金相顯微鏡在鋼材檢測中的應用探析

宦棟梁 毛福寶

摘 要：現階段，鋼材檢測的過程中金相顯微鏡的應用范圍極其廣泛，隨著科技水平的不斷提升，金相顯微鏡的功能也在不斷增加，其應用過程中體現了操作性強、設備簡便等諸多優勢，同時也大大提高了檢測效率，減少了檢測環節耗時，為高效準確可靠地提供鋼材檢測結果，進而保證所使用的鋼材質量和保障工程質量發揮了積極的作用。本文主要分析了金相顯微鏡在鋼材檢測中的應用相關問題，并提出了相應的見解與思考，希望可為鋼材檢測人員帶來借鑒與參考。

關鍵詞：金相顯微鏡；鋼材檢測；應用

現階段我國建筑事業迅猛發展，而工程建筑過程中的鋼材可謂是極其重要的施工材料，若想保證工程施工質量，就必須在鋼材進場前實施質量檢測，確保鋼材的質量符合施工標準。鋼材檢測過程中金相顯微鏡的應用相對廣泛，它的應用可大大提高檢測結果的準確性，還能使檢測過程更加便捷、高效，最后為施工單位提供完整、有效的鋼材檢測報告，以供借鑒與參考。接下來筆者首先針對金相顯微鏡的結構進行分析。

一、金相顯微鏡組成結構

在對鋼材進行質檢的過程中，通常都會運用金相顯微鏡，值得一提的是，金相顯微鏡主要由三個部分構成，分別為：機械系統、光學系統以及照明系統。光學系統由光源、反光鏡、物鏡組、目鏡及多組聚光鏡組成。照明系統由安裝在底座上的低壓燈泡、聚光鏡、反光鏡孔徑光闌和安裝在支架上的視場光欄等組成。機械系統由載物臺、物鏡轉換器、目鏡筒、粗調和微調手輪、視場光闌和孔徑光闌組成。隨著材料的不斷更新，以及科學技術水平的不斷提升，現階段已有新型金相顯微鏡，為其增加了圖像處理以及高清抓拍等各項新功能，應用價值更加顯著，不過就顯微鏡成像原理而言變化甚微。基于此，筆者針對金相顯微鏡在鋼材檢測中的應用進行探討。

二、鋼材檢測中金相顯微鏡的應用

在對鋼材進行質量檢測的過程中，金相顯微鏡的作用主要是確定鋼材的微觀組織形貌，即運用金相顯微鏡對經過必要的熱處理后以及加工后的鋼材組織進行分析，進而明確鋼材質量等級。這一過程中將會得出鋼材在硫化物以及氧化物等環境中的金屬顆粒度大小以及分布情況等相關數據，以下為鋼材組織及相的研究。

（一）研究鋼材組織與相

在鋼材檢測的過程中，要求檢測人員首先對鋼材樣品做浸蝕處理，而后再借助金相顯微鏡對鋼材的亞纖維組織情況全面觀測。通常情況下，由于晶界的成分原因與結構問題，晶界處耐腐蝕能力差，容易產生凹凸，使得晶界處產生漫反射，光線無法有效進入物鏡內被觀察到，所以呈現為黑色。所謂的鋼材組織結構指的就是被晶界所分割的部分。檢測過程中，可借助金相顯微鏡，對鋼材實施定性分析，其中所涉及的內容有：非金屬雜質、鋼材的組織形貌以及晶粒大小等，而后再進一步明確鋼材在硫化物與氧化物環境下的分布情況。在此基礎上，確定鋼材的化學成分，最后再對加工處理后的鋼材顯微組織進行分析，確定鋼材質量等級。

在鋼材質量檢測過程中，檢測人員應當結合檢測結果即實際顯示形態，對鋼材品質進行分析。通常情況下，石墨會呈現出黑色團絮狀、鍛鑄鐵則為退火態。值得一提的是，石墨外形相對規則。而鍛鑄鐵未經浸蝕處理其基體為白色。在鋼材檢測的過程中所抽取的樣品大多為白口鑄鐵生胚。而退火態的石墨經過處理后，將會顯現黑色片狀形態，如若未對其作浸蝕處理，那么其基體同樣呈白色狀。石墨的呈現形態為片狀、分散布置，彼此間不存在關聯性。但是片狀的石墨其長度則會體現一定的差異，性能也會有所不同。

（二）偏光顯微鏡相差分析

在對鋼材進行質檢的過程中，需要首先明確鋼材的組織形態，借助金相顯微鏡獲取準確的檢測結果。在檢測過程中很多時候會接觸與鋼材組織相近的組織，兩種組織同時進入到金相顯微鏡的入射光波范圍，再進一步反射，而后發現兩種組織的反射光性能大體一致，但是它的周向相對較差。如若想通過肉眼對這兩種組織形態進行分辨，那么將極具難度，同時也容易受外界環境的影響。針對以上情況，檢測人員可有效利用相板與環形光光欄，再將光線全面射入，對光線波長予以記錄，這一過程中容易產生正負相差，此數值主要是將周相差的光轉化為強度差的光，這樣可大大提高檢測的準確度，不僅如此，檢查過程中也會減少外界干擾，大大提高辨識能力。

（三）鋼材雜質

在利用金相顯微鏡對鋼材進行檢測的過程中，需要對鋼材的雜質進行分析，分析時常運用定量分析法，對雜質的分布情況、顏色、大小及形態等仔細、認真觀察，通過明視場達到以上目的。接下來則會利用暗視場進一步觀察鋼材雜質的透明度以及色彩飽和度。在此之后，還需對雜質的光學性質進行分析，進一步判定雜質種類。通常情況下，硫化亞鐵會呈現沿晶界的分布狀態、而氫氧化錳以及氧化鋁會呈現串狀形態，硅酸鹽則會呈現孤立的分布形態。而后再對鋼材雜質的分布形態進行分析，進而判斷雜質類型。

三、結束語

綜上所述，本文主要針對金相顯微鏡在鋼材檢測中的應用相關問題進行分析，首先闡述了金相顯微鏡的結構，而后探討了鋼材檢測中金相顯微鏡的應用方式及要點，希望可為有關的檢查人員帶來借鑒與參考，盡可能保證鋼材檢測結果的準確性。

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