1.จากมุมมองระดับมหภาค เราจะพิจารณาความสม่ำเสมอของเนื้อเยื่อในขั้นต้นโดยการตรวจสอบด้วยสายตาหรือภายใต้กำลังขยายต่ำได้อย่างไร
การตรวจสอบการกัดกรด (การตรวจสอบกำลังขยายต่ำ): วิธีการตรวจสอบด้วยตาเปล่าที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด ตัวอย่างถูกตัดและแกะสลักด้วยกรดร้อน (เช่น สารละลายกรดไฮโดรคลอริก) เนื่องจากความไม่สอดคล้องกันในโครงสร้างจุลภาคที่เกิดจากการแยกทางเคมี ความพรุน หรือการรวมตัว เฉดสี เส้นการไหล หรือจุดที่แตกต่างกันจะปรากฏขึ้นหลังจากการกัดด้วยกรด
โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกัน: พื้นผิวที่สลักไว้ควรมีสีเทาสม่ำเสมอ-สีขาวหรือสีเทาอ่อน โดยมีโครงสร้างมหภาคหนาแน่น และไม่มีจุดด่างดำ เส้นสว่าง หรือมีรูพรุนที่เห็นได้ชัดเจน
โครงสร้างจุลภาคที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน: หากสังเกตเห็นการแบ่งแยกแถบสีที่มองเห็นได้ (แถบสีดำและสีขาวสลับกัน) การแยกส่วนตรงกลาง (แถบสีเข้มตรงกลางแผ่น) หรือแถบสีขาวสว่าง (ความผิดปกติขององค์ประกอบเฉพาะจุด) บ่งชี้ถึงความไม่เป็นเนื้อเดียวกันอย่างรุนแรงในองค์ประกอบทางเคมีหรือโครงสร้างการแข็งตัวของขดลวดเหล็ก
การสังเกตพื้นผิวการแตกหัก: ตัวอย่างถูกเจาะหรือแตกหัก และสังเกตลักษณะทางสัณฐานวิทยาของการแตกหัก
พื้นผิวแตกหักของโครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกันมักจะมีลักษณะเป็นเส้นใยสม่ำเสมอ (การแตกหักแบบเหนียว)
หากด้านที่เป็นผลึก (หินเหล็กไฟ) หรือจุดสีขาวปรากฏบนพื้นผิวที่แตกหัก อาจมีเกรนหยาบหรือการรวมตัวรวมอยู่ด้วย ซึ่งนำไปสู่ความเปราะบางเฉพาะที่
2.อะไรเป็นตัวกำหนดความสม่ำเสมอของโครงสร้างจุลภาค (โลหะวิทยา) โดยเฉพาะ? ประเมินความสม่ำเสมอของเมล็ดพืชอย่างไร
ความสม่ำเสมอของขนาดเกรน: นี่คือตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุด
สภาพในอุดมคติ: ขนาดเกรนในขอบเขตการมองเห็นควรมีความสม่ำเสมอ โดยแสดงรูปทรงคริสตัลที่เท่ากัน และการกระจายขนาดควรมีความเข้มข้น ตามมาตรฐาน ASTM E112 หากเมล็ดธัญพืชส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ภายใน 2-3 ระดับที่อยู่ติดกัน (เช่น ส่วนใหญ่เป็นระดับ 8 โดยมีระดับ 7 และ 9 จำนวนเล็กน้อย) ก็ถือว่ามีความสม่ำเสมอกัน
สถานะที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน (ธัญพืชผสม): หากมีเมล็ดหยาบ (เช่น ASTM ระดับ 5) และเมล็ดละเอียด (เช่น ASTM ระดับ 10) ปรากฏพร้อมกันในขอบเขตการมองเห็น จะเรียกว่าโครงสร้างเกรนผสม นี่เป็นข้อห้ามที่สำคัญในการวาดแบบลึก ซึ่งนำไปสู่การเสียรูปไม่สม่ำเสมอและมีความเสี่ยงสูงต่อการแตกร้าว
ความสม่ำเสมอในการกระจายเฟส: สำหรับเหล็กกล้าเฟสคู่- (เฟอร์ไรต์ + มาร์เทนไซต์) หรือเหล็กกล้าหลายเฟส
สถานะในอุดมคติ: เฟสแข็ง (มาร์เทนไซต์/เบนไนต์) ควรมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอและกระจายบนเมทริกซ์เฟอร์ไรต์แบบอ่อน ก่อตัวเป็นโครงข่ายหรือโครงสร้างเกาะ แทนที่จะรวมตัวกันหรือปรากฏเป็นแถบยาว
สถานะไม่-สม่ำเสมอ: หากมีการกระจายมาร์เทนไซต์เป็นแถบๆ หรือไม่มีมาร์เทนไซต์ในบางพื้นที่และมีมาร์เทนไซต์จำนวนมากในพื้นที่อื่นๆ แสดงว่ามีการ-แยกส่วนเล็กๆ ขององค์ประกอบโลหะผสม (เช่น Mn และ C) ซึ่งนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเฟสแบบอะซิงโครนัส
3.เนื้อเยื่อมีแถบคืออะไร? มันรบกวนความเป็นเนื้อเดียวกันของเนื้อเยื่ออย่างไร?
คำจำกัดความ: ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ เฟอร์ไรต์และเพิร์ลไลต์ (หรือโครงสร้างจุลภาคอื่นๆ) จะถูกกระจายไปในแนวขนาน สลับกันไปตามทิศทางการหมุนของเหล็ก เหมือนกับวงแหวนต้นไม้
สาเหตุ: สาเหตุหลักมาจากการแยกเดนไดรต์ระหว่างการแข็งตัวของแท่งเหล็ก องค์ประกอบโลหะผสม (โดยเฉพาะแมงกานีสและฟอสฟอรัส) จะสะสมอยู่ระหว่างเดนไดรต์ ในระหว่างการรีดร้อนและเย็น บริเวณที่อุดมสมบูรณ์และหมดสิ้นเหล่านี้จะถูกยืดออก ก่อตัวเป็นแถบที่มีความแตกต่างทางเคมี ในระหว่างการทำความเย็นหรือการหลอมในภายหลัง บริเวณเหล่านี้ที่มีองค์ประกอบต่างกันจะเปลี่ยนเป็นโครงสร้างจุลภาคที่แตกต่างกัน
ผลที่เป็นอันตราย:
แอนไอโซโทรปี: นำไปสู่ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคุณสมบัติเชิงกลของวัสดุในทิศทางตามขวางและตามยาว โดยเฉพาะอย่างยิ่งการลดลงอย่างมีนัยสำคัญของความเป็นพลาสติกและความเหนียวตามขวาง
การขึ้นรูปรอยแตก: รอยแตกเกิดขึ้นได้ง่ายตามรอยต่อระหว่างแถบเฟอร์ไรต์และแถบมุกระหว่างการดัดงอหรือการวาดลึก
เกณฑ์การประเมิน: การจัดอันดับตามมาตรฐาน GB/T 13299 หรือ ASTM E1268 ในอุตสาหกรรม แถบมักจะต้องมีค่าน้อยกว่าหรือเท่ากับ 2 (ยิ่งต่ำยิ่งดี) สำหรับเหล็กแผ่นยานยนต์เกรดสูง- โดยทั่วไปจะต้องกำจัดแถบหรือน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1
4.นอกจากขนาดเกรนและโครงสร้างจุลภาคแล้ว เราจะสังเกตความสม่ำเสมอขององค์ประกอบ (การแยกระดับจุลภาค) ได้อย่างไร?
การวิเคราะห์ไมโครโพรบอิเล็กตรอน (EPMA) หรือการวิเคราะห์พื้นผิวด้วยสเปกโทรสโกปีการกระจายพลังงาน (EDS): นี่เป็นวิธีการที่ตรงที่สุด การสแกนพื้นผิวตัวอย่างด้วยลำแสงอิเล็กตรอนจะสร้างแผนที่การกระจายพื้นผิวขององค์ประกอบเฉพาะ (เช่น Mn, Si, P, Cr)
โครงสร้างจุลภาคที่เป็นเนื้อเดียวกัน: แผนที่การกระจายตัวของธาตุจะแสดงสีที่สม่ำเสมอโดยไม่มีจุดความเข้มข้นที่ชัดเจนหรือบริเวณความเข้มข้นที่มีแถบสี
โครงสร้างจุลภาคที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน: หากสังเกตเห็นแถบการแยกของแมงกานีสอย่างชัดเจน (สีเข้มและมีลักษณะเป็นแถบ) หรือมีฟอสฟอรัสเพิ่มขึ้นที่ขอบเขตของเมล็ดข้าว (สีสว่างผิดปกติที่ขอบเขตของเมล็ดข้าว) นี่เป็นหลักฐานโดยตรงของความไม่เป็นเนื้อเดียวกันขององค์ประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์
วิธีการเยื้องความแข็งระดับจุลภาค: วิธีนี้จะตัดสินโครงสร้างจุลภาคโดยอ้อมโดยการทดสอบความแข็งระดับจุลภาค จุดความแข็งหนึ่งแถวจะเยื้องไว้ในพื้นที่ไมโคร- (ขั้นละ 10-50 ไมโครเมตร)
หากค่าความแข็งมีความผันผวนอย่างมาก (เช่น ความแข็งสูงในแถบการแยกและความแข็งต่ำในพื้นที่พร่อง) บ่งชี้ถึงความแตกต่างที่มีนัยสำคัญในองค์ประกอบหรือโครงสร้างจุลภาคภายในบริเวณจุลภาคนั้น- ซึ่งส่งผลให้ความเป็นเนื้อเดียวกันไม่ดี
5.จะประเมินความสม่ำเสมอของการกระจายตัวที่ไม่ใช่-การรวมโลหะได้อย่างไร
วิธีการให้คะแนน: สังเกตสัณฐานวิทยาและการกระจายตัวของสิ่งเจือปนภายใต้กล้องจุลทรรศน์ (โดยทั่วไปคือ 100x) ตามมาตรฐานแห่งชาติ (เช่น GB/T 10561 เทียบเท่ากับมาตรฐาน ISO 4967) หรือมาตรฐาน ASTM E45
จุดประเมินที่สำคัญ:
การระบุประเภท: แยกความแตกต่างระหว่างคลาส A (ซัลไฟด์), คลาส B (อลูมินา), คลาส C (ซิลิเกต), คลาส D (ออกไซด์ทรงกลม) และคลาส DS (การรวมอนุภาคเดี่ยว-ขนาดใหญ่)
ความละเอียดและปริมาณ: จำแนกความละเอียดและความหยาบของการรวมแต่ละประเภททางสถิติ ยิ่งจำนวนชั้นเรียนต่ำ การรวมก็จะน้อยลงและน้อยลง
สัณฐานวิทยาการกระจาย:
สม่ำเสมอ: สารเจือปนมีขนาดเล็ก กระจายตัว และปริมาณจะเท่ากันในทุกมุมมอง
ไม่-สม่ำเสมอ: เหมือนลูกโซ่- (การรวมคลาส B มีการกระจายในรูปแบบลูกปัด) หรือการรวมตัวของอนุภาคขนาดใหญ่ (คลาส DS) โดยเฉพาะอย่างยิ่งโซ่-เช่นอลูมินา อาจทำให้เมทริกซ์โลหะแตกอย่างรุนแรง ทำให้เกิดรอยแตกระหว่างการตอก
เป้าหมายที่เหมาะสมที่สุด: สำหรับ-เหล็กม้วนเย็น-คุณภาพสูง (เช่น แผงยานยนต์และวัสดุ DI) โดยทั่วไปแล้วระดับของสารรวมต่างๆ (โดยเฉพาะประเภท B และ D ที่เปราะ) จะต้องน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.5 หรือ 1.0 และไม่ควรมีสารรวมหยาบ