCB板电子产品;硬质合金、高速钢、陶瓷、玻璃等样品)
测试范围: 用于材料的精密切割、冷热镶嵌、磨光、抛光等,制得金相表面,并进行图像分析及图像处理,特别可用于线路板制样
测试项目:钢中非金属夹杂物;钢的实际晶粒度、显微组织测定;产品焊接质量检查
测试范围:大型金属材料产品零件的现场金相检验,产品焊接质量检查,采用数码技术,可直接获取微观图片,测量缺陷大小,同时可进行复性检验
材料形貌测定与分析
测试项目:样品涂层厚度、定性成分分析
测试范围:测量常见镀层、涂层厚度,并同时进行成分分析
测试项目:微米、纳米尺度观察表面三维形貌
测试范围:材料表面的微结构及形貌,可得到表面原子级分辨图像,测量对样品表面无特殊要求
测试项目:样品粗糙度、涂层厚度
测试范围:半导体器件、数据存储媒体、聚合物、金属、陶瓷、生物薄膜等各种基体材料表面镀层的形貌、台阶高度(薄膜的厚度)和粗糙度
测试项目:样品表面、断面微观形貌,涂层厚度
测试范围:各种固体材料的形貌分析、微区化学成分检测,样品成分的线分布和面分布分析
测试项目:样品颜色、色差
测试范围:采用内置CCD数码目标定位系统、投射、反射、前置或上置式测量方式对各种固体、液体材料进行快捷颜色鉴别、色彩品质控制及样品表面结构(镜面)对颜色影响分析
材料力学特性测定与分析
测试项目:软材料、薄膜(或镀膜、薄涂层)材料的硬度、弹性模量、应力应变测定(0~300mN)
测试范围:实时记录法向力、摩擦力、穿透深度、声发射信号,从而准确可靠地获得膜与基底的结合力,研究薄膜与其它样品表面的摩擦、磨损行为
测试项目:显微硬度测定(10g~1000g)
测试范围:用于测定材料的显微硬度,特别是测定微小、薄型试验以及表面渗镀层等式样的表层硬度和硬化层深度,还可测定玻璃、陶瓷、玛瑙、宝石等脆性材料的显微硬度
测试项目:软材料、薄膜(或镀膜、薄涂层)材料与基底的结合力、摩擦磨损行为测定(10μN~1N)
测试范围:实时记录法向力、摩擦力、穿透深度、声发射信号,从而准确可靠地获得膜与基底的结合力,研究薄膜与其它样品表面的摩擦、磨损行为
测试项目:涂镀层结合力、维氏硬度测定(1N~200N)
测试范围:实时记录法向力、摩擦力、穿透深度、声发射信号,从而准确可靠地获得膜与基底的结合力,研究薄膜与其它样品表面的摩擦、磨损行为
测试项目:摩擦磨损性能测定
测试范围:用于薄膜或者基材对接触针或球的摩擦系数、磨损体积测量、表面粗糙度测量
材料物理化学性能测定与分析
测试项目:加速腐蚀试验
测试范围:盐雾腐蚀实验箱针对各种材料的表面处理,包含涂料、电镀、无机及有机膜、阳极处理及防锈油等防腐蚀处理后,测试制品的耐腐蚀性
测试项目:样品的极化曲线、循环伏安曲线、阻抗谱、腐蚀速率等
测试范围:计时电流、计时电位、计时电量、控制电位电量、循环伏安、线扫伏安恒电位交流阻抗、恒电流交流阻抗、单频交流阻抗、杂化交流阻抗腐蚀行为图,腐蚀电位,循环动电流,循环极化电阻,恒电位,动电位,恒电流,动电流
对于有色冶炼企业来说,原料成分的稳定性至关重要,它会对几乎所有工序的生产稳定性产生影响,因此,在预均化堆场、原料磨配料控制等工艺中,矿石成分的分析是必不可少的,目前大多数生产企业采用人工取样+实验室分析的方案,在取样、制样和分析过程中会耗费大量的人力物力,而且会带来分析时效滞后和人为误差影响两大难题,很难发挥调整生产的作用。
矿石成分在线检测技术取消了人工取样、制样、化验等环节,实时对矿石进行分析并将结果发送至控制系统,具有矿石成分代表性强、实时可靠、减少取样人员、降低生产成本等特点,可以及时调整配矿方案,提高生产效率。目前矿石成分在线检测的主流技术有中子活化技术(Prompt Gamma-ray Neutron Activation Analysis,简称PGNAA)和近红外光谱分析技术(Near Infra-Red Technology,简称NIR)。
每种元素对中子活化过程的反应不尽相同,这表现在两个方面。一方面是一些元素的活化性比另一些元素要高,例如铁、硫和氯非常活跃而碳和氧的惰性很高。各元素间的另一个关键不同点在于每种元素会放射出(具有已知概率)独特的一组γ 射线能量。例如,氯元素会放射出能量不同的γ 射线,最有名的是4.42 和6.42 MeV。通过特定仪器来检测特征γ 射线的能量可辨别物料中元素的种类,通过检测特定能量γ 射线的数量可辨别该元素的质量百分含量。
PGNAA技术对各种元素含量的敏感性
NIR技术原理:
近红外光NIR是介于可见光(VIS)和中红外光(MIR)之间的电磁波,按ASTM(美国试验和材料检测协会)定义是指波长在780~2526nm范围内的电磁波,习惯上又将近红外区划分为近红外短波(780~1100nm)和近红外长波(1100~2526nm)两个区域。
近红外光谱区域
由于不同的物质含有不同的基团,不同的基团有不同的能级,不同的基团或同一基团在不同物理化学环境中对近红外光的吸收波长都有明显差别,且吸收系数小,发热少,因此近红外光谱可作为获取信息的一种有效的载体。近红外光照射时,频率相同的光线和基团将发生共振现象,光的能量通过分子偶极矩的变化传递给分子;而如果近红外光的频率和样品的振动频率不相同,该频率的红外光就不会被吸收。因此,选用连续改变频率的近红外光照射某样品时,由于试样对不同频率近红外光的选择性吸收,通过试样反射后的近红外光线在某些波长范围内会变弱,这样红外光线就携带样品组分和结构的信息。通过检测器分析反射光线的光密度,就可以确定该组分的含量。
PGNAA与NIR技术主要特点对比
总的说来,PGNAA技术的主要优势在于对样品进行穿透性整体检测,不受矿石表面情况影响,但设备具有放射性,许可及操作相对复杂,且受负荷变化影响;而NIR技术的主要优势在于无放射性,维护简单,检测不受负荷变化影响,可在物相层面检测而不仅仅只是元素含量,缺点是只能检测皮带上层矿石的表面,即“可见”部分,且受粉尘及矿石表面情况影响。在实际应用中,可依据具体工况进行选择。