? 核心概述

表面粗糙度：金屬表面微觀峰谷的不平程度，直接影響配合、耐磨、密封、疲勞強(qiáng)度、鍍層附著力；行業(yè)主流仲裁方法是觸針式（針描法）。

觸針粗糙度儀檢測(cè)

常用評(píng)定參數(shù)（圖紙Zui常用）

Ra：輪廓算術(shù)平均偏差（Zui通用，μm）

Rz：輪廓Zui大高度（舊標(biāo)準(zhǔn) Rz為十點(diǎn)高度，注意新舊國(guó)標(biāo)區(qū)分，GB/T3505）

Rc、Rp、Rv、Rsk、Rku等按需選用

4 種主流檢測(cè)方法對(duì)比

觸針?lè)ǎń佑|式，優(yōu)先仲裁）

原理：金剛石觸針沿表面滑行，采集輪廓信號(hào)計(jì)算參數(shù)

儀器：臺(tái)式輪廓儀、便攜式粗糙度儀（TR200/TR220等）

范圍：Ra≈0.025～6.3μm

?優(yōu)點(diǎn)：數(shù)值穩(wěn)定、可出曲線(xiàn)、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可；?缺點(diǎn)：軟金屬、超薄鍍層易劃傷

關(guān)鍵要點(diǎn)：測(cè)量方向垂直于加工紋理；先標(biāo)準(zhǔn)塊校準(zhǔn)；設(shè)定截止波長(zhǎng)λc、取樣長(zhǎng)度、評(píng)定長(zhǎng)度

比較樣塊法（車(chē)間快速比對(duì)）

樣板與工件目視 /手摸對(duì)比，放大鏡輔助；半定性快速篩查，不能作為仲裁；噴砂鋼材另有 GB/T13288 噴砂樣塊

光切法（雙管顯微鏡）

適合較大粗糙度：Ra 0.5～50μm，多用于車(chē)、銑、粗加工金屬

非接觸光學(xué)法（白光干涉、激光共聚焦）

無(wú)接觸、不傷表面，適合軟金屬、鍍層、鏡面、微小區(qū)域；三維形貌；價(jià)格高，多用于實(shí)驗(yàn)室/ 失效分析

國(guó)內(nèi)核心現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 1031-2009粗糙度參數(shù)及數(shù)值

GB/T 3505-2009術(shù)語(yǔ)定義

GB/T 10610-2009評(píng)定規(guī)則

GB/T 6062-2009觸針式儀器規(guī)范

GB/T 2523-2022 冷軋薄板 /帶材粗糙度、峰值數(shù)、波紋度（鋼廠專(zhuān)用）全國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信...

觸針?lè)?biāo)準(zhǔn)操作步驟

清潔：除油污、鐵屑、粉塵（顆粒會(huì)造成數(shù)據(jù)偏大）

儀器校準(zhǔn)：同量程標(biāo)準(zhǔn)塊校驗(yàn)

設(shè)置參數(shù)：按圖紙要求選Ra/Rz，設(shè)定截止波長(zhǎng)

定位：測(cè)量方向垂直加工紋路；曲面 / 小工件配 V型塊、工裝

多點(diǎn)測(cè)量，一般≥3處，取平均值；記錄位置、紋理方向

出具報(bào)告：標(biāo)注儀器、標(biāo)準(zhǔn)、取樣長(zhǎng)度、溫度、測(cè)試位置

?? 常見(jiàn)誤差坑

方向平行紋理：測(cè)出來(lái) Ra偏小，誤判合格

未校準(zhǔn)、震動(dòng)、工件放置傾斜

觸針jianduan磨損（金剛石針尖R2μm，磨損后數(shù)據(jù)失真）

混淆粗糙度、波紋度、形狀誤差

適用場(chǎng)景建議

機(jī)加工零件、軸孔配合、淬火鋼 →觸針式粗糙度儀

噴砂除銹、防腐涂裝前鋼材 →噴砂對(duì)比樣塊

鋁、銅軟質(zhì)薄層、PVD 電鍍層、鏡面 →白光干涉光學(xué)輪廓儀

生產(chǎn)線(xiàn)巡檢、粗加工篩查 →比較樣塊

金屬斷裂檢測(cè)（斷口失效分析）

分兩類(lèi)：一是斷裂韌性試驗(yàn)（材料本身抗裂性能）；二是斷口失效分析（已經(jīng)斷了的零件查斷裂根源），行業(yè)里說(shuō)金屬斷裂檢測(cè)大多指后者。

?一、常見(jiàn)斷裂類(lèi)型（斷口識(shí)別）

表格

斷裂類(lèi)型 宏觀特征 微觀特征典型誘因

韌性過(guò)載斷裂 明顯塑性變形、頸縮、灰暗纖維區(qū) 韌窩超載、沖擊、強(qiáng)度不足

脆性解理斷裂 平整光亮、結(jié)晶狀、人字紋解理臺(tái)階、河流花樣 低溫、淬火脆、晶粒粗大

沿晶斷裂（晶間脆） 冰糖狀顆粒感 晶界分離氫脆、回火脆、晶界偏析、應(yīng)力腐蝕

疲勞斷裂 貝紋線(xiàn)（海灘紋），分疲勞擴(kuò)展區(qū) + 瞬斷區(qū)疲勞輝紋 交變載荷、應(yīng)力集中、刀痕 / 缺口

應(yīng)力腐蝕 SCC 裂紋分叉，斷口常帶腐蝕產(chǎn)物 沿晶/ 穿晶混合 腐蝕介質(zhì) + 拉應(yīng)力

氫脆斷裂 常無(wú)明顯塑性，延遲開(kāi)裂 沿晶 + 準(zhǔn)解理電鍍、酸洗、焊接吸氫

?二、全套檢測(cè)項(xiàng)目（常規(guī)失效分析組合）

宏觀斷口（體視顯微鏡）：定位裂紋源、擴(kuò)展方向、貝紋/ 人字紋、變形、腐蝕、表面缺陷（刀痕、磕碰）

SEM+EDS（核心）：高倍微觀形貌 +微區(qū)成分，識(shí)別夾雜物、腐蝕產(chǎn)物、鍍層異常

金相分析（剖面）：組織、晶粒度、脫碳、滲層、熱處理異常、夾雜物評(píng)級(jí)、裂紋走向（穿晶/ 沿晶）

硬度檢測(cè)：HV/HRC/HB，梯度硬度，檢查熱處理、熱影響區(qū)

成分分析：XRF / 直讀光譜OES/ICP，核對(duì)材質(zhì)牌號(hào)

輔助可選：EBSD（晶向、應(yīng)變）、XRD（腐蝕產(chǎn)物物相）、拉伸 / 沖擊、無(wú)損MT/PT/UT（其余裂紋篩查）

材料斷裂韌性試驗(yàn)（KIC、CTOD、J積分）：GB/T 4161（平面應(yīng)變斷裂韌度KIC），測(cè)材料本身抵抗裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展能力，屬于材料力學(xué)性能試驗(yàn)，不是失效分析ISO

? 三、標(biāo)準(zhǔn)清單（常用國(guó)標(biāo)）

GB/T 4161 金屬材料 平面應(yīng)變斷裂韌度KIC 試驗(yàn)方法

GB/T 21143 金屬材料準(zhǔn)靜態(tài)斷裂韌度統(tǒng)一試驗(yàn)方法（J 積分、CTOD）

GB/T 13299鋼的顯微組織評(píng)定

GB/T 10561鋼中非金屬夾雜物含量測(cè)定

GB/T 3075金屬材料疲勞試驗(yàn)

GB/T 19074金屬失效分析導(dǎo)則

?四、送樣保護(hù)要點(diǎn)（非常關(guān)鍵，斷口一旦污染破壞就無(wú)法判定）

不要觸碰斷口、不要打磨、不要清洗、不要用壓縮空氣猛吹

斷口朝上，用軟紙 /無(wú)塵海綿架空隔離，碎片全部收集，包括小碎渣

生銹、油污樣品優(yōu)先原樣封存；如需清潔一般實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水乙醇 /丙酮超聲，不要自行酸洗

切割取樣：嚴(yán)禁從裂紋源位置下刀，在遠(yuǎn)離源區(qū)位置切割，冷卻液不要沖到斷口面上

同步提供信息：材質(zhì)、熱處理、加工工藝（車(chē) / 磨 /電鍍 / 焊接）、服役工況（載荷、溫度、介質(zhì)、是否交變）、斷裂發(fā)生時(shí)間