带镀层零件材质分析

        受客户委托，武汉微谱材料测试服务有限公司对其所送金属样品进行成分检测，委托者送品名为金属块，见图1。据委托者描述，样品的导磁性较好，初步怀疑样品为坡莫合金。委托者要求对样品进行材料检测确定样品的化学成分，以判定其是否为坡莫合金，如不是坡莫合金，需结合其化学成分，判定样品的材质型号。

图1　委托者所送样品
　　试样经切割，打磨制成金相样品放在高分辨率的场发射电子显微镜下观察样品的微观形貌。再使用化学法测定其特征元素含量。场发射电子显微镜下的样品微观形貌如下图所示：

图2　样品微观形貌

图3　样品微观形貌通
       按金属材料失效分析的检测流程，对样品的微观形貌图可知，样品为明显的镀层样品，分为两个层，为区别两者，分别取名为镀层区和基体区。对两个微区作能谱分析，以分析出其主要元素，如下图所示：

　图4　基体取样点

　
图5　基体能谱图
       从基体的能谱图可看出无明显的合金成分，因此判定，基体材质不属于坡莫合金，而是属于普通碳钢类或纯铁类基材。
对样品的镀层区作能谱图，能谱图如下所示：


　图6　镀层取样点


　图7　镀层能谱图
       从能谱图中可看出，镀层为锌镀层。结合基材及镀层区的能谱图可看出，样品属于镀锌板材质。
再使用化学法测定基材的化学成分含量。测量结果如下：
基材化学成分

样品编号	C(%)	Si(%)	Mn(%)	P(%)	S(%)	Ni(%)	Cr(%)
零件	0.13	0.15	0.22	0.033	0.038	<0.01	<0.01

从基材上的化学成分可再次验证，样品为碳钢类样品的镀锌板。
为进一步验证基材的材质，对样品进地金相制样，观察其金相组织，结果如下图所示：.


    图7　基材金相组织图
        金相分析结果显示基材组织为铁素体+游离渗碳体，游离渗碳体级别为B系列0级，具有冷轧钢板金相组织特征。
　　结合样品的表层镀锌及基材的化学成分及金相组织，可确定样品在材质上属于冷轧镀锌板类。

结合样品微区形貌及能谱图可得出如下结论：
1)样品中材质均不属于坡莫合金
2)样品材质属于冷轧镀锌板。