小铁匠学金相
铁匠新招了个很好学的学徒,在铁匠铺里没满半年,定起什么渗碳啊,渗氮啊,调质啊,这些处理工艺来都基本有模有样了,炉子上技能也很熟练了。不过呢,铁匠老感觉小徒弟身上还缺点什么,是理论理解差一点呢?还是缺点经验呢?还是分析问题的能力欠些火候呢?铁匠自己也没整明白。
这天隔壁大何来找铁匠了,铁匠大哥,赶紧救下急,这几天接了不少检测的活,一个人实在是忙不过来,能不能请大哥来搭把手啊?
铁匠听了这话,突然灵机一动,心想让徒弟去系统地学点金相说不定有帮助呢,就对大何说:大何啊,你看我这边活也不少,我也走不开啊,要不这样,我让我徒弟每天下午去帮你半天, 工资什么的也不用提了,你就让他多做多看,教他点金相分析彩神大发方面的基础知识就行了,你看怎么样?
大何平时也蛮喜欢小徒弟的心灵手巧,想想这样也好,就一口答应了铁匠的提议。于是第二天中午,小徒弟就兴冲冲地跑来大何这里帮忙了。大何这里是新开的检测铺,家伙什都是新的,小徒弟平时就眼馋得很,这下可以大展身手喽。看看实验室堆了不少样,没啥说的,立马开工。切样、镶嵌、抛光、腐蚀,腐蚀前还看了一下材料,嗯,416马氏体不锈钢,师傅说过的,不锈钢耐腐蚀的,硝酸酒精腐蚀不动,得用盐酸氯化铁水溶液,这些活小徒弟之前在铁匠铺都干过,一点难不倒他,一会功夫就拿着试样上显微镜了。
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黄色的嘛,马氏体,白色的嘛,是啥,铁素体吗?里面怎么还有那么多黑色的圆点点,这个是啥,难道是球铁的石墨,不对啊,不是不锈钢吗?大何,你快来瞅瞅?
大何停下手里打硬度的活凑了过来,在显微镜上摆弄了几下,弄出这个视野:
然后又换到了低倍;
大何说:嗯,你说的黄色的是马氏体,白色的也是铁素体,从暗场情况看也证实了和马氏体组织结构是不同的,黑色圆点嘛,估计是某种夹杂物,这样,这根轴你现在是横向切样看的,我再去纵向切个样看一下啥情况。
小铁匠听得一愣一愣的,暗场,是什么东东呢,横向,纵向怎么要切两次呢?这是为什么呢?
彩神大发 一会功夫,大何拿来了新切的样,400X的:
100倍的黑白照片:
大何看完金相开口了,这个嘛,从横向和纵向的情况综合起来看,说明原材料有比较严重的硫化物夹杂物,这个铁素体嘛,应该是未溶的,奥氏体化有点不充分哦。
小铁匠听得迷迷糊糊:为什么纵向看完就能确定是硫化物夹杂呢?为什么说铁素体是未溶的呢?不能是析出的铁素体吗?
彩神大发大何很耐心地给小铁匠解释:要从立体的视野来看待金相照片哦,横断面上的一个圆,实际上可能是一个球的投影,也可能是一个细长的圆柱体的投影,这个时候去纵向切一刀,就能分辨出到底是哪种立体形态了。你看,横断面这个黑团团,在纵向看是黑色带状,可不就是个细棍子形状吗?以MnS为代表的硫化物夹杂,在扎制、锻造等压力成型加工的时候,MnS这种塑性相很容易沿着变形方向被拉长啊,拉长后可不就是这样的吗?
至于说铁素体嘛,那也是塑性相,图上的铁素体也是有规律地沿着和MnS一样的方向形成带状,这可不是淬火冷速不够析出的,淬火冷却形成的铁素体不会有这个方向性,是吧?
小铁匠:哦,我有点明白了,原来金相不能单看平面的啊,要像制图那样从不同视图去立体投影啊。那么你说的暗场又是什么呢?有没有明场的啊?
大何:明场嘛,光线垂直入射到检测面喽,反射回来的光线成像,表面越平的地方反射回来光线越多,显微镜里看到的自然就越亮越偏白喽,你看这张就是同一个视野,我把它处理成黑白两色的,对吧,铁素体块是不是比边上的马氏体更亮更白呢?因为铁素体比马氏体更难腐蚀,测试面就更平呢。暗的地方被酸腐蚀成坑坑洼洼的,大部分光线都被漫反射,就回不来了呢。
至于说暗场成像嘛,入射光是斜向投射到测试面的,角度还很大,那么越平的面,越少的光线被反射回来,只有那些坑坑洼洼的地方,才会有光线漫反射回来啊。成像原理图是这样的:
你看,我把同一个视场的明场暗场照片放到一起来对比,就拿那个红箭头指向的铁素体小块做示范,是不是这样的特征呢?
小铁匠摸摸脑袋,那为什么你看完高倍的还不够,还要去看低倍呢?
大何说,高倍的自然细节放大得更清楚,可是视野小啊,有时候局部并不能代表全部哦,盲人摸象的故事你该听说过,站得远一些才能看到整个大象嘛。
小铁匠这下心服口服了,赶紧口袋里掏出了小本本,把今天的收获一条条地写下来:
1、要远近结合,整体和局部细节相结合,不能犯盲人摸象的错误
2、要立体和平面结合,不能框死在平面上看组织形态
3、要明暗结合,充分理解平面平整度和光线反射的道理
4、不同的组织在腐蚀后,反射光线有其固定的特征,这个要在实战中去体会。
彩神大发 不错不错,第一天就有那么大的收获,小铁匠开心地笑了。
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