金属材料构件断口形貌特征的快速判定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料科学领域，尤其是一种金属材料构件断口形貌特征的快速判定方法。
【背景技术】
[0002]众所周知，金属材料构件在使用服役过程中常发上断裂失效故障，带来重大的人身和财产损失，因此找到断裂失效证据为最终确定断裂事故的原因就显得非常必要。
[0003]故此，断口的观察分析对整个事故的失效分析就显得非常重要，而通常断口试样的观察都是在扫描电镜下完成，是断口分析的利器，但随之带来一些难题，首先扫描电镜非常昂贵，而且维护成本也很高，不是每个厂矿或实验室都能具备该设备，同时也不是每一个故障断口实物都能取回实验室放进扫描电镜观察，这就给我们提出了一个很具体的断口取样问题及在不具备扫描电镜的情况下，如何能够使用光学显微镜快速正确便捷地分析断口形貌特征就是本发明要解决的问题。
[0004]光学显微镜通常用于观察金属材料试样的镜面组织形貌，同时它的放大倍数也可用于断口分析，但由于其景深太小，无法对断口不平整的试样进行观察。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是:提供一种金属材料构件断口形貌特征的快速判定方法，它成本低廉，方法简单，无需复杂设备即可快速的判别金属材料构件断口形貌特征，以克服现有技术的不足。
[0006]本发明是这样实现的:金属材料构件断口形貌特征的快速判定方法，将发生断裂的金属材料构件断口进行清洗后，采用AC纸覆盖断口表面，按压AC纸，使AC纸与金属材料构件断口的断裂面完全贴合，将金属材料构件断口的断裂面形貌特征复制在AC纸上；再倾斜地对该AC纸的复形面喷碳；然后用两块玻璃平板压平AC纸，用透射光在光学显微镜下直接观察，就可清楚地观察断口微观形貌特征，从而确定断裂机理和模式。
[0007]由于采用了以上技术方案，本发明采用AC纸对金属材料构件断口复形，继而通过观察AC纸上获得的形貌以判别金属材料构件断口的特征，这样的方式无需使用扫描电镜，只需要借助光学显微镜即可判别，极大的降低了设备需求，也简化的操作，在降低成本的同时，也能有效的保证检测的准确性，特别适合一些故障失效现场的取样困难或者无法取样的金属构件。本发明简单易行，易于实施，成本低廉，使用效果好。
【附图说明】
[0008]附图1为实施例1的试样的扫描电镜照片；
附图2为实施例1的试样的金相显微镜照片；
附图3为实施例2的试样的扫描电镜照片；
附图4为实施例2的试样的金相显微镜照片； 附图5为实施例3的试样的扫描电镜照片；
附图6为实施例3的试样的金相显微镜照片；
附图7为本发明的流程图。
【具体实施方式】
[0009]本发明的实施例1:金属材料构件断口形貌特征的快速判别方法，
采用的零件为断裂的汽车前轴插销座，用丙酮浸润断口，将金属材料构件的断口清洗后，利用扫描电镜观察其断口形貌，结果如图1所示，根据图1可以明显得知，该断口的形貌为疲劳断裂特征。然后利用本发明的方法，采用AC纸覆盖断口表面，采用手工的方式按压AC纸，使金属材料构件的断口形貌复制在AC纸上；再倾斜地对该AC纸的复形面喷碳；然后用两块玻璃压平AC纸，直接用透射光在光学显微镜下直接观察，其结果如图2所示，根据图2还是可以明显清晰的看出，该断口的形貌为疲劳断裂特征。
[0010]本发明的实施例2:金属材料构件断口形貌特征的快速判别方法，
采用的零件为断裂的螺栓，用丙酮浸润断口，将金属材料构件的断口清洗后，利用扫描电镜观察其断口形貌，结果如图3所示，根据图3可以明显得知，该断口的形貌为脆性断裂特征。然后利用本发明的方法，采用AC纸覆盖断口表面，采用手工的方式按压AC纸，使金属材料构件的断口形貌复制在AC纸上；再倾斜地对该AC纸的复形面喷碳；然后用两块玻璃压平AC纸，直接用透射光在光学显微镜下直接观察，其结果如图4所示，根据图4还是可以明显清晰的看出，该断口的形貌为脆性断裂特征。
[0011 ] 本发明的实施例3:金属材料构件断口形貌特征的快速判别方法，
采用的零件为断裂的金属管道，用丙酮浸润断口，将金属材料构件的断口清洗后，利用扫描电镜观察其断口形貌，结果如图5所示，根据图5可以明显得知，该断口的形貌为韧性断裂特征。然后利用本发明的方法，采用AC纸覆盖断口表面，采用手工的方式按压AC纸，使金属材料构件的断口形貌复制在AC纸上；再倾斜地对该AC纸的复形面喷碳；然后用两块玻璃压平AC纸，直接用透射光在光学显微镜下直接观察，其结果如图6所示，根据图6还是可以明显清晰的看出，该断口的形貌为韧性断裂特征。
[0012]以上实施例证明本发明的方法具有很好的准确性，可以在不依赖扫描电镜的情况下，仅通过光学显微镜即可准确反映金属构件的断裂特征。
[0013]本发明所述并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。显然本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术范围内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种金属材料构件断口形貌特征的快速判定方法，其特征在于:将发生断裂的金属材料构件断口进行清洗后，采用AC纸覆盖断口表面，按压AC纸，使AC纸与金属材料构件断口的断裂面完全贴合，将金属材料构件断口的断裂面形貌特征复制在AC纸上；再倾斜地对该AC纸的复形面喷碳；然后用两块玻璃平板压平AC纸，用透射光在光学显微镜下直接观察，就可清楚地观察断口微观形貌特征，从而确定断裂机理和模式。
【专利摘要】本发明提供了一种金属材料构件断口形貌特征的快速判别方法，将金属材料构件的断口清洗后，采用AC纸覆盖断口表面，按压AC纸，使金属材料构件的断口形貌复制在AC纸上；再倾斜地对该AC纸的复形面喷碳；然后用两块玻璃压平AC纸，用透射光在光学显微镜下直接观察，就可清楚地观察断口微观形貌，从而确定断裂特征。由于采用了以上技术方案，本发明采用AC纸对金属材料构件断口复形，继而通过观察AC纸上获得的形貌以判别金属材料构件断口的特征，这样的方式无需使用扫描电镜，只需要借助光学显微镜即可判别，极大的降低了设备需求，也简化的操作，降低成本的同时，也能有效的保证检测的准确性。
【IPC分类】G01N21/88, G01N23/22
【公开号】CN105181725
【申请号】CN201510652872
【发明人】孙捷
【申请人】贵州大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年11月11日