金属材料检测常见问题分析及策略_刘芳.pdf

123管理及其他Management and other金属材料检测常见问题分析及策略刘芳摘要：近些年来，我国社会经济发展步伐不断加快，各行业领域纷纷迎来全新发展契机，在此背景下，对于金属需求量也在不断提升。从金属材料角度上来看，因其自身结构差异原因，需要在不同环节与行业充分发挥作用，但是不论如何，金属材料在各行业领域当中是极为重要的材料。在应用过程中，需开展全方位检测，为期整体良好情况提供保障。基于此，本文主要针对金属材料在检测过程中常见问题展开分析，同时提出相关针对性措施。关键词：金属材料检测；常见问题；措施在检测金属材料时，检测结果极易受到诸多因素影响，无法保证准确性。因此，在检测时，相关人员需将外界因素所引发影响降至最低，为检测准确性提供保障，充分运用金属材料，促使现阶段各行业领域对金属材料的质量要求得到充分满足。1 金属检测的重要意义1.1提升金属产品制造质量就目前而言，诸多类型金属材料纷纷在金属产品生产中得到广泛应用，但是由于不同金属产品在质量、性能方面的要求存在差异，故而只有确保其在制造时正确使用，才能令相关行业使用需求得以满足。从部分金属产品角度上来看，其在生产制造时需要具有较高硬度的金属材料作为支撑，也有部分金属产品需要具有较强延展性能的材料为其提供保障。因此，在此情况当中，厂家在应用金属材料前，需开展检测工作，切实做到深入明确掌握其质量与性能，促使进出产品生产质量大幅度提升。另外，就目前金属材料市场而言，以次充好现象较为普遍，因金属材料自身独有的特殊性，人们无法通过肉眼判断分别质量与性能，只有通过专业检测技术与相关设备，才能促使金属材料性能参数真实显现。1.2预防金属材料采购中腐败现象以建立社会优质诚信体系大部分工程在建设或产品生产时，皆需要用到金属材料，此项支出占据比例较大。例如，在路桥施工中，对于金属材料的需求要远超其他项目，而且由于金属构件能够促使路桥结构稳定性大幅度提升，所以对于金属材料质量要求严苛。故而，在此类工程中所使用的金属材料均需与国家工程材料使用标准相匹配。但是，在某些路桥工程施工过程中，常常会在金属材料采购部分出现贪腐现象，通过金属材料检测，能够令此现象在源头上得以遏制，从而使材料采购与使用工作规范性有效改善。2 金属材料分类2.1黑色金属在目前金属材料当中，黑色金属占据重要地位，并且对于某些行业有着重要现实意义，其中，铁基、铬、钨、锰等合金均属于黑色金属，也是现代工业生产当中具有极强重要性的材料。目前，在金属材料检测中，空气当中所存有水分、氧气等元素均能够与铁物质相互产生反应，从而产生氧化锈，导致检测结果受到严重影响，此类物质对于黑色金属使用效果有着较大影响与制约。除此之外，伴随新型材料出现，金属材料使用范围发生根本性转变，在现阶段金属材料使用时，人们会以金属材料自身特点作为基础，进行选择使用，不仅令金属材料使用方法朝向多元化方向发展，同时令其使用范围大幅度拓展，为金属材料多样化产物提供了有力保障。2.2有色金属铝、铜、镁等合金均属于有色金属范畴，在目前工业生产当中，占比较大、重要性较强的材料主要以青铜与钢材材质为主，其中，钢铁材质属于日常生活中常见材料，高强度特征极为显著，并且也具有较强造型性能。钢铁材料不仅操作简单，且适用范围较广，故而在现阶段工程施工中适用价值颇高。金属材料之间存有差异令各行业领域的差异性需求皆能够得到充分满足，也能够为社会发展起到有力推动作用。3 金属材料检测项目与检测手段3.1检测项目3.1.1物理性能检测金属材料物理性能检测主要包含强度、金相、密度、熔点、导电性、磁性等方面。其中密度是金属材料自身一个重要指标，在使用某些金属材料过程中，对密度要求极高，若检测过程中密度无法满足使用需求，则不能流入到市场中，并且需对其他材料开展密度检测，直至达到使用要求标准后才能结束。熔点对于金属材料而言也是一项需要加大关注力度的重要指标，在通畅情况下，金融熔点泛指金属材料由固体形态转变为液体形态过程中所能够承受温度，由于金属热加工、材料高温性能等方面皆与熔点有着极大关联，故而通过熔点检测，能够为金属材料生产提供有效指导，并且针对部分金属材料，其在使用过程中需与熔点检测结果相结合，从而为进出产品的耐热性与膨胀性打下坚实基础。在导电性检测中，由于金属产品使用安全与其自身导电性能有着较多关联，但是不同金属材料对于导电电压、伏数也存有较大差124管理及其他Management and other异。在金属材料磁性检测中，主要是针对其自身磁物质吸引能力进行检测，磁性对于金属材料检测而言同样是一项不可或缺的重要指标，金属材料在经过磁性检测后，其自身磁力以及剩余磁感应强度便能够明确显现。除此之外，在物理性能检测方面金属材料成分分析也有着重要地位。3.1.2化学性能检测金属材料的化学性能检测包括金属材料的成分分析和抗氧化抗腐蚀性能。金属材料的成分分析泛指对其组成材料含量加以测定，对检测精度有着较高要求。根据我国相关标准，金属材料检测方法内容如下。其一，不锈钢材料的材质判断，主要检测仪器是X荧光分析仪，主要依据元素分别是Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Nb、Cu、Fe和Cr、Ni、Fe。不锈钢材料的成分分析，检测仪器是ICP+红外碳硫分析仪，主要依据元素是Cr、Ni、Mo、Mn、Ti、Nb、Cu、C或Cr、Ni、Al、C、S。普通碳钢的材质判断，主要检测仪器是X荧光分析仪，主要依据元素分别是Mn、Fe、C。普通碳钢的成分分析，检测仪器是ICP+红外碳硫分析仪，主要依据元素是Mn、Si、C。锌合金的材质判断，主要检测仪器是X荧光分析仪，主要依据元素分别是Zn、Al、Fe。锌合金的成分分析，检测仪器是ICP，主要依据元素是Zn、Al、Fe、Si。镍合金的材质判断，主要检测仪器是X荧光分析仪，主要依据元素分别是Ni、Co、Mn、Cr。镍合金的成分分析，检测仪器是ICP+红外碳硫分析仪，主要依据元素是Ni、Co、Mn、Cr、C。金属材料的抗氧化抗腐蚀性能通过模拟的环境暴露或电化学腐蚀试验进行，金属的氧化和腐蚀会降低或劣化金属制成品的使用性能和寿命，因此是金属材料需重点关注的特性。3.2检测手段3.2.1金相检验虽然在金属材料检测方法较多，但是金相检测往往是首选方式，此方式主要以显微镜为主要设备，观察金属材料内部构造与相关组织，在此过程当中，通过显微镜观察到的结构组织即为金属材料金相结构。以钢材为例，此材料在各行业领域当中有着极大应用范围，且其内部金相当中所含有体制也较多，而针对钢材使用金相检验，不仅能够对其内部所含有不同物质有效辨别，同时也能确保其质量，并且金相检验作为铸造报端与焊接缺陷检测的核心，所需要工具获取难度也相对较低，只要配备显微镜与金相显微镜即可完成检验工作。3.2.2环境模拟试验检测不同环境对于金属材料的类别各不相同，金属材料在投入使用前需要经过多种环境实验，诸如雨水、大雪、冰雹等。因此，在现阶段金属材料检测当中，环境模拟检验方式能够有效判别所使用金属材料是否能够在所需环境中得到良好应用。例如，在腐蚀测试当中，可将所需金属材料放置于模拟腐蚀环境中，通过对其参数变化的观察，并以此为基础对其他相关参数信息进行推送，从而大致判断出其使用寿命与在时间作用下的外观变换情况。由此不难看出，对于金属材料而言，环境模拟实验检测对于掌握其相关参数信息而言有着重要现实意义。4 金属材料检测期间影响检测质量主要原因4.1环境因素影响在开展金属材料检测工作时，诸多因素能够对金属材料检查精确性造成巨大影响，以钢铁金属为例，在对其开展检测过程中，钢铁元素在接触到氧气与水分子后悔出现一定变化，从而令此次整体检测效果失真。因此，在进行金属材料检测时，需加大对环境因素所产生影响关注力度，同时在检测时也可通过不同方式为检测精确性提供保障。首先，在针对金属材料检测时，可保存相关物质，避免其余某些元素进行反应，为检测结果真实性打下坚实基础。其次，在检测金属材料过程中，需在实际操作时将所有可能产生影响的因素全部纳入至考虑范畴内，反复设计关键环境，随后对被检测样本加以检查验收，从而零金属材料所受环境影响降至最低。4.2人员失误影响虽然科学技术在不断发展，但是在各类实验当中仍需要人力介入与操作，故而在目前金属材料检测时，人为因素所引发的影响较为普遍。对于被检测金属而言，若在检测时因人为失误出现误差，不仅会对实际检测结果受到严重影响，同时也会令检测成本大幅度上升。就目前而言，金属材料检测人为失误主要是因为操作人员资质存在缺陷，可能存在如下情况：理论认知不足，无法按标准方法要求进行样品的识别及前处理，无法正确设置试验参数，无法有效进行测试数据的处理，操作技能不熟练导致设备误操作却无法识别并处理异常，凡此种种，均可影响测试结果的准确性。因此，在现阶段金属材料检测工作当中，应加大对操作人员的资质管理工作，做好岗前培训及上岗的资质考核及岗中的监督工作，使其能够不断提升自身检测技能，最大限度避免人为误差。4.3试验设备影响在通常情况下，金属材料检测设备在投入使用前需进行性能确认工作，在投入使用后需要定期开展维护工作，从而确保其能够始终处于良好运作状态，在实际应用中，由于设备无法进入最佳运作状态而引发的检测结果误差时有发生。以盐雾试验箱为例，若不定期对其实施维护，其内部便会积攒过多氯化钠颗粒，不仅影响溶液浓度，同时也会令喷嘴堵塞，引发喷雾不均，盐雾设备的温控仪准确度，气压的调节都会影响关键试验参数的控制，都需要定期确认其状态，由此可知，设备能否处于良好运作状态对于金属材料检测结果的有效性而言至关重要。125管理及其他Management and other4.4试验方法影响试验方法的各个环节均会影响金属材料的试验结果，如试样的取样制样方法不同会对试验结果造成明显的影响。以测量3A21铝材抗拉强度为例：平行或垂直于轧制方向取样，测试结果会出现10%的偏差。再以铝合金6063测量布氏硬度为例：铝合金6063在T6状态布氏硬度测量值在70HBW以内，而未经过任何强化的铝合金6063的布氏硬度则在28HBW以内，因此，我们应注意到在试验方法一致的前提下讨论金属材料的性能参数才是有意义的。4.5检测原材料及辅助物料的影响在针对金属材料开展检测时，检测结果通常会受到受试材料自身状态及试验过程辅助物料的影响，在金属材料力学性能测试时，受试材料样件自身形状、尺寸、表面粗糙度等会不同程度影响测试结果，样品的形状会影响样品夹持的稳定性，进而影响设备采集位移数据及力值数据的可信度，样品的截面尺寸会参与测试结果运算，且样件的形状如果存在缺陷也会造成样品在缺陷位置发生断裂，进而导致测试数据失真。在对金属材料进行金相分析时，需要用到化学浸蚀剂对金属抛光面进行浸蚀，不同牌号的金属适配不同的浸蚀剂，才能得到清晰的金相界面。比如氢氟酸溶液（1+200），适用试验是显示1xxx,2xxx,3xxx,4xxx,5xxx,6xxx,7xxx,8xxx合金一般组织。氢氟酸溶液（1+1），适用试验是显示1xxx,3xxx合金的晶粒组织。磷酸溶液（1+9），适用试验是识别2xxx,3xxx,5xxx合金中的相及显示一般组织。硫酸溶液（1+9）（2+8），适用试验是识别1xxx,2xxx,3xxx,5xxx,6xxx,8xxx合金中的相。硫酸溶液（1+3），适用试验是辨别1xxx,2xxx,3xxx,5xxx,6xxx,7xxx,8xxx 合 金 中 的 相。氢 氟 酸（1.15g/ml)、盐 酸（1.19g/ml)、硝 酸（1.40g/ml)、水 以（2+3+5+190）体 积 比 例混合溶液，适用试验是显示1xxx,2xxx,3xxx,4xxx,5xxx,6xxx,7xxx,8xxx合金一般组织和显示2xxx,4xxx,6xxx,7xxx合金的晶粒组织。5 金属材料检测期间常见问题与解决措施5.1力学性能检验期间常见问题与解决对策金属材料在转化为金属制品或产品时，通常需要较多处理与加工环节参与其中，而此类环节对于金属材料自身性能又会产生不同程度影响。故而，在对金属材料开展力