激光诱导击穿光谱(LIBS)技术为金属材料的元素分析提供了一种快速、便捷的现场检测方法。该技术利用高能量激光脉冲聚焦在金属材料表面,瞬间产生高温高压等离子体。等离子体中的原子和离子会发射出特征光谱,通过光谱仪采集和分析这些光谱,就能快速确定材料中的元素种类和含量。LIBS 技术无需复杂的样品制备过程,可直接对金属材料进行检测,适用于各种形状和尺寸的样品。在金属加工现场、废旧金属回收利用等场景中,LIBS 元素分析具有优势。例如在废旧金属回收过程中,通过 LIBS 快速检测金属废料中的元素成分,可准确评估废料的价值,实现高效分类回收。在金属冶炼过程中,实时监测金属材料中的元素含量,有助于及时调整冶炼工艺,保证产品质量,提高生产效率。金属材料的高温蠕变断裂时间检测,预测材料在高温长期作用下的使用寿命,保障设备安全。钢的断面收缩率测试
辉光放电质谱(GDMS)技术能够对金属材料中的痕量元素进行高灵敏度分析。在辉光放电离子源中,氩离子在电场作用下轰击金属样品表面,使样品原子溅射出来并离子化,然后通过质谱仪对离子进行质量分析,精确测定痕量元素的种类和含量,检测限可达 ppb 级甚至更低。在半导体制造、航空航天等对材料纯度要求极高的行业,GDMS 痕量元素分析至关重要。例如在半导体硅材料中,痕量杂质元素会严重影响半导体器件的性能,通过 GDMS 精确检测硅材料中的痕量杂质,可严格控制材料质量,保障半导体器件的高可靠性和高性能。在航空发动机高温合金中,痕量元素对合金的高温性能也有影响,GDMS 分析为合金成分优化提供了关键数据。奥氏体不锈钢成分分析试验金属材料的电子背散射衍射(EBSD)分析,研究晶体结构与取向关系,优化材料成型工艺。
超声波探伤是一种广泛应用于金属材料内部缺陷检测的无损检测技术。其原理是利用超声波在金属材料中传播时,遇到缺陷(如裂纹、气孔、夹杂物等)会发生反射、折射和散射的特性。探伤仪产生高频超声波,并通过探头将其传入金属材料内部,然后接收反射回来的超声波信号。根据信号的特征,如反射波的幅度、传播时间等,判断缺陷的位置、大小和形状。超声波探伤具有检测灵敏度高、检测速度快、对人体无害等优点。在航空航天领域,对金属结构件进行超声波探伤至关重要。例如飞机的机翼、机身等关键部件,在制造和使用过程中,通过定期的超声波探伤检测,能及时发现内部可能存在的微小缺陷,避免这些缺陷在飞机飞行过程中扩展导致严重的安全事故,保障飞机的飞行安全。
热模拟试验机可模拟金属材料在热加工过程中的各种工艺条件,如锻造、轧制、挤压等。通过精确控制加热速率、变形温度、应变速率和变形量等参数,对金属样品进行热加工模拟试验。在试验过程中,实时监测材料的应力 - 应变曲线、微观组织演变以及力学性能变化。例如在钢铁材料的热加工工艺开发中,利用热模拟试验机研究不同热加工参数对钢材的奥氏体晶粒长大、再结晶行为以及产品力学性能的影响,优化热加工工艺,提高钢材的质量和性能,减少加工缺陷,降低生产成本,为钢铁企业的生产提供技术支持。金属材料的液态金属腐蚀检测,针对特殊工况,观察与液态金属接触时的腐蚀情况,选择合适防护措施。
随着金属材料表面处理技术的发展,如渗碳、氮化、镀硬铬等,材料表面形成了具有硬度梯度的功能层。纳米压痕硬度梯度检测利用纳米压痕仪,以微小的步长从材料表面向内部进行压痕测试,精确测量不同深度处的硬度值,从而绘制出硬度梯度曲线。在机械加工领域,对于齿轮、轴类等零部件,表面硬度梯度对其耐磨性、疲劳寿命等性能有影响。通过纳米压痕硬度梯度检测,能够优化表面处理工艺参数,确保硬度梯度分布符合设计要求,提高零部件的表面性能和整体使用寿命,降低设备的维护和更换成本,提升机械产品的质量和可靠性。在进行金属材料的拉伸试验时,借助高精度拉伸设备,记录力与位移数据,以此测定材料的屈服强度和抗拉强度 。Bi含量测量
金属材料的织构分析,利用 X 射线衍射技术,研究晶体取向分布,提升材料加工性能。钢的断面收缩率测试
超声波相控阵检测是一种先进的无损检测技术,相较于传统超声波检测,具有更高的检测精度和灵活性。它通过控制多个超声换能器的发射和接收时间,实现超声波束的聚焦、扫描和偏转。在金属材料检测中,对于复杂形状和结构的部件,如航空发动机叶片、大型压力容器的焊缝等,超声波相控阵检测优势明显。可对检测区域进行多角度的扫描,准确检测出内部的缺陷,如裂纹、气孔、未焊透等,并能精确确定缺陷的位置、大小和形状。通过数据分析和成像技术,直观呈现缺陷信息。该技术提高了检测效率和可靠性,减少了漏检和误判的可能性,为保障金属结构的安全运行提供了有力支持。钢的断面收缩率测试