材料分析测试技术在金属精密塑性成形中的应用 - 图文(2)

浓度分布的扫描图象。 2.2.4 金属构件的失效分析

在生产，生活实践中，一些金属构件经常在使用期内发生突然断裂或故障。因此，研究分析故障的性质，找出失效的原因并制定相应的预防措施，以确保安全生产具有重要意义。如图2，利用SEM可以观察Mg板材热轧时的剥离形貌。

图2热轧态Mg侧剥离面SEM形貌

2.3透射电子显微镜及其应用

透射电子显微分析方法是通过透射电子显微镜(TEM-Transmissim Eleetron Microscope)进行的。透射电镜具有最高的分辨率，如H-800透射电镜，分辨率可达1.4A， 所以它是最微分析的重要手段之一。 2.3.1 选区电子衍射与金属薄膜衍衬技术

为让电镜在显示形貌图象的同时还能分析晶体结构，通常采用所谓“选医电子衍射” 的方法，有选择地分析样品不同微医范围内的晶体结构特性。如果我们选用的样品是金属薄膜，还可以研究析出相与母相的位向关系、孪晶面、位错等晶体缺陷，这对研究金属的精细结构有特别显著的功效。如钢中马氏体形态的精细结构观察，采用金属薄膜直接透射来研究马氏体形态，可揭示高低碳马氏体的精细亚结构，而了择到其本质差别 低碳马氏休呈板条状，条宽约为0.025～2.25μm(常见条宽约2500A)，条长约数微米。精细亚结构为位错，位错密度高达0.3～0.9×1012 /cm2。条内位错缠结交织，呈胞状分布的特征。因此，低碳板条马氏体又称位错马氏体。高碳马氏体呈片状，片的大小差别很大，且互不平行，以大角度相交。片内的精细亚结构为孪晶，厚度约50～900A不等， 故高碳片

。

。

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状马氏体又称孪晶马氏体。

另外， 钢中低温回火析出的碳化物， 钢中残余奥氏体的测定，不锈钢中强化相析出硬化的分析观察等都可利用选医电子衍射和金属薄膜衍村技术来完成。 2.3.2相变和变形过程中组织结构的变化规律的分析观察

透镜配置加热样品台，低温样品台或拉伸台，可对材料进行相变机理研究及低温下微观结构变化观察和形变过程位错运动等动态观察（图3）， 还可测绘新材料的合金相图。

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A? 1 ? D D? C ? ?? 2 C 400nm 图3 镍基高温合金蠕变后的位错形貌

3参考文献

[1] 李敏贤,闵乃燕,安桂华,等.精密成型技术发展前沿[J].2000,11(1-2) [2] 周玉.材料分析方法[M].机械工业出版社，2009 [3] 范雄.金属X射线衍射学[M].北京:机械工业出版社,1998.

[4] 吴建鹏,黄剑锋,贺海燕,等.X射线衍射物相定量分析内标法标准曲线库的建立[J].岩矿测试,2006,25 (3):215-218.

[5] 吴万国,阮玉忠.X射线衍射无标定量分析法的研讨[J].福州大学学报,1997,25 (3):37-40. [6] 吴建鹏,杨长安,贺海燕.X射线衍射物相定量分析[J].陕西科技大学学报,2005,23(5):55-58. [7] 刘晓,康沫狂.马氏体点阵参数与含碳量的定量关系:新的X射线衍射实验研究[J].金属热处理学报,2000,21(69):68-77.

[8] 钱桦,习宝田.X射线衍射半高宽在研究回火残余应力中的作用[J].林业机械与木工设备,2004,32(9):19-22.

[9] 宓小川.X射线衍射能谱法测定金属板材织构[J].宝钢技术,2005增刊:31-34.

[10] 吴立新,陈方玉.现代扫描电镜的发展及其在材料科学中的应用[J].综述与评论,2005,43(6)：36-40

[11] 谈育煦.材料研究方法[M].北京:机械工业出版社,2004

[12] 叶恒强,王元明.透射电子显微学进展[M].北京，科学出版社.2003 [13] 张金民,王建顺.钢中及杂物透射电镜研究[J].物理测试,2010,28(1):26-28