金属材料检测方法研究

潘学东，赵 蕊

（全球能源互联网研究院有限公司，北京 102200）

1 常见金属材料检测方法研究分析

1.1 马口铁镀层的检测方法研究

马口铁又被称作是镀锡铁，即电镀锡薄钢板的俗称，指的是两面都镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或是钢带。当前我国在包装容器方面广泛的应用到了马口铁，金属包装对于马口铁的需求量更是极为广泛，需求量也是在不断增大，因而马口铁包装在食品工业中持续发展起到了极为重要的作用。当前我国包装工业的发展速度不断加快，对于金属包装提出了更高的要求，不仅仅是在包装的数量方面，在质量上也有了更为严格的要求。马口铁在包装方面有着其独特的优势，主要是马口铁特性方面，马口铁具有较好的密封性、避光性以及保藏性，这些特性决定了马口铁在食品包装中的广泛应用。当前对于马口铁在食品包装上的应用也引发了其他方面的关注，主要是马口铁在食品包装上的安全性能。对于马口铁的检测来说，主要需要从其本质入手进行研究，马口铁作为一种镀锡铁材料，在检测的过程中其镀锡量是重要的指标之一，镀锡量在检测的过程中起到了极为重要的作用。当前随着马口铁的广泛使用，其质量的检测更显的十分有必要，合理有效的对马口铁包装的质量进行监测有利于保证投入使用后的安全性，因而需要对马口铁的质量进行监测。马口铁镀层是一种十分重要的检测材料，对于马口铁镀层进行合理的分析检测也是一项重要的检测人物。当前对于马口铁镀层的检测主要还是从镀锡量入手进行研究，常用的镀锡量测试方法主要包括化学容量法、库伦法以及X射线荧光法等，而测量方法则主要利用库伦原理进行计算，计算的内容包括纯锡层、合金层完全溶解的时间等，根据这些计算结果能够最终计算出合金溶解所需要消耗的电量，由此可以进一步的进行纯锡量以及合金锡量的计算，主要利用的是法拉第电解定律。以上的多种测试方法所侧重的点有所不同，这些都需要根据实际的生产过程进行分析，结合实际情况才能进一步的保证最中检测数据的科学性及准确性。对于马口铁镀层的检测来说，对其硬度的检测也是比较重要的一方面，以往在进行马口铁硬度的检测时需要使用到金刚石测砧，但我国的洛氏硬度计很少有该种配件以便使用，因而后来发展的过程中往往使用的是PHR-1S型表面洛氏硬度计，其重量仅仅只有0.7kg，可以测试的厚度在0.05mm～25mm的板带材料以及内径为26mm以上的管材内壁硬度，马口铁的硬度也可以通过该种仪器进行测定。在实际的使用过程中，此仪器由于体积小、质量轻，可以广泛的使用到马口铁的生产现场以及材料仓库。对于马口铁硬度以及马口铁镀层镀锡量的检测有利于帮助提高对于马口铁质量的监测，在此过程中可以为马口铁的生产及使用过程提供更高的质量及安全保障，促进马口铁在生产过程中的进一步应用。

1.2 对于铁磁基体非磁性膜厚的检测研究分析

现如今随着我国国民经济的飞速发展，我国社会对于钢铁制品的使用量逐渐增多。在此过程中，人们对于钢铁制品使用的要求也在不断提高，钢铁制品表面涂覆塑料以及富锌涂料的涂层厚度开始进行检测，对此进行检测主要是使得铁磁基体非磁性膜厚能够符合正常使用的需要，防止质量不过关，在使用的过程中出现各方面的问题。当前我国关于铁磁基体非磁性膜厚的检测有着相关的仪器，而市场中最多使用的测量仪器即是MINI2100型号的膜厚测量仪器，该种测量仪器能够有效的对膜厚度进行检测，所测得的数值也是十分准确。当前不同行业在铁磁基体的使用过程中对于膜厚度的要求也有所不同，这些都需要企业在使用的过程中根据实际的情况进行膜厚度的确定，并进行相关的研究，选取最适合的检测方法进行检验。市场中所常用的检测方法不一定适用于所有的企业，因而企业要根据自身需求进行研究，结合相关的检测经验来制定最适合当前发展的膜厚检测技术，由此才能够促进自身的进一步发展。铁磁基体非磁性膜厚的检测也常常会使用到机械式磁法图层厚度测量仪，机械式测厚仪主要的原理是采用纯机械的方法对磁性金属基体上的非磁性涂层厚度进行无损的测量。具体的测量过程如下，如图所示对机械式磁法涂层厚度测量仪进行简要的分析，首先下部是被测量的物体，主要组成部分包括铁磁性基体以及土层，其余的部分则是机械式磁法测厚装置，其核心元件是中间部分的永久性磁体，一般在制作的过程中对于材料有着严格的需求，最好使用钕铁硼强磁材料，永久性的磁体则是由弹簧进行支撑的。在实际的测量过程中，探头的下端直接性的接触到了被测量的物体，同时由于磁性的基体与探头内的永久磁体发生了磁引力作用，最终会导致永久磁体向下方移动，而移动距离的大小则是由涂层的厚度所决定的，涂层越薄则磁引力越大，永久磁体的位置变化距离就会越大，由此便可以对涂层的厚度进行检测。在此过程中也应用到了胡克定律，其中永久磁体的移动会带动指针的左端，并在此过程中使得指针发生一定的偏转，而指针也会在右端的度盘上进行涂层厚度值得指示。这也是机械式磁法涂层厚度测量仪的主要测量方法分析。

图1 非磁性膜厚的检测研究

1.3 对50mm钢管的曲度检测方法研究分析

当前我国在发展的过程中使用到了很多的材料，尤其是建筑领域对于多种金属以及非金属材料的使用量日益增多，钢管作为建筑领域常见的一种生产材料，在项目工程进行中极为常见。当前建筑领域在钢管的使用过程中，如何保证钢管的质量也是建筑公司所重视的，钢管的大量使用，必须在质量上有所保证，才能够提高施工的安全性。对于钢管的检测来说，钢管的拉伸性一般，因而往往不会着重考虑，此外钢管的长度较长，也不会刻意的进行测量，对于钢管的检测，最为重要的一点是钢管的曲度。所谓钢管曲度，主要是指钢管在使用的过程中在较长跨度情况下，所能够承受弯曲的强度，这对于钢管的使用来说是极为重要的一部分。近些年来随着信息技术的飞速发展，我国相关技术也在不断完善的过程中，对于钢管的曲度检测来说，以往无法实现，但现如今相关曲度测试检验机的出现使之成为了现实，对于钢管弯曲度的精确检测，进一步提升了我国金属材料的检测能力。当前我国在50mm钢管曲度的测试上主要有以下几种方式，首先是无缝钢管或是直缝钢管局部弯曲度，该种方法主要是用直尺靠量在钢管的最大弯曲处，直尺的长度一般为一米，之后需要使用直尺来测定钢管的弦高，即是局部的弯曲度数值，一般单位为mm/m，该种方法使用范围较广，管端部弯曲度也可以使用该种方法进行测定。另一种方法是钢管全场总弯曲度，该种方法需要使用一根细绳，主要是从管的两端进行拉紧，并由此来测量钢管弯曲处的最大弦高，之后还需要进行一系列的换算工作，即钢管长度方向上的全场弯曲度。例如如果一根钢管的长度为10m，在此过程中测得其最大的弦高度为30mm，则对于该钢管的全场弯曲的计算来说，应该是如下所示0.03÷10m×100%=0.3%。其他钢管弯曲度的计算方法也是按照该公式进行的，由此方法所测得的钢管弯曲度往往符合实际标准，因而得到广泛的使用。

1.4 显微镜视频摄像技术研究分析

当前我国金属材料检测的相关技术快速发展，逐渐的出现了多种新型金属材料检测技术，而金属显微组织分析技术则是当前的先进金属检测技术之一。当前金属显微组织分析技术快速发展，应用范围不断增大，与国内市场当前所出现的MM6大型金相显微镜相联系，能够鉴别各类夹杂物，由此可见其用途广泛。该种技术的基本原理是借助显微镜视频摄像技术，在使用的过程中与计算机进行了联系，主要是利用计算机进行各类数据的处理分析。该种技术充分结合了先进的计算机技术进行研究，其中视频的采集处理以及相关信息的处理都可以利用计算机，因而更加的方便准确。检测人员的工作也由此得以减轻，仅仅需要观测计算机屏幕上的成像即可，计算机处理后的数据图像清晰的在频幕上呈现，检测人员认真的分析计算机所提供的信息，鉴别过后便可以确认检测的结果。相较于传统的通过胶片进行显影、定影在烘干等一系列繁琐的操作，新式的方法有着便捷准确的优点。当前显微镜视频摄像技术的广泛应用，为我国金属材料的检测提供了很大的便利。

1.5 图像分析的金属检测方法探究分析

显微镜视频摄像技术的快速发展为我国金属检测提供了很大的便利，也为我国定量金相的发展提供了坚实的基础。现如今图像分析技术的发展也在一定程度上使定量金相成为了现实，并在此过程金相检验的标准也在不断的体现确定。图像分析仪的主要检测原理是根据视学原理进行分析，将成像系统所生成的图像转化成为了电信号，在此过程中还会通过扫描转化得到一定的电压位置函数，由此进行分析可以得出最终的检测结果。后续工作的进行需要相关的工作人员由所得到的函数进行分析，如测量面积、周长等，这些参数排列计算得出最后的成分分析。

1.6 光谱分析的金属检测方法分析

光谱分析法是当前比较先进的一种物质检测方法，主要是根据物质的光谱来鉴别物质的化学组成以及相对含量的一种方法，是一金属原子的光谱为基础所建立的一种分析方法，具体的实施过程中分为三部分，分别是能源提供能量、能量与被测物质相互作用以及产生被检测讯号。光谱法也分为多种类型，最常用的是吸收光谱法以及发射光谱法，这是根据不同金属原子能级分布是特征的，从而得出其光谱也是特征的，由此定性的进行特征光谱的分析可以得出相应的金属检测结果，

1.7 不锈钢腐蚀的检测方法探究

不锈钢是当前应用极为广泛的一种金属材料，在市场中有着极为广阔的发展前景，但金属材料的使用中常常会出现腐蚀现象，这就很大程度上影响到了不锈钢的正常使用过程中，因而需要对不锈钢的腐蚀进行检测。不锈钢的腐蚀分为多种，如一般腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀三种，这些不同腐蚀形式的出现与不锈钢使用环境也密切相关。当前主要使用的不锈钢腐蚀的检测方法是涡流法，涡流法的基本原理是根据电磁感应定律进行导体内部闭合回路测定。改种方法灵敏度高，适用范围也比较广。

2 结语

本文中就金属材料的检测方法进行研究，主要介绍了当前常用的五种金属材料检测方法，分别是马口铁镀层、铁磁基体非磁性膜厚、50mm钢管的曲度、显微镜视频摄像技术以及图像分析。随着金属使用范围越来越广，对于金属材料检测方法的研究也会进一步发展，取得更大的成就。