显微镜在钢铁和金属加工行业中的应用

钢铁和金属加工业

从传统钢铁到高科技产品

钢铁是重要的结构性材料之一,近些年其全球产量急剧攀升。目前市场上的钢铁产品也比以往更丰富,从基本的结构性材料延伸至高科技产品都有它的身影。为确保钢材能满足您的应用需求,在生产中越来越广泛地运用先进的质量控制技术。现今的国家和国际规范及标准(比如 DIN 50602:1985、EN 10247:2007、ASTM E 45-05、ISO 4967:1998 及 JIS G 0555:2003),通常都基于专业的图像分析软件的分析和测量模块来执行。这些模块有很广泛的应用,比如钢中非金属夹杂物(NMI)的分析、晶粒度分析等,这些分析结果能反应钢的硬度、机械加工性和强度性能。先进的专业显微镜系统才能够支持这些标准化的测量方法。

非金属夹杂物

钢铁生产中的一个基本的质量问题就是钢中非金属夹杂物(NMI),它可能来源于炉渣或是原始的合金元素。这些杂质对钢铁的机械性能(比如韧性、疲劳强度等)影响很大。并且即使是极其微量的杂质也可能会导致一个机加工成品成为废品。 因此,钢铁的质量评估都按照严格的规范和标准来进行。蔡司 NMI 系统是集成了数码技术及图像分析功能,作为您理想的全自动显微镜系统,能可靠地定量分析钢中非金属夹杂物(NMI)的含量。您可以通过光学显微镜实时检测轻松找到夹杂物并测量分析。此外,还可以通过 Shuttle & Find 将光镜和电镜进行关联的功能模块,在扫描电子显微镜(SEM)下轻松定位并进一步分析。通过扫描电镜,我们可以看到夹杂物更微观更细节的形貌,并且通过 EDS、WDSZ 或者 EBSD 等 X 射线分析技术,我们还能准确获得诸如化学成份、晶体取向等信息。

控制晶粒大小

钢铁材料的晶粒度,作为另一个影响钢铁硬度和抗拉强度的重要因数,在生产过程中必须通过相应的工艺技术进行控制。通过专业的显微镜软件模块,我们可以轻松评定晶粒的大小、分布以及晶界,同时还可以按照国际规范和标准对这些参数进行评级。

定量金相研究

为了满足特定应用领域及特殊产品的要求,某些钢铁材料必须具备一些特殊的性能比如延展性、韧性等。在研究钢铁性能或新型合金开发过程中,定量金相研究可以用来确定显微组织和材料性能之间的相关关系,包括诸如合金元素对诸如耐磨损性、耐腐蚀性等性能的影响。这涉及了利用光学显微镜方法对材料的微观结构进行系统考察。

在钢铁和金属加工应用中架起微观与纳米世界的桥梁

通过 Shuttle & Find 功能将光学显微镜的光学观察技术与电子显微镜的分析方法相结合,实现蔡司关联显微技术的工业领先解决方案,有助于了解钢铁、铸铁或任一其他类型金属的功能与结构。配有特殊硬件和软件模块的 Shuttle & Find 设置了简易且高效的工作流程。可以首先使用光学显微镜在样品的感兴趣区域诸如夹杂物、析出物、晶界或裂纹等地方拍图和标记。然后,通过相同的特殊样品夹可以在电子显微镜下快速方便地定位到光镜下标记的感兴趣区域,随后通过电镜可以获得更高分辨率的图片。并且,您可以通过光镜和电镜的叠加图像更深入地检测材料组成。这样的检测结果是完全可重复的并且大大节省时间和成本。

煤反射率和镜质体反射率

镜质体反射率测量是煤炭分类的一种重要方法,可使用诸如 Axio Imager 2Axio Scope.A1 的偏光显微镜完成。镜质体作为煤岩中主要有机成份之一,它的反射率 与煤岩的形成历史相关,是较为理想的煤化度指标,能够反映煤的质量与价值。镜质体反射率测定方法按照诸如 DIN 22020-5 或 ISO 7404-5 国际标准来执行。传统的测定方法依赖于光电倍增管,而现代测定则是基于光谱仪和数字 CCD 相机(如蔡司 AxioCam )的结合使用。镜质体反射率和煤显微组份分析也经常作为烃源岩有机成熟度的指标,是石油勘探中的一项重要参数。

推荐用于钢铁业的产品