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【金属】扫描电镜应用之:SEM-EDS金属材料研究及失效分析 发布时间:2014-01-09

材料的性能与组织的关系
正确的金相分析是失效分析的基础。首先是对各种光学显微镜不能分辨的基本显微组织的分析,如隐针马氏体、屈氏体等;其次是对显微组织精细结构的分析,如上贝氏体中铁索体和渗碳体两个相的形态,条状马氏体的细长板条状的立体形态等。再次,各种金属间化合物相、碳化物相、硼化物相及氮化物相等。如高温合金中的相、叮相、11相、Laves相、相、G相、X相、M 型化合物、P相等,硬质合金中的C0相WC相等等。其他金相分析,如异种钢接头焊缝底层的不均匀带、硬质合金晶粒形状大小、硬质合金的混料、蠕墨铸铁中石墨的空间立体形态、钢中显微裂纹和显微缩孔等等。金相分析一般在低倍分析及光学显微镜分析的基础上结合结构分析(如X射线衍射分析、电子衍射分析等)和微区成分分析(如波谱仪、能谱仪等等)等完成的。 
 

样品制备,按照金相制备,腐蚀深度尽量大一些。这时候的样品表面非常平整。


微裂纹 (扫描电镜SEM)  金相组织(扫描电镜SEM)
微裂纹 (扫描电镜SEM)                                                 金相组织(扫描电镜SEM)
硬质合金金相(扫描电镜SEM)  硬质合金金相(扫描电镜SEM)
硬质合金金相(扫描电镜SEM)
硬质合金晶粒形状(扫描电镜SEM)  硬质合金晶粒形状(扫描电镜SEM)
硬质合金晶粒形状(扫描电镜SEM)


材料中的相分析: 基于化学成分的相分布及鉴定(SEM+BSE or EDS)  , 钢铁中的非金属夹杂物统计分析。

金属材料化学成分的相分布及鉴定

金属材料化学成分的相分布及鉴定

金属材料化学成分的相分布及鉴定

材料性能与断裂形态关系 :利用扫描电镜(结构原理)进行电子断口分析,是在失效分析中的最主要的应用,利用SEM对断裂机理分析归类,明确断裂类型,其次是对裂纹源位置和扩展方向的判定,金属材料的主要断裂机理有:韧窝断裂、解理断裂、滑移分离、准解理断裂、疲劳断裂及环境断裂等。

超级钢鱼眼疲劳(扫描电镜SEM)
超级钢鱼眼疲劳(扫描电镜SEM)
疲劳断裂形态(扫描电镜SEM)
疲劳断裂形态(扫描电镜SEM)
拉伸试验材料断裂面扫描电镜图像(扫描电镜SEM)
拉伸试验材料断裂面扫描电镜图像(扫描电镜SEM)

A: 纯Ti
B: Ti-6Al-7Nb
C: Co-Cr;
D: Fe-Pt keeper (Fe-36at%Pt)
E: Interior of the Fe-Pt magnet (Fe-39.5at%Pt-0.75at%Nb)
F: Surface of the Fe-Pt magnet (Fe-39.5at%Pt-0.75at%Nb)

周期疲劳条纹(扫描电镜SEM)
周期疲劳条纹(扫描电镜SEM)
钼的沿晶断裂(扫描电镜SEM)

钼的沿晶断裂(扫描电镜SEM)
穿晶解理断口(扫描电镜SEM)  穿晶解理断口(扫描电镜SEM) 
穿晶解理断口(扫描电镜SEM)
穿晶解理断口 (扫描电镜SEM)  韧窝断口(扫描电镜SEM)
穿晶解理断口 (扫描电镜SEM)                                           韧窝断口(扫描电镜SEM)
沿晶断口(扫描电镜SEM)   沿晶氢脆(扫描电镜SEM)
沿晶断口(扫描电镜SEM)                                               沿晶氢脆(扫描电镜SEM) 

材料的形变

多晶位错及滑移(扫描电镜SEM)

多晶位错及滑移(扫描电镜SEM)

材料的微观表征

 镁合金(扫描电镜SEM)

镁合金表秒化学镀(扫描电镜SEM)                                       镁合金疏松组织(扫描电镜SEM)
应力腐蚀材料表面腐蚀产物(扫描电镜SEM) 
应力腐蚀材料表面腐蚀产物(扫描电镜SEM)

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