王俊舟

金屬材料檢測問題淺析

王俊舟

（遼寧科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院，遼寧 鞍山 114051）

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，社會(huì)各行各業(yè)及人們的日常生活中使用、應(yīng)用的金屬材料和金屬制品越來越多。而金屬材料制品、設(shè)備的使用質(zhì)量及安全性方面是人們重點(diǎn)考慮的因素，對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測和分析就顯得尤為重要，這也是當(dāng)前社會(huì)使用金屬材料的基礎(chǔ)和必要途徑。為了保障金屬材料能夠更好地發(fā)揮作用，需認(rèn)真做好相應(yīng)的金屬材料檢測工作，并對(duì)檢測過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決和控制，從而提升檢測工作的效率和質(zhì)量。

金屬材料；檢測工作；檢測問題分析；影響因素

1 金屬材料檢測的分類及內(nèi)容、方法

1.1 金屬材料檢測的分類

1.1.1 有色金屬

有色金屬主要指具有金屬元素并且具有實(shí)用性的工農(nóng)業(yè)金屬制品和產(chǎn)品，主要含有銅、鋁、鎂以及其相關(guān)合金產(chǎn)品等。尤其在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際生活當(dāng)中，常使用鋼鐵材料、青銅材料等。鋼鐵材料最為常見，其有著高強(qiáng)度、高硬度等主要優(yōu)勢(shì)，并且鑄造簡單，被廣泛應(yīng)用在日常生活中。

1.1.2 黑色金屬

黑色金屬是工業(yè)上對(duì)鐵、鉻、錳的統(tǒng)稱，并包含其合金。而由于鋼鐵表面常覆蓋一層Fe3O4，具體表現(xiàn)為黑色，因此被稱為黑色金屬。并且這三種金屬也是冶煉鋼鐵的主要原材料，因此在社會(huì)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有非常重要的地位和作用，其應(yīng)用廣泛、便捷。

1.2 金屬材料檢測的內(nèi)容、方法

在對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測的具體過程中，涉及的范圍較廣，其一是對(duì)有色金屬、黑色金屬及其設(shè)備的內(nèi)部組成零部件進(jìn)行檢測；其二是對(duì)金屬材料的內(nèi)部成分以及尺寸等，包括耐腐蝕強(qiáng)度的檢測，涉及兩項(xiàng)檢測項(xiàng)目，即對(duì)其性能的檢測和主要成分組成的檢測。檢測的具體內(nèi)容又包含對(duì)材料以及理化的檢測，對(duì)成分的分析、元素的測試，判定是否為不銹鋼等。判定金屬材料的主要標(biāo)準(zhǔn)是按照錳、硅、磷、硫和碳的元素存在與否進(jìn)行的，并且這也是判定金屬材料主要性能的標(biāo)準(zhǔn)。

在檢測方法的使用中，由于金屬材料的種類多，并且應(yīng)用范圍廣泛，所以主要是對(duì)其進(jìn)行性能方面的檢測。性能檢測主要檢測其機(jī)械性能表現(xiàn)。通過必要的壓縮檢測、拉伸檢測、彎曲檢測以及剪切檢測、沖擊檢測和扭轉(zhuǎn)檢測等，以此獲取金屬材料實(shí)際的性能參數(shù)和信息。檢測過程容易進(jìn)行，能夠通過檢測儀器直接讀出相應(yīng)信息和數(shù)據(jù)。在金屬材料的金相性能表現(xiàn)方面，還要通過專業(yè)的金相顯微組織檢測等，對(duì)其材料成分進(jìn)行分析，以此確定金屬材料的主要性能。金屬材料的金相組織受金屬組成元素和熱處理方法的影響，金屬材料表現(xiàn)出特定的金屬性能。

2 金屬材料檢測的影響因素分析

在對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測的過程中，整個(gè)過程的影響因素多，直接影響著最終檢測結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確性。因此在對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測的過程中應(yīng)控制各種影響因素對(duì)檢測過程造成的影響，以此保障金屬材料檢測結(jié)果的精確度和準(zhǔn)確性。以下對(duì)金屬材料檢測過程中存在的影響因素進(jìn)行分析。

2.1 環(huán)境影響因素

金屬材料的檢測中，環(huán)境的影響因素不可忽略，并且其是主要的影響因素。在環(huán)境中，溫度、氧氣、水分和酸堿度的變化很容易影響最終的檢測結(jié)果。由于檢測過程涉及化學(xué)反應(yīng)，因此環(huán)境因素會(huì)與檢測過程發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。具體的現(xiàn)象就是環(huán)境中各種因素會(huì)使金屬的材質(zhì)發(fā)生細(xì)微變化，而細(xì)微的變化可能導(dǎo)致檢測結(jié)果大相徑庭。與此同時(shí)，環(huán)境變化還會(huì)造成檢測過程難度增加，以此直接影響檢測結(jié)果。所以在整個(gè)檢測過程中，對(duì)于環(huán)境因素的控制是關(guān)鍵所在，也是重點(diǎn)和難點(diǎn)所在。檢測人員要反復(fù)驗(yàn)證環(huán)境變化可能帶來的影響，從而努力使檢測過程能夠順利進(jìn)行，并保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，在進(jìn)行檢測過程中，對(duì)檢測環(huán)境的控制力度不夠也是使環(huán)境因素影響檢測結(jié)果的主要問題，相關(guān)實(shí)驗(yàn)檢測環(huán)境不夠?qū)I(yè)、不夠具體，就會(huì)影響到具體的檢測工作。

2.2 檢測人員影響因素

檢測人員對(duì)金屬檢測產(chǎn)生的具體影響也是檢測工作中需要考慮的重點(diǎn)因素之一。在進(jìn)行檢測的過程中，主要的檢測設(shè)備由專業(yè)人員進(jìn)行操作，以此開展檢測具體工作?，F(xiàn)階段中國的金屬檢測相關(guān)工作中使用的設(shè)備還未完全達(dá)到自動(dòng)化水平。因此檢測人員的主要工作方式和具體的工作細(xì)節(jié)，就成為決定和影響檢測結(jié)果的重要因素。由于部分檢測工作人員自身的專業(yè)水平不高或者對(duì)于檢測工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，使其在具體的檢測過程中出現(xiàn)問題。例如檢測時(shí)間把握不準(zhǔn)、檢測試劑劑量不夠明確以及對(duì)主要的檢測設(shè)備操作不熟練等，都會(huì)對(duì)最終的檢測結(jié)果造成一定的影響。

2.3 原材料影響因素

金屬檢測的影響因素之一——原材料，主要表現(xiàn)在原材料的尺寸、形狀和表面的平整度等方面。一般的檢測過程中，金屬材料的實(shí)際形狀不會(huì)對(duì)屈服度產(chǎn)生很大影響，但是對(duì)于上屈服度能夠產(chǎn)生一定的影響；在金屬的尺寸影響方面，主要表現(xiàn)在當(dāng)金屬樣品材料的直徑變短，其中的抗拉伸強(qiáng)度和斷面的收縮率會(huì)相應(yīng)增加，兩者呈現(xiàn)的變化趨勢(shì)為反比關(guān)系；在對(duì)金屬材料的表面進(jìn)行粗糙度檢測的過程中，當(dāng)金屬材料的可塑性良好時(shí)，其表面的粗糙度僅會(huì)對(duì)材料的屈服點(diǎn)產(chǎn)生影響。如果可塑性較差，那么斷后伸長率與非比例的拉伸力就會(huì)受到很大影響。

3 金屬材料檢測問題的解決措施和提升檢測質(zhì)量的途徑

3.1 環(huán)境、人員以及原材料影響因素的解決措施

3.1.1 硬度測試注意事項(xiàng)

金屬材料的檢測工作主要包括硬度的檢測和拉伸的檢測。相關(guān)的檢測人員通過這兩種檢測的結(jié)果明確金屬材料的性能，借助性能表現(xiàn)確定其是否適用于實(shí)際生產(chǎn)使用。在實(shí)際的檢測過程中，要嚴(yán)格控制金屬材料檢測各個(gè)環(huán)節(jié)中的影響因素，以此確保檢測結(jié)果的真實(shí)性和準(zhǔn)確性。金屬材料的硬度檢測主要是對(duì)材料表面的質(zhì)地軟硬度進(jìn)行檢測，從而確定金屬材料的實(shí)際硬度是否達(dá)到生產(chǎn)和使用的具體要求。但隨著技術(shù)的發(fā)展和檢測環(huán)節(jié)的創(chuàng)新，現(xiàn)階段對(duì)于金屬材料的硬度檢測變?yōu)閷?duì)材料可塑性的檢測，其中使用最多的就是壓痕測試。在實(shí)際的壓痕測試過程中，要保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，要在實(shí)際檢測過程中保證金屬材料受力面受力均勻。與此同時(shí)，還要保障金屬檢測的壓力與檢測熱度均勻一致，以此避免檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差。此外，檢測過程中，要控制測試面的平穩(wěn)和有效距離，避免過近或者過遠(yuǎn)而影響檢測結(jié)果。

3.1.2 拉伸度檢測注意事項(xiàng)

由于不同的金屬材料具有不同的特性，因此具體的拉深度也表現(xiàn)不一。其中的彈性和反彈性反應(yīng)之間會(huì)在溫室拉伸檢測實(shí)驗(yàn)中存在必要的關(guān)系。具體在溫室拉伸檢測試驗(yàn)過程中，夾具的夾取位置要合理控制，并避免出現(xiàn)材料的變形?？刂茩z測過程，使檢測拉伸力逐漸增加，直到檢測出金屬材料的性能為止。

3.1.3 金屬材料的樣品采集

在實(shí)際的檢測過程中，金屬材料的性能變化受變形、加熱和加工硬化等的影響，因此金屬材料的樣品采集要注意以上三種因素帶來的主要影響。在實(shí)際加工取樣的過程中，要確保檢測結(jié)果的正確性，需要對(duì)硬化因素造成的影響進(jìn)行去除，要采用加熱或者冷加工的方式進(jìn)行，從而使檢測結(jié)果的正確性不會(huì)受硬化作用的影響。

3.2 提升檢測質(zhì)量的主要途徑

3.2.1 檢測環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

金屬檢測的整個(gè)過程涉及的環(huán)節(jié)眾多，因此加強(qiáng)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的有效控制，能夠保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。其中重要的是對(duì)檢測環(huán)節(jié)中的溫度和濕度的控制，這兩種因素對(duì)于檢測結(jié)果的直接影響非常明顯并且直接，控制好各個(gè)環(huán)節(jié)，能夠提升檢測精度。與此同時(shí)，檢測過程中要控制好錳、硅、磷、硫、碳五大元素，正確無誤進(jìn)行檢測操作。比如在進(jìn)行金屬的夾取過程中，要控制好力度，不能出現(xiàn)用力過大或者用力不足的情況，從而避免金屬出現(xiàn)變形或者掉落。在進(jìn)行拉伸試驗(yàn)時(shí)，要控制檢測過程中的溫度變化，避免金屬受熱脹冷縮的影響，而對(duì)檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性造成影響。此外，檢測之前主要的檢測工作人員要對(duì)金屬進(jìn)行細(xì)致分析和了解，以此明確金屬拉伸的速度和方向，由此規(guī)避由于速度和方向錯(cuò)誤而造成檢測結(jié)果的正確性受到影響。

3.2.2 檢測步驟和方法的有效落實(shí)

對(duì)金屬材料進(jìn)行檢測時(shí)，要保證檢測過程的嚴(yán)謹(jǐn)性和規(guī)范性。由于不同金屬材料的本身結(jié)構(gòu)和特性不一，在實(shí)際的檢測過程中，檢測人員要嚴(yán)格按照檢測過程的方法和步驟進(jìn)行。與此同時(shí)檢測人員還要對(duì)檢測設(shè)備進(jìn)行全面了解和熟練操作，從而在檢測的過程中能夠順利操作檢測設(shè)備，以此保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。

4 總結(jié)

總而言之，對(duì)于金屬材料的檢測，由于不同金屬表現(xiàn)出的特性不一，因此要控制各種影響因素可能帶來的具體影響。因此，明確金屬材料檢測的分類、內(nèi)容、方法之后，借助正確的檢測步驟和專業(yè)的檢測設(shè)備，保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，從而逐步提升中國社會(huì)現(xiàn)階段金屬材料檢測的整體質(zhì)量和效率。

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.15.024

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王俊舟（1996—），男，遼寧盤錦人，本科生在讀，研究方向?yàn)椴牧稀?/p>

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕