探秘吉利汽車研發實驗室，金屬材料如何測試？

金屬材料微觀分析

從視頻畫面中我們可以看到，有三個試驗向我們展示了金屬材料微觀分析，這三臺設備分別是做什么的呢？讓我們一起來看一下！

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對于汽車這種交通機械產品來說，無論是底盤、車身，還是發動機、變速箱，金屬材料部件仍然是它主要的組成部分。球墨鑄鐵、高碳鋼、鋁鎂鋅合金……這些金屬材料除了有種類之分，還有很多種處理工藝，并且功能部件在使用性能方面也對其有不同的要求。這也使得汽車研發部門除了要對汽車部件做力學性能試驗的同時，還要針對金屬材料的本身屬性做全面的檢測分析。

1986創立、1997年進入汽車產業的吉利汽車公司已經成了汽車領域的一匹黑馬，2010年收購沃爾沃，2018年收購戴姆勒9.69%股份，2017年銷售汽車突破124萬輛。今天我們就一起來走進吉利汽車研發實驗室了解金屬材料檢測。

金相顯微鏡與金相分析試驗

金相分析是金屬材料試驗研究的重要手段之一，通過金相顯微鏡觀察金屬材料金相組織結構，檢測材料性能及熱處理工藝，判斷材料是否滿足相關標準和使用性能要求，在車型研發以及選取上等金屬配件材料方面至關重要。而這個試驗所使用的試驗設備叫做金相顯微鏡，它是將光學顯微鏡技術、光電轉換技術、計算機圖像處理技術上乘結合，可以在計算機上觀察金相圖像，從而對金相圖譜進行分析，評級。

3D顯微鏡與微觀形貌觀察

3D顯微鏡，相信從名字上大家就初步了解了它的功用。3D顯微鏡的放大倍數從幾十倍到上千倍不等，不僅能進行表面形貌觀察，如粗糙度測量，還能對樣品表面幾何尺寸、體積進行測量，同時也可以實現表面積比較大的樣品的表面形貌拼接。正如工程師所講的，在汽車產品研發過程當中，對于金屬材料進行表面形貌觀察也是重要的研發試驗。

場發射掃描電鏡進行試驗

還有一臺設備是場發射掃描電鏡，它是一種新型的電子光學儀器，它具有制樣簡單、放大倍數可調范圍寬、圖像的分辨率高、景深大等特點。并且應用廣泛，不僅在材料檢測方面，甚至在生物學、醫學、刑事偵查、地質勘探方面都成為研究人員的主要設備。

對于汽車金屬材料配件來說，研發人員可以利用掃描電鏡對其進行表面的微區形貌觀察，如斷口分析、觀察原始表面、觀察厚試樣等，還可以通過和能譜儀的配合實現微區化學成分的檢測。我們可以從視頻中看到工程師操作掃描電鏡設備，并從計算機圖像上對試樣表面微觀形貌進行分析。

掃描電鏡與金屬微觀圖像

舉個例子，如果在研發過程中，某零件發生斷裂，工程師會通過對斷口的分析迅速判斷問題出現的原因，并通過掃描電鏡提供的試驗數據支持，在**時間解決該問題，來保證產品及部件的可靠性。

掃描電鏡這樣*試驗設備在吉利汽車材料研發中起到了很大的作用，掃描電鏡的放大倍數范圍很寬，從5到20萬倍連續可調，不用重新聚焦，而且電子照射對試樣的損傷和污染非常小，也增加了試驗數據的準確性。除此之外，視頻中還有兩項金代表性較強的金屬檢測試驗值得一看。

金屬材料硬度分析

*，隨著冶金工業技術的發展，金屬材料在若干種不同的熱處理工藝加工后，其硬度、韌性、強度也會有不同的表現。那么如何判斷金屬材料的這些屬性是否能滿足功能部件的使用要求呢？這臺設備說了算！

硬度分析設備進行硬度檢測

維氏硬度計，目前用于汽車金屬材料中的顯微硬度、維氏硬度、硬度梯度以及有效淬硬層深度等許多方面的檢測，話說硬度檢測是檢測金屬材料的重要指標，能夠更加準確的反映出材料在化學成分、組織結構和處理工藝上的差異。為金屬配件材料選擇提供強有力的數據支持。

另一個金屬鍍層厚度檢測試驗也是金屬材料研發試驗中*的實驗部分，主要是針對材料表面的金屬和氧化物覆層的厚度測試。視頻中試驗人員也強調金屬鍍層厚度與與零部件及整車防腐性能息息相關，通暢鍍層厚度檢測的方法分為三種：金相法、庫侖法、X-ray 方法。

X射線熒光法檢測金屬鍍層厚度

而我們視頻中，就是運用X射線熒光法對金屬材料鍍層的厚度進行檢測的試驗過程，我們可以看到試驗人員將試樣放入設備當中，開啟設備時，會發出一束強烈而狹窄的多色X射線并與基體和覆蓋層的相互作用，由此產生的二次輻射和覆蓋層密度之間的關系，可以幫助工程師分析出其鍍層厚度。據工程師介紹，這個方法具有可以同時測量三層覆蓋層體系，或同時測量三層組分的厚度和成分的特點，而且吉利汽車對金屬鍍層厚度有嚴格的標準，以保證產品在使用當中有更好的機械性能和防腐性能。

引用吉利研發中心理化試驗總負責人徐博士的話，汽車輕量化成為各大汽車品牌研發的重要趨勢之一。誠然，金屬材料作為汽車質量占比*大的制造材料，擁有太多的研發方向和試驗課題，如果說全鋁車身、全鋁發動機是成功的研發成果，那么在科技發展迅速的今天，還有更多的技術和研究等著吉利的研發團隊去攻關、探索，為之而努力。