《鋼鐵顯微斷口速查手冊》共分為理論篇和套用篇，第1篇為理論篇——微觀斷裂機制，以圖文並茂的形式匯集了韌性斷裂、解理和準解理斷裂、沿晶斷裂、疲勞斷裂、應力腐蝕斷裂等典型斷裂行為的掃描電鏡圖片，通過對材料斷裂的微觀或亞微觀內在因素、斷裂過程與滑移帶、顯微組織、裂紋萌生、位錯機制之間關係等的分析，進行了微觀斷裂機制解釋。第2篇為套用篇——典型斷口組織與缺陷，是微觀斷裂機制的套用，較全面地匯集了我國一些鋼鐵和機械企業生產和使用的鋼材與鋼構件公認的典型斷口組織與缺陷；並結合相應鋼種物理和力學冶金行為對圖片中的巨觀和微觀特徵進行了描述和說明。本手冊可供從事冶金、機械的科研、工程技術人員以及有關高等院校師生參考。
基本介紹
- 書名：鋼鐵顯微斷口速查手冊
- 類型：科技
- 出版日期：2010年5月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：9787111298601
- 作者：姜錫山 趙晗
- 出版社：機械工業出版社
- 頁數：493頁
- 開本：16
- 品牌：機械工業出版社
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,序言,
基本介紹
內容簡介
《鋼鐵顯微斷口速查手冊》特色：
理論與套用相結合 理論篇以圖文並茂的形式進行微觀斷裂機制解釋。套用篇較全面地匯集了鋼材與鋼構件公認的典型斷口組織與缺陷；並結合相應鋼種物理和力學冶金行為對圖片中的巨觀和微觀特
征進行了描述和說明。
實例豐富 總結了在工程中遇到的典型斷口特徵形貌，並作分析講解。
易查易用 讀者可以將實踐中遇到的斷口與書中圖片進行對比，很方便地得出檢驗結果。
理論與套用相結合 理論篇以圖文並茂的形式進行微觀斷裂機制解釋。套用篇較全面地匯集了鋼材與鋼構件公認的典型斷口組織與缺陷；並結合相應鋼種物理和力學冶金行為對圖片中的巨觀和微觀特
征進行了描述和說明。
實例豐富 總結了在工程中遇到的典型斷口特徵形貌，並作分析講解。
易查易用 讀者可以將實踐中遇到的斷口與書中圖片進行對比，很方便地得出檢驗結果。
作者簡介
姜錫山，1942年1月15日生，長春人，1966年畢業於吉林大學物理學院金屬物理專業，現為研究員級高級工程師。30多年來，一直在北滿特殊鋼股份有限公司從事特殊鋼質量檢驗與科研工作，並對特殊鋼的金相組織、熱處理工藝和斷裂行為的規律進行研究，主要業績如下：
1、發表兩部個人技術專著：《特殊鋼金相圖譜》，機械工業出版社出版；《特殊鋼缺陷分析與對策》，化學工業出版社出版。
2、在國際學術會議發表學術論文7篇，其中《鋼中硫化錳鐵單晶體發現與研究》在第四屆國際電子顯微鏡會議發表後受到與會專家的高度評價，被中國金屬學會評為優秀論文，被黑龍江省評為科技進步一等獎。
3、在國內一級和二級科技刊物發表特殊鋼學術論文近百篇。
4、在《知識就是力量》、《金屬世界》等科普刊物發表科普作品50多篇。1998年任北滿科學技術協會秘書長。1991年至2001年任黑龍江省七屆、八屆政協委員。
2002年至2007年10月在中國信息協會任信息化研究部副主任。2007年10月至2008年10月，南鋼集團特聘掃描電鏡技術專家。
1、發表兩部個人技術專著：《特殊鋼金相圖譜》，機械工業出版社出版；《特殊鋼缺陷分析與對策》，化學工業出版社出版。
2、在國際學術會議發表學術論文7篇，其中《鋼中硫化錳鐵單晶體發現與研究》在第四屆國際電子顯微鏡會議發表後受到與會專家的高度評價，被中國金屬學會評為優秀論文，被黑龍江省評為科技進步一等獎。
3、在國內一級和二級科技刊物發表特殊鋼學術論文近百篇。
4、在《知識就是力量》、《金屬世界》等科普刊物發表科普作品50多篇。1998年任北滿科學技術協會秘書長。1991年至2001年任黑龍江省七屆、八屆政協委員。
2002年至2007年10月在中國信息協會任信息化研究部副主任。2007年10月至2008年10月，南鋼集團特聘掃描電鏡技術專家。
圖書目錄
前言
概述1
第1篇 理論篇——微觀斷裂機制
第1章 韌性斷裂模式、韌窩形貌與微孔聚集斷裂機制7
1.1 微孔聚集斷裂8
1.1.1 韌窩底部有第二相質點的韌窩9
1.1.2 韌窩底部無第二相質點的韌窩15
1.2 剪下韌窩17
1.3 撕裂韌窩19
1.4 顯微氣孔韌窩21
第2章 解理斷裂模式、河流形貌與解理分離機制25
2.1 解理台階27
2.2 河流花樣33
2.3 舌狀花樣36
2.4 扇形花樣38
2.5 青魚骨花樣41
2.6 人字條紋42
2.7 解理羽毛42
2.8 瓦納(Wallner)線花樣43
第3章 準解理斷裂機制45
第4章 沿晶斷裂模式、石狀(冰糖狀)形貌與沿晶分離機制51
4.1 脆性沿晶斷口52
4.1.1 冰糖狀沿晶斷口52
4.1.2 特殊沿晶斷口56
4.1.3 綢緞狀沿晶斷口57
4.1.4 沿晶析出第二相薄片斷口57
4.1.5 柱狀晶斷口62
4.1.6 晶界低熔點有害元素斷口64
4.1.7 沿晶滲碳體自身解理斷裂斷口66
4.1.8 焊錫沿晶粒邊界浸入斷口69
4.2 沿晶韌性斷口70
第5章 疲勞斷裂模式、條帶形貌與疲勞斷裂機制83
5.1 疲勞源區斷口86
5.2 疲勞擴展區斷口101
5.3 疲勞瞬斷區斷口104
5.4 輪胎狀疲勞斷口105
5.5 人字形疲勞斷口107
5.6 脊柱狀疲勞斷口108
5.7 海灘狀疲勞斷口108
5.8 峭壁狀疲勞斷口109
5.9 高溫合金高周疲勞斷口109
第6章 應力腐蝕斷裂機制111
6.1 應力腐蝕斷裂112
6.2 雙相不鏽鋼應力腐蝕斷裂114
第2篇 套用篇——典型斷口組織與缺陷
第7章 顯微組織與斷口顯微特徵119
7.1 顯微斷口分析方法120
7.2 珠光體斷口特徵121
7.3 片層珠光體組織的變形與斷裂125
7.4 上貝氏體、下貝氏體斷口特徵126
7.5 魏氏組織(W)斷口128
7.6 馬氏體斷口131
7.7 掃描電鏡斷口金相技術132
7.8 珠光體團與過熱137
第8章 與氣體有關的斷口141
8.1 鋼中氣體元素的來源與控制142
8.2 白點斷口143
8.3 鋼坯白點——超級白點脆性斷裂145
8.4 白點的微觀特徵150
8.5 棒材白點——60Si2Mn鋼拉伸斷口上的圓形白點154
8.6 S235JO鋼板衝擊斷口上的白點157
8.7 DNVA鋼板拉伸斷口鴨嘴形白點161
8.8 X70板材拉伸斷口上的鴨嘴形白點群特徵163
8.9 大鍛件氫致延遲裂紋斷口171
8.10 幾種典型的氫脆顯微斷口174
8.11 16MnR等壓力容器用低合金鋼板表面裂紋分析176
8.12 氣泡的斷口特徵及鑑別181
8.13 S235JO鋼板衝擊斷口上的凝固液滴——鋼氣球特徵188
8.14 低碳高硫高鉛易切削鋼連鑄坯氣泡中的凝固液滴——泡中泡191
8.15 Q235B卷板冷彎試驗裂紋分析192
8.16 S355J2W50mm厚板表面雞爪形裂紋分析195
8.17 8622Hφ75mm棒材表面裂紋分析199
8.18 37Mn5φ75mm棒材表面裂紋分析200
8.19 S235JO衝擊斷口鏽蝕特徵202
8.20 Q690鋼板衝擊斷口上的顯微孔洞207
8.21 薄鋼板——Q690D鋼板拉伸斷口的氣泡209
8.22 GCr15鋼220mm×480mm連鑄坯氣泡觀察212
8.23 15CrMoR容器板材Z方向拉伸斷口氣泡觀察221
8.24 12MnNiVR儲罐用鋼板拉伸斷口上的氣泡和氣孔229
8.25 低碳高硫高鉛易切削鋼連鑄坯內的氣泡237
8.26 耐候鋼SPA—H貨櫃底側架縱向裂紋分析249
8.27 37CrNiMo鋼鑄件皮下氣泡的研究254
8.28 低碳鋼魚目斷口及其本質257
8.29 氣泡中的硫化錳鐵單晶體259
8.30 50鋼帶材把手裂紋分析265
第9章 非金屬夾雜物斷口273
9.1 硫化物類(A)夾雜斷口274
9.1.1 軋態變形硫化物274
9.1.2 鑄態硫化物279
9.2 氧化物類(B)夾雜斷口281
9.3 矽酸鹽類(C)夾雜斷口283
9.4 鋁酸鹽類夾雜斷口286
9.5 尖晶石類夾雜斷口289
9.6 氮化物夾雜斷口293
9.7 單顆粒球狀氧化物類(Ds)296
9.8 低碳高硫高鉛易切削鋼鉛粒斷口305
9.9 稀土元素對S20A鋼硫化物形狀的影響306
9.10 稀土鎂球墨鑄鐵中的牛眼石墨307
9.11 幾種特殊形態的晶體309
9.12 鋼包結瘤311
9.13 鋼簾線鋼鑄態夾雜物分析311
9.14 82MnA鋼連鑄坯磷化物Fe3P分析319
9.15 連鑄坯中心附近的鑄態硫化物324
9.16 浸入鋼中的Fe2O3結晶球329
第10章 非金屬夾雜物與裂紋萌生斷口333
10.1 非金屬夾雜物與裂紋萌生334
10.2 硫化物易切削性能336
10.3 夾雜物對軸承鋼接觸疲勞剝落的影響336
10.4 夾雜物對鋼拉伸韌性斷裂裂紋萌生動態觀察340
10.5 矽酸鹽與裂紋萌生341
10.6 12PCrNi1Mo鋼管件斷口上“小裂口”的觀察343
10.7 耐火材料捲入鋼液產生的夾渣斷口344
10.8 保護渣捲入鋼液產生的夾渣355
10.9 連鑄坯非金屬夾雜物斷口363
第11章 易切削鋼斷口365
11.1 低碳高硫易切削鋼斷口366
11.2 低碳高硫高鉛切削鋼斷口368
11.3 低碳高硫高鉍易切削鋼斷口378
11.4 含錫易切削鋼斷口379
11.5 石墨易切削鋼380
第12章 層狀斷口(條狀硫化錳、氧化物、鋁酸鹽)381
12.1 木紋層狀斷口382
12.2 偏析線斷口385
12.3 35CrMoA鋼帶狀組織與板條成分偏析斷口386
12.4 軸心晶間裂紋斷口395
12.5 灰條斷口研究398
12.6 層狀或台狀斷口399
12.7 層狀撕裂斷口401
12.8 亮線斷口(質點偏析斷口)——3CrNiMo電渣鋼中的合金元素偏析及對鋼力學性能的影響406
12.9 CrNiMo鋼的白塊斷口及本質研究411
12.10 X65管線鋼DWTT分離斷口的顯微分析413
第13章 異常斷口417
13.1 黑脆斷口418
13.2 白塊斷口及台階花樣419
13.3 鳥巢缺陷(內部裂紋)421
13.4 貝殼狀斷口425
第14章 樹枝晶斷口429
14.1 鑄鐵樹枝晶斷口430
14.2 易切削鋼中的結晶台階433
14.3 無電磁攪拌鋼連鑄坯樹枝晶斷口(疏鬆與樹枝晶)435
14.4 38Si7鋼電磁攪拌後的連鑄坯疏鬆斷口441
14.5 無電磁攪拌鋼和電磁攪拌鋼的樹枝晶的特徵444
第15章 典型缺陷範例分析447
15.1 連鑄坯缺陷分析448
15.1.1 T23鋼高壓鍋爐管坯低倍星狀裂紋成因分析448
15.1.2 GCr15鋼φ500mm連鑄圓坯中心裂紋453
15.1.3 15CrMoG(300mm×320mm)連鑄坯表面橫向裂紋455
15.2 軋材缺陷分析458
15.2.1 12Mn2VB鋼軋材裂紋分析459
15.2.2 T91軋材縮孔縱向斷裂特徵462
15.2.3 T23鋼軋材縮孔縱向斷裂特徵464
15.2.4 SCM440鋼軋材中心裂紋斷口466
15.2.5 R55Cr3軋材回火脆性斷裂特徵468
15.2.6 GCr15鋼棒材白點巨觀特徵469
15.2.7 42CrMo鋼φ95mm棒材內裂分析470
15.2.8 12Cr1MoV鋼φ80mm軋材表面縱裂缺陷473
15.3 鋼結構件缺陷分析475
15.3.1 齒輪裂紋分析475
15.3.2 100t鐵液車40Cr鋼車軸斷裂分析479
15.3.3 23MnNiMoCr54鋼φ26mm熱軋棒材鏈條脆斷482
15.3.4 22CrMoH鋼φ75mm後橋主動齒輪淬火裂紋483
15.3.5 35SiMnVB彈條延遲斷裂分析487
參考文獻494
概述1
第1篇 理論篇——微觀斷裂機制
第1章 韌性斷裂模式、韌窩形貌與微孔聚集斷裂機制7
1.1 微孔聚集斷裂8
1.1.1 韌窩底部有第二相質點的韌窩9
1.1.2 韌窩底部無第二相質點的韌窩15
1.2 剪下韌窩17
1.3 撕裂韌窩19
1.4 顯微氣孔韌窩21
第2章 解理斷裂模式、河流形貌與解理分離機制25
2.1 解理台階27
2.2 河流花樣33
2.3 舌狀花樣36
2.4 扇形花樣38
2.5 青魚骨花樣41
2.6 人字條紋42
2.7 解理羽毛42
2.8 瓦納(Wallner)線花樣43
第3章 準解理斷裂機制45
第4章 沿晶斷裂模式、石狀(冰糖狀)形貌與沿晶分離機制51
4.1 脆性沿晶斷口52
4.1.1 冰糖狀沿晶斷口52
4.1.2 特殊沿晶斷口56
4.1.3 綢緞狀沿晶斷口57
4.1.4 沿晶析出第二相薄片斷口57
4.1.5 柱狀晶斷口62
4.1.6 晶界低熔點有害元素斷口64
4.1.7 沿晶滲碳體自身解理斷裂斷口66
4.1.8 焊錫沿晶粒邊界浸入斷口69
4.2 沿晶韌性斷口70
第5章 疲勞斷裂模式、條帶形貌與疲勞斷裂機制83
5.1 疲勞源區斷口86
5.2 疲勞擴展區斷口101
5.3 疲勞瞬斷區斷口104
5.4 輪胎狀疲勞斷口105
5.5 人字形疲勞斷口107
5.6 脊柱狀疲勞斷口108
5.7 海灘狀疲勞斷口108
5.8 峭壁狀疲勞斷口109
5.9 高溫合金高周疲勞斷口109
第6章 應力腐蝕斷裂機制111
6.1 應力腐蝕斷裂112
6.2 雙相不鏽鋼應力腐蝕斷裂114
第2篇 套用篇——典型斷口組織與缺陷
第7章 顯微組織與斷口顯微特徵119
7.1 顯微斷口分析方法120
7.2 珠光體斷口特徵121
7.3 片層珠光體組織的變形與斷裂125
7.4 上貝氏體、下貝氏體斷口特徵126
7.5 魏氏組織(W)斷口128
7.6 馬氏體斷口131
7.7 掃描電鏡斷口金相技術132
7.8 珠光體團與過熱137
第8章 與氣體有關的斷口141
8.1 鋼中氣體元素的來源與控制142
8.2 白點斷口143
8.3 鋼坯白點——超級白點脆性斷裂145
8.4 白點的微觀特徵150
8.5 棒材白點——60Si2Mn鋼拉伸斷口上的圓形白點154
8.6 S235JO鋼板衝擊斷口上的白點157
8.7 DNVA鋼板拉伸斷口鴨嘴形白點161
8.8 X70板材拉伸斷口上的鴨嘴形白點群特徵163
8.9 大鍛件氫致延遲裂紋斷口171
8.10 幾種典型的氫脆顯微斷口174
8.11 16MnR等壓力容器用低合金鋼板表面裂紋分析176
8.12 氣泡的斷口特徵及鑑別181
8.13 S235JO鋼板衝擊斷口上的凝固液滴——鋼氣球特徵188
8.14 低碳高硫高鉛易切削鋼連鑄坯氣泡中的凝固液滴——泡中泡191
8.15 Q235B卷板冷彎試驗裂紋分析192
8.16 S355J2W50mm厚板表面雞爪形裂紋分析195
8.17 8622Hφ75mm棒材表面裂紋分析199
8.18 37Mn5φ75mm棒材表面裂紋分析200
8.19 S235JO衝擊斷口鏽蝕特徵202
8.20 Q690鋼板衝擊斷口上的顯微孔洞207
8.21 薄鋼板——Q690D鋼板拉伸斷口的氣泡209
8.22 GCr15鋼220mm×480mm連鑄坯氣泡觀察212
8.23 15CrMoR容器板材Z方向拉伸斷口氣泡觀察221
8.24 12MnNiVR儲罐用鋼板拉伸斷口上的氣泡和氣孔229
8.25 低碳高硫高鉛易切削鋼連鑄坯內的氣泡237
8.26 耐候鋼SPA—H貨櫃底側架縱向裂紋分析249
8.27 37CrNiMo鋼鑄件皮下氣泡的研究254
8.28 低碳鋼魚目斷口及其本質257
8.29 氣泡中的硫化錳鐵單晶體259
8.30 50鋼帶材把手裂紋分析265
第9章 非金屬夾雜物斷口273
9.1 硫化物類(A)夾雜斷口274
9.1.1 軋態變形硫化物274
9.1.2 鑄態硫化物279
9.2 氧化物類(B)夾雜斷口281
9.3 矽酸鹽類(C)夾雜斷口283
9.4 鋁酸鹽類夾雜斷口286
9.5 尖晶石類夾雜斷口289
9.6 氮化物夾雜斷口293
9.7 單顆粒球狀氧化物類(Ds)296
9.8 低碳高硫高鉛易切削鋼鉛粒斷口305
9.9 稀土元素對S20A鋼硫化物形狀的影響306
9.10 稀土鎂球墨鑄鐵中的牛眼石墨307
9.11 幾種特殊形態的晶體309
9.12 鋼包結瘤311
9.13 鋼簾線鋼鑄態夾雜物分析311
9.14 82MnA鋼連鑄坯磷化物Fe3P分析319
9.15 連鑄坯中心附近的鑄態硫化物324
9.16 浸入鋼中的Fe2O3結晶球329
第10章 非金屬夾雜物與裂紋萌生斷口333
10.1 非金屬夾雜物與裂紋萌生334
10.2 硫化物易切削性能336
10.3 夾雜物對軸承鋼接觸疲勞剝落的影響336
10.4 夾雜物對鋼拉伸韌性斷裂裂紋萌生動態觀察340
10.5 矽酸鹽與裂紋萌生341
10.6 12PCrNi1Mo鋼管件斷口上“小裂口”的觀察343
10.7 耐火材料捲入鋼液產生的夾渣斷口344
10.8 保護渣捲入鋼液產生的夾渣355
10.9 連鑄坯非金屬夾雜物斷口363
第11章 易切削鋼斷口365
11.1 低碳高硫易切削鋼斷口366
11.2 低碳高硫高鉛切削鋼斷口368
11.3 低碳高硫高鉍易切削鋼斷口378
11.4 含錫易切削鋼斷口379
11.5 石墨易切削鋼380
第12章 層狀斷口(條狀硫化錳、氧化物、鋁酸鹽)381
12.1 木紋層狀斷口382
12.2 偏析線斷口385
12.3 35CrMoA鋼帶狀組織與板條成分偏析斷口386
12.4 軸心晶間裂紋斷口395
12.5 灰條斷口研究398
12.6 層狀或台狀斷口399
12.7 層狀撕裂斷口401
12.8 亮線斷口(質點偏析斷口)——3CrNiMo電渣鋼中的合金元素偏析及對鋼力學性能的影響406
12.9 CrNiMo鋼的白塊斷口及本質研究411
12.10 X65管線鋼DWTT分離斷口的顯微分析413
第13章 異常斷口417
13.1 黑脆斷口418
13.2 白塊斷口及台階花樣419
13.3 鳥巢缺陷(內部裂紋)421
13.4 貝殼狀斷口425
第14章 樹枝晶斷口429
14.1 鑄鐵樹枝晶斷口430
14.2 易切削鋼中的結晶台階433
14.3 無電磁攪拌鋼連鑄坯樹枝晶斷口(疏鬆與樹枝晶)435
14.4 38Si7鋼電磁攪拌後的連鑄坯疏鬆斷口441
14.5 無電磁攪拌鋼和電磁攪拌鋼的樹枝晶的特徵444
第15章 典型缺陷範例分析447
15.1 連鑄坯缺陷分析448
15.1.1 T23鋼高壓鍋爐管坯低倍星狀裂紋成因分析448
15.1.2 GCr15鋼φ500mm連鑄圓坯中心裂紋453
15.1.3 15CrMoG(300mm×320mm)連鑄坯表面橫向裂紋455
15.2 軋材缺陷分析458
15.2.1 12Mn2VB鋼軋材裂紋分析459
15.2.2 T91軋材縮孔縱向斷裂特徵462
15.2.3 T23鋼軋材縮孔縱向斷裂特徵464
15.2.4 SCM440鋼軋材中心裂紋斷口466
15.2.5 R55Cr3軋材回火脆性斷裂特徵468
15.2.6 GCr15鋼棒材白點巨觀特徵469
15.2.7 42CrMo鋼φ95mm棒材內裂分析470
15.2.8 12Cr1MoV鋼φ80mm軋材表面縱裂缺陷473
15.3 鋼結構件缺陷分析475
15.3.1 齒輪裂紋分析475
15.3.2 100t鐵液車40Cr鋼車軸斷裂分析479
15.3.3 23MnNiMoCr54鋼φ26mm熱軋棒材鏈條脆斷482
15.3.4 22CrMoH鋼φ75mm後橋主動齒輪淬火裂紋483
15.3.5 35SiMnVB彈條延遲斷裂分析487
參考文獻494
序言
斷口是金屬材料斷裂後所形成的相匹配的表面外觀形貌的通稱。在冶金和機械工業，研究斷口有兩個主要目的：第一，分析材料內部結構特徵，合理制定鋼材斷口標準；第二，研究鋼材與金屬構件斷裂機理，正確分析鋼材或金屬構件質量事故。如果說鋼材斷口檢驗是“防患於未然”，避免將有缺陷的鋼材製成金屬構件，那么對鋼材質量和設備事故的失效分析就是“汲取教訓”。在冶金系統制定的碳素結構鋼、合金結構鋼、彈簧鋼、不銹耐酸鋼、耐熱不起皮鋼、高速工具鋼、合金工具鋼、軸承鋼八大鋼類的技術標準中，有六類鋼把斷口檢驗作為基本保證的技術標準或附加標準。其主要原因在於斷口檢驗節省原材料、容易發現斷口缺陷的類型及嚴重程度，更早地發現鋼材的熱處理缺陷等。同時，金屬構件斷裂後的斷口忠實記錄了在載荷和環境作用下斷裂前的不可逆變形的顯微特徵，以及裂紋萌生直至斷裂的全過程，為準確分析斷裂事故提供了豐富的信息。
自1965年掃描電鏡正式投入市場以來，技術發展很快。新一代的掃描電鏡呈現出體積越來越小，重量越來越輕，計算機化程度越來越高，分析功能越來越先進，操作越來越簡便的發展趨勢。斷口觀察和分析成為冶金和機械企業、科研單位、高等院校最主要的套用。鋼產品和結構件在生產、使用過程中，在載荷、溫度、介質等力學因素及環境因素作用下經常以斷裂、腐蝕、磨損、變形四種方式發生失效，其中斷裂失效是最主要的失效方式。當斷裂發生後，輕者造成設備破壞和損失，停工停產，重則機毀人亡。這些事故和質量問題的發生常常與鋼的冶金缺陷、晶粒內部和晶界缺陷、夾雜物、金相組織缺陷、氣體、化學元素偏析、結構件加工缺陷、焊接缺陷、熱處理缺陷、冷加工缺陷、脆性顯微組織缺陷、氫含量偏高、酸溶鋁過低、氫致應力腐蝕、氫致延遲裂紋等因素密切相關。各種材料的表面形貌，鋼鐵材料的斷裂機理研究、金相組織特徵與斷裂之間的關係，鋼中氣體與氣泡行為，機械加工和其他工程損傷的觀察分析與掃描電鏡密切相關。掃描電鏡的二次電子像、背散射電子像和x射線成分分析成為其最廣泛的套用。
自1965年掃描電鏡正式投入市場以來，技術發展很快。新一代的掃描電鏡呈現出體積越來越小，重量越來越輕，計算機化程度越來越高，分析功能越來越先進，操作越來越簡便的發展趨勢。斷口觀察和分析成為冶金和機械企業、科研單位、高等院校最主要的套用。鋼產品和結構件在生產、使用過程中，在載荷、溫度、介質等力學因素及環境因素作用下經常以斷裂、腐蝕、磨損、變形四種方式發生失效，其中斷裂失效是最主要的失效方式。當斷裂發生後，輕者造成設備破壞和損失，停工停產，重則機毀人亡。這些事故和質量問題的發生常常與鋼的冶金缺陷、晶粒內部和晶界缺陷、夾雜物、金相組織缺陷、氣體、化學元素偏析、結構件加工缺陷、焊接缺陷、熱處理缺陷、冷加工缺陷、脆性顯微組織缺陷、氫含量偏高、酸溶鋁過低、氫致應力腐蝕、氫致延遲裂紋等因素密切相關。各種材料的表面形貌，鋼鐵材料的斷裂機理研究、金相組織特徵與斷裂之間的關係，鋼中氣體與氣泡行為，機械加工和其他工程損傷的觀察分析與掃描電鏡密切相關。掃描電鏡的二次電子像、背散射電子像和x射線成分分析成為其最廣泛的套用。
