铸铁金相图谱赏析（一）
时间:2010-01-23 08:05:02来源:作者:点击:1次
铸铁金相图谱赏析（二）
时间:2010-01-23 10:59:27来源:作者:点击:1次
铸铁金相图谱赏析（三）
时间:2010-01-23 11:01:59来源:中国金相网 作者: 点击: 1次
实验二金相常识简介和铁碳合金平衡组织观察 一、目地要求 1 、了解试样制备过程、金相显微镜基本构造和原理等金相常识。 2 、研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织。 3 、分析成分对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织和性能之间的相互关系。 二、实验内容：将制好的样品放在显微镜上观察，注意显微镜的正确使用，并分析样品制备的质量好坏，初步认识显微镜下的组织特征并分析成分对铁碳合金显微组织的影响。 三、实验设备：金相显微镜，抛光机易耗品：吹风器、样品、不同号数的砂纸、玻璃板，抛光粉悬浮液、4%的硝酸酒精溶液、酒精、棉花等 四、实验步骤： 1.金相样品的制备方法。 2、样品硝酸酒精溶液腐蚀（即浸蚀）。
实验结论： 1画组织示意图 （1）画出下列试样的组织示意图 1）亚共析纲 2）过共析钢 3）亚共晶白口铸铁 4）过共晶白口铸铁 （2）画图方法要求如下 1）应画岩石记录表中的30—50直径的圆内，注明：材料名称、含碳量、 腐蚀剂和放大倍数。并将组织组成物用细线引出标明。如下图： 2．回答以下问题 （1）分析所画组织的形成原因。
（2）分析碳钢（任选一种成分）或白口铸铁（任选一种成分）凝固过程。
教学及实验方法： 1 、教师讲述和演示阶段： 用 1 5 分钟时间讲解试样制备、显微镜结构、反射原理和黑白成像等金相常识，用 2 0 分钟时间联系铁碳平衡图讲解、分析本次实验的 7 种铁碳合金在平衡状态下的显微组织，用电视显微镜向全体学生展示所有显微组织，用 5 分钟时间讲解绘制显微 组织的有关技巧。 2 、学生动手实验阶段： 学生用 5 0 分钟时间对 7 种铁碳合金平衡组织进行观察和分析，进一步建立成分和组织之间相互关系的概念，绘出所观察到的显微组织图，用箭头标明各显微组织，并在相应图下标出成分，确立组织和成分之间的关系。
钢铁金相图谱 第一章钢铁典型金相组织 材料：纯铁 工艺情况：退火状态 浸蚀方法：苦味酸酒精溶液浸蚀————————————————————1 材料：10钢 工艺情况：退火状态 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————2 材料：16Mn 工艺情况：热轧状态 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————3 材料：1Cr18Ni9Ti 工艺情况：固溶处理 浸蚀方法：盐酸、硝酸、甘油混合溶液浸蚀———————————————4 材料：T8 工艺情况：退火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————5 材料：50钢 工艺情况：正火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————6 材料：GCr15 工艺情况：球化退火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————7 材料：T10 工艺情况：加热至860℃保温后炉冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————8 材料：20CrMnMo 工艺情况：1000℃过热渗碳后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————9
工艺情况：铸态 浸蚀方法：三氯化铁盐酸水溶液浸蚀——————————————————10 材料：T10 工艺情况：高温淬火后 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————11 材料：W18Cr4V 工艺情况：1270℃淬火，560℃三次回火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————12 材料：GCr15 工艺情况：850℃淬火后回火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————13 材料：40Cr 工艺情况：淬火，回火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————14 材料：15MnB 工艺情况：920℃渗碳淬火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————15 材料：20Cr 工艺情况：渗碳后淬火和回火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————16 材料：20CrMnMo 工艺情况：1000℃渗碳后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————17 材料：70Si3MnA（弹簧钢） 工艺情况：加热保温，在400℃盐浴中等温冷却后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————18 材料：70Si3Mn 工艺情况：加热至1200℃保温，在400℃盐浴中等温3min后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————19 材料：35钢 工艺情况：加热至870℃，保温30min，淬火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————20
灰铸铁金相检验 灰铸铁中的石墨是以两种不同形式形成，一是由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨。二是从液体或奥氏体中直接析出，当液体或奥氏体在比较接近于平衡的冷却条件下，则液体（或固溶体）就可比通常结晶温度（或相变点）略高的情况下（如在1130～1135℃和723～738℃）直接形成石墨。 一、金相试样的选取及制备 1. 试样的选取 一般是取自试块或挠曲棒上或取自铸件的本身或在铸件毛胚加工面上端30mm处切取或筒浇制活塞环可在每筒下端不大于铸件壁厚二倍的位置上切取。 2. 试样的制备 将试样观察面在细砂轮上磨平，然后分几道砂纸磨制至抛光，消除试样磨面的划痕。铸铁石墨不使其污染或拖曳。 3. 试样的抛光 选用短毛纤维柔软的平绒、呢或丝绸。抛光粉最好是具有细致尖利性。经过细化加工处理的氧化铝，或常用的氧化铬、氧化铁。在开始抛光时对抛光粉的浓度可以高些，这对防止石墨拖曳有好处。抛光时用力要适中均衡，随时转动变换试样方向，将至完成时把抛光粉减薄，并用力减轻。最后清水冲洗试样，再轻微抛光用干净丝绒擦干就可观察石墨，以观察试样无划痕，石墨呈灰暗为标准。每个试样一般抛光5～6分钟即可。 4. 试样的侵蚀 一般采用2～5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。 二、灰铸铁金相检验及评定方法 石墨的类型，石墨的长度和数量、共晶石墨的控制，基体组织中的珠光体的分散度，铁素体含量，磷共晶的类型及分布特征和面积大小程度，渗碳体数量等。可按GB/T 7216-1987，ASTM A247-06，ISO 945-75等标准检验。 三、灰铸铁的组织和性能 1. 石墨的形态及识别
以两种不同形式形成：由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨；由从液体或奥氏体中直接析出。 A型片状石墨无方向性均匀散布；B菊花状石墨中心以小片状与点状石墨向外伸展形呈菊花形分布；D型石墨（共晶石墨）又称树枝状石墨或称过冷石墨以点状与小片状石墨呈方向性枝晶分布；E型石墨以小片状石墨呈方向性枝晶分布；F型石墨呈星射状。 2. 珠光体分散度的评定 珠光体分散度与奥氏体过冷度有关，过冷度越大珠光体愈为细密。基体珠光体的硬度大约为HB180~265，在金相检验评定中主要观察珠光体分散度，即片间距离，分散度情况与硬度的关系大致如下： 索氏体型珠光体片间距在500×下难以区分，它的硬度在HB245左右。 细片状珠光体片间距在0.5μ~0.8μ时HB215左右。 中等片状珠光体片间距在1.2μ~1.5μ时HB200左右。 粗片状珠光体片间距在2.0μ以上时HB<180。 3. 铸铁中的铁素体 由于铸铁中含有较多的碳、硅或其它促进石墨化的元素，促使了Fe3C分解。过冷度大和缓慢冷却也可以导致铁素体的产生，它大多附着于石墨的周围或处于共晶型巢状石墨中间。 4. 磷共晶的形态分类及识别 形成过程二种： 1）以Fe-Fe3C平衡图为基础，由液体结晶的都是三元磷共晶，在冷却过程中的一定条件下三元磷共晶分解为二元磷共晶。 2）以Fe-Fe3C- Fe3P平衡图为基础，二元和三元磷共晶都是由液体直接结晶的，不过其结晶的方式不相同。 金相检验对几种磷共晶形态的鉴别,也是很重要的。
金相试样的制备及金相组织观察 一、实验目的 1、了解金相显微镜的基本原理、构造，初步掌握显微镜的正确使用。 2、掌握金相显微试样的制备过程和基本方法。 3、了解浸蚀的基本原理，并熟悉其基本操作 4、学习利用金相显微镜进行显微组织观察。通过在显微镜下观察到的金相显微组织初步分析材料类型以及材料可能具备的机械性能等。 二、实验设备和用品 1、金相显微镜 2、不同粗细的金相砂纸一套、玻璃板、侵蚀剂（4%硝酸酒精） 3、抛光机 4、待制备的金相试样 三、金相显微镜的基本原理、构造及使用 1、显微镜的放大倍数 利用透镜可将物体的象放大，但单个透镜或一组透镜的放大倍数是有限的，为此，要考虑用另一组透镜将第一次放大的象再行放大，以得到更高放大倍数的象。金相显微镜就是基于这一要求设计的。显微镜中装有两组放大透镜，靠近物体的一组透镜为物镜，靠近观察 的一组透镜为目镜。Array金相显微镜的光学原理图1如图所示。 物体AB置于物镜的一倍焦距F1与二倍焦距 之间，它的一次象在物镜的另一侧二倍焦距 以外，形成一个倒立、放大的实象A′B′；当 实象A′B′位于目镜的前一倍焦距F2以内时则 目镜复又使映象A′B′放大，而在目镜的前二 倍焦距2 F2以外，得到A′B′的正立虚象A″B″。 因此最后的映象A″B″是经过物镜、目镜两次 放大后所得到的。其放大倍数应为物镜放大 倍数和目镜放大倍数的乘积。 物体AB经物镜第一次放大的倍数： M物= A′B′/ AB=(Δ+f1′ )/ f1 式中f1、f1′——物镜前焦距与后焦距 Δ——显微镜的光学镜筒长 与Δ相比，物镜的焦距f1′很短，可略， 所以M物≈Δ/ f1 象A′B′经目镜第二次放大的倍数： M目= A″B″/A′B′≈D/ f2 式中f2——目镜的前焦距 D——人眼明视距离，D≈250㎜。 图1 显微镜光学原理图 所以显微镜的放大倍数应为： M= M物·M目=（Δ/ f1）·（D/ f2） 当显微镜的机械镜筒长度等于光学镜筒长度时,M= M物·M目；而当这二者不等时，M= M 物·M目·C，C是与机械镜筒长、光学镜筒长有关的系数，一般为1，有时为0.63，其C值标在金相显微镜上。
铸铁材料的显微组织及分析 铸铁为含碳量在2%以上的铁碳合金，俗称生铁。工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。由于碳在铁中固溶量有限，且渗碳体不稳定，适当条件下即会分解为铁和碳单质即石墨，因此在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁材料没有严格的分类，可按铸铁的使用性能、断口特征或成份特征进行分类。较为方便和常用的则是将铸铁分为七大类（见下表）。 铸铁的组织视化学成分和冷却速度而异，当铸铁凝固的冷却速度足够大时，得到白口铸铁组织，随冷却速度减小，铸铁组织依次改变为麻口铸铁、珠光体灰口铸铁、珠光体铁素体灰口铸铁和铁素体灰口铸铁；球墨铸铁是在浇铸前向灰口铸铁加入少量球化剂获得球状石墨的铸铁。球墨铸铁具备优于灰铁的强度、范性和韧性；可锻铸铁又叫可锻铸铁，由白口铸铁经过石墨化退火后制成，是一种强度韧性都较高的铸铁。
以下对生产中应用较多的铸铁成分、显微组织及其性能进行分析。 1、灰口铸铁 灰口铸铁应用最广泛，占铸铁总产量的80%以上。其中碳全部或部分以自由碳-片状石墨形式存在，因此断口呈现灰色。其显微组织根据石墨化程度的不同分为铁素体、珠光体、铁素体+珠光体灰口铸铁。而所有灰口铸铁组织的共同特征是，在这些铸铁的组织总有一个相当于钢的组织的金属基体，在这基体上分布着片状石墨。 由于石墨片对钢基体产生割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性材料。灰口铸铁不能承受加工变形，但是却具有优良的铸造性能，同时切削加工性能也很好。 灰铸铁的化学成分范围一般为：w（C）=2.7%～3.6%，w（Si）=1.0%～2.5%，w（Mn）=0.5%～1.3%，w（P）≤0.3%，w（S）≤0.15%。 （1）未经浸蚀的灰口铸铁 为了研究石墨的形状和分布，一般均先观察未经腐蚀的样品。由于片状石墨无反光能力，故试样未经腐蚀即可看出灰黑色。石墨性脆，在磨制时容易脱落，在显微镜下表现为空洞。 未经腐蚀的基体在显微镜下呈现白亮色，黑色条状物即为石墨。
1、组织成分：35钢（C-0.35%、Mn-0.8%）盘条；热处理状态：球化退火； 金相组织：铁素体＋颗粒状渗碳体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。 2：组织成分：82B（C-0.82%、Mn-0.8%、Cr-0.2%）盘条心部偏析；热处理状态：热轧态；金相组织：珠光体＋网状渗碳体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。
3：组织成分：35CrMo（C-0.35%、Cr-0.9%、Mo-0.2%）盘条；热处理状态：热轧态；金相组织：珠光体＋铁素体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。
4：组织成分：低碳微合金板（C-0.06%、Nb、Mo、V微量）；热处理状态：热轧态； 金相组织：铁素体＋粒状贝氏体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。 5：组织成分：低碳微合金板（C-0.04%、Mo、Nb、V、Ni、Cu微量）；热处理状态：热轧态； 金相组织：板条贝氏体铁素体＋粒状贝氏体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。 板条贝氏体铁素体低碳钢（含碳量小于0.15%）典型的贝氏体组织，由带有高位错密度的板条铁素体晶体组成，若干铁素体板条平行排列构成板条束，一个奥氏体晶粒可形成很多板条束，板条界为小角度晶界，板条束界面则为大角度晶界，鉴于其板条的特征，故称板条铁素体。板条间可能有条状分布的MA岛。板条F的鉴别要依靠TEM，由于低角度晶界难以显示，光镜下板条F束常成为无特征的F晶粒。然而，经适当的深侵蚀，在光镜下仍能观察到依稀可见的板条轮廓，在扫描电镜下它的特征更为清晰。特别是当板条间有MA小岛分布时，平行排列的板条F特征显示得更为清晰可靠，所以，根据经验在光镜下鉴别针状F是可能的。 粒状贝氏体与板条贝氏体铁素体相比形成温度稍高，组织形态稍有不同。相同的是基体上都带有板条的轮廓，说明铁素体的形成在一定程度上也是依靠切变机制，此外都有弥散的岛状组织分布于铁素体基体上。不同的是，粒状贝氏体中小岛更接近于粒状或等轴形状。
名称：可锻铸铁状态：退火 960tl5h. 740t 21h 浸蚀：3箔 硝酸酒将组织：铁索体+团絮 状石墨 名称：可锻儒铁 状态:退火9501 6h 浸蚀：3 %硝酸酒稱组织：珠 光体+诜￥；休 +絮状石蟄 灰铸铁 铸造 未浸蚀 星片状 石墨 一、精辭欣叢 L1诗铁
灰口诃佚 11T 20—40 90010淬油 4%硝酸酒精擁茨 淬火码氏体十残余 奥氏体卜片状石墨 fF > °左' ｛耳亍状态：
灰口铸抿 铸态 珠光体+ 石墨 筑化词1克，報此罠4克，盘醸 纯升*衲相血倉升 冀詁团華鼻氏挥和？T 鼻的我晶 話抵，犖就囲駅哲含粪?811? 数冃轴峯*町吗决的轨弯和抗 拉强吋梨刁.因总#诵曰品別 7 2 - 1 j^(J B2264—7B) 牌号s 亚共Mfl 铁 状态：卄造 没蚀；3唸笳被酒辂 组织：玮丸体+菜氏休 材料 状态 组织
曲号 QTI2D —I 船中兽盘1咖It 澄饨 硝酸家韬涪液 设EJ1 *1■状下刃底11 +淬反U 底攸 +堤炉热天未+肚状右吩 牌号：QTG0-2 状态：铸i￡ 浸蚀：末浸蚀 纽织:开花状石廉 qT42-l{) 铸杏 球蛍百龍 +珠光眾 +鉄釐休 ntlU X
牌号QT60—2 伏感铸淮 浸蚀J%硝酸酒結溶液 说吗珠尢体+骨骼栈潭碳休+璘 共捅于球 別号QT60 2 挂态幣吗■十煌齐、 尺啊4幷讪曜话将溶補 迪明相大計狀号氏作+球农冷抑* 吐京奧Lt I轧试样取口堆痒班弹今Q rt>u-a TOPE 壷血火怡洋火 占豁硝議葯科讲裱 煤朗酣4集氏怦*粧大炸欖马民律+鏗咎奧氏体?Attft 底火嶽亦岡论虔过高门至召蜃整伽楼其廉圖隔氏体気■增■*變立站低，快得时任石?吗国形威环册整医建展品* H 中黑鱼祁司證是球事的堆代区帝与用苗扇石E抛尤性備竹瓷井引瓦的. ：!(
铝合金金相组织图 1材料：AC4CHV 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+极少量Mg2Si和S(Al2CuMg)+少量长条针状β(Al9Fe2Si2)相 抛光态形貌500× β(Al9Fe2Si2)相(20%硫酸水溶液) 500× Mg2Si相(25%硝酸水溶液) 500× 2 材料：LY-12CZ 组织说明：α(Al)基体上有褐色的可溶的强化相S(Al2CuMg)和Al2Cu及不可溶的黑色的杂质相 Al6(FeMnSi)，晶粒沿变形方向伸长 抛光态形貌500× 腐蚀态(混合酸水溶液)形貌 500× 3 材料：A390 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si+S(Al2CuMg)及少量针状(Al-Fe-Si)等杂质Fe相 抛光态形貌500× S(Al2CuMg)相(25%硝酸水溶液) 500× Al-Fe-Si相(20%硫酸水溶液) 500×
4 材料：T B -2 M 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si +鱼骨状 Mg 2Si 和蜂窝状S(Al 2CuMg)+少量细短针状 Β(Al 9Fe 2Si 2)相 抛光态形貌 500× Mg 2Si 相(25%硝酸水溶液) 500× S(Al 2CuMg)相(20%硫酸水溶液) 500× 5 材料：ADC-12 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量Al 2Cu+少量Mg 2Si+杂质AlFeMnSi 和细针状T(Al 2FeSi 2)相 抛光态形貌 500× AlFeMnSi 相(混合酸) 500× Mg 2Si 相(20%硫酸水溶液) 500× 6 材料：YL102 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量块状初生Si+杂质针状β(Al 9Fe 2Si 2)相和粗针状Al 3Fe 相 抛光态形貌 500× Al 3Fe 相(20%硫酸水溶液) 500× β(Al 9Fe 2Si 2)相(0.5%HF 水溶液) 500×
文件编号QT/BHHS-QD-03-QC 版本A/0 页次1/10 标题制定单位品质保证部发行日期 1.目的：为使实验室日常金相检测有据可依，规范实验室金相检测对普通球铁、蠕铁、SiMo球铁、灰铁材质 等金相评定。 2.范围：适用于公司生产的所有普通球铁、SiMo球铁、蠕铁件、灰铁件产品。 3.依据：依据”国际标准DIN EN ISO945-1:2009-03”，引用美标“ASTM 247-67”、国标“GB9441-200 9”、“GB/T7216-2009”及机械协会“JB/T3829-1999”根据厂内实际情况制定以下普通球铁、SiMo 球铁、灰铁、蠕铁金相检测标准。 4.具体标准要求如下：ISO945-1中石墨形状分布 修订日期版本REV 修订记录 会签：
文件编号QT/BHHS-QD-03-QC 版本A/0 页次2/10 标题制定单位品质保证部发行日期 ASTM247-67中石墨分布
文件编号QT/BHHS-QD-03-QC 版本A/0 页次3/10 标题制定单位品质保证部发行日期 4.1.1普通球铁、硅钼球铁主要以“ISO 945 ”中的V形和VI形石墨存在，以“ASTM 247-67”中的I形 和II形存在，球化率评定以视场直径70mm，被视场切割的石墨不计数，放大100倍，少量小于20um 的石墨和杂物不计数，用金相评级软件或者金相评级图片进行评定（若石墨大多数小于20u m或大于120um时，则可适当放大和缩小倍数）在视场内检测时石墨数量不能少于20颗。 “ISO945-1、GB9441-2009”球化率评级图片： ≥95% 90%至小于95% 80%至小于90% 70%至小于80% 60%至小于70% ≤60%
如何从金相图片来判断不同的金相组织 1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处。 2.铁素体－碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。 3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿A cm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。 4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。 A1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。 在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。 在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。 5.上贝氏体－过饱和针状铁素体（形态和亚结构与板条马氏体相似）和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间。过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8°铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚，针粗。转变时先在晶界处形成上贝氏体，往晶内长大，不穿晶。 6.下贝氏体－同上，但渗碳体在铁素体针内。过冷奥氏体在350℃~Ms的转变产物。其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体，并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片；在晶内呈针状，针叶不交叉，但可交接。与回火马氏体不同，马氏体有层次之分，下贝氏体则颜色一致，下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗，易受侵蚀变黑，回火马氏体颜色较浅，不易受侵蚀。高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高，针叶比低碳低合金钢细。 7.粒状贝氏体－大块状或条状的铁素体内分布着众多小岛的复相组织。过冷奥氏体在贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。刚形成时是由条状铁素体合并而成的块状铁素体和小岛状富碳奥氏体组成，富碳奥氏体在随后的冷却过程中，可能全部保留成为残余奥氏体；也可能部分或全部分解为铁素体和渗碳体的混合物（珠光体或贝氏体）；最可能部分转变为马氏体，部分保留下来而形成两相混合物，称为M-A组织。
铸铁组织的显微观察实验报告范文 篇一：合金钢铸铁与有色金属的显微组织分析实验报告兰州理工大学学生实验报告 学院实验室课程名称实验类型实验名称学生姓名学生学号实验日期指导教师 材料科学与工程学院实验中心金属学与热处理验证性合金钢、铸铁、有色金属的 显微组织观察 魏玉鹏 合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察 实验报告 一、实验目的 二、使用的设备仪器 三、实验方法、步骤 四、画出下列材料的显微组织示意图，并用箭头标明示意图中所示组织的名称 1 材料名称：W18C r4V处理状态：铸造组织：腐蚀剂：放大倍数：材料名称：灰口铸铁处理状态：铸造组织：腐蚀剂：放大倍数： 材料名称：W18Cr4V 处理状态：淬火+高温回火 组织：腐蚀剂：放大倍数： 材料名称：球墨铸铁处理状态：铸造
组织：腐蚀剂：放大倍数： 2 材料名称：ZL102（未变质）材料名称：ZL102（变质）处理状态：处理状态： 组织：组织：腐蚀剂：腐蚀剂：放大倍数：放大倍数： 五、实验结果讨论 1. 根据显微组织观察，试分析高速钢性能和热处理特点，说明为什么？ 2.将以上灰口铸铁的组织与性能同球墨铸铁进行比较，说明为什么？ 3.试分析变质处理对硅铝明合金的作用。 4. 简述巴氏合金组织与性能的特点。 篇二：常用金属材料显微组织观察实验报告一、实验目的 1．观察各种常用合金钢，有色金属和铸铁的显微组织。 2．分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。 二、金属材料的显微组织观察及分析 1．几种常用合金钢的显微组织 合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。 1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显
球墨铸铁金相缺陷 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.
从金相组织判断球铁牌号 从方面无法具体判别球铁的牌号，具体看看GB/T9441-2009和 GB/T1348-2009《就知道了，主要判别球铁牌号的依据还是力学性 能的数据，成分和金相都不作为标准，成分主要控制大概球铁的， 金相主要看球化率和珠光体的含量其实也还是看指标。 与铸铁的区别 球铁是的简称,是铸铁的一种 铸铁，含碳量在2％以上的。工业用铸铁一般含碳量为2％～4％。碳在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1％～3％的硅，以及锰、磷、硫等元素。还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。 铸铁可分为： ①。含碳量较高（％～％），碳主要以片状石墨形态存在，断口呈灰色，简称灰铁。熔点低（1145～1250℃），凝固时收缩量小，抗压强度和硬度接近碳素钢，减震性好。用于制造机床床身、汽缸、箱体等结构件。 ②。碳、硅含量较低，碳主要以渗碳体形态存在，断口呈银白色。凝固时收缩大，易产生缩孔、裂纹。硬度高，脆性大，不能承受冲击载荷。多用作可锻铸铁的坯件和制作耐磨损的零部件。 ③可锻铸铁。由后获得，石墨呈团絮状分布，简称韧铁。其组织性能均匀，耐磨损，有良好的塑性和韧性。用于制造形状复杂、能承受强动载荷的零件。 ④。将铁水经后获得，析出的石墨呈球状，简称球铁。比普通有较高强度、较好韧性和塑性。用于制造内燃机、及农机具等。 ⑤蠕墨铸铁。将灰口铸铁铁水经蠕化处理后获得，析出的石墨呈蠕虫状。力学性能与球墨铸铁相近，铸造性能介于灰口铸铁与球墨铸铁之间。用于制造汽车的零部件。 ⑥。普通铸铁加入适量合金元素（如硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、锡等）获得。合金元素使铸铁的基体组织发生变化，从而具有相应的耐热、耐磨、耐蚀、耐低温或无磁等特性。用于制造矿山、化工机械和仪器、仪表等的零部件。
球墨铸铁金相组织 球墨铸铁金相组织球墨铸铁牌号球墨铸铁是指铁液经球化处置后，使石墨大部或全体呈球状形态的铸铁。 与灰铸铁比拟，球墨铸铁的力学性能有明显提高。由于它的石石墨呈球状，对基体的切割作用最小，可有效地应用基体强度的70％～80％(灰铸铁-般只能应用基体强度的30％)。球墨铸铁还可以通过合金化和热处理，进一步提高强韧性、耐磨性、耐热性和耐蚀性等各项性能。球墨铸铁自1947年问世以来，就获得铸造工作者的青睐，很快地投入了产业性生产。而且，各个时代都有代表性的产品或技巧。20世纪50年代的代表产品是动员机的球墨铸铁曲轴，20世纪60年代是球墨铸铁铸管和铸态球墨铸铁，20世纪70年代是奥氏体-贝氏体球墨铸铁，20世纪80年代以来是厚大断面球墨铸铁和薄小断面(轻量化、近终型)球墨铸铁。 如今，球墨铸铁已在汽车、铸管、机床、矿山和核产业等范畴获得普遍的利用。据统计，2000年世界的球墨铸铁产量已超过1500万吨o 球墨铸铁的牌号是按力学性能指标划分的，国标GB/T 1348－1988《球墨铸铁件》中单铸试块球墨铸铁牌号，见表1。 表1 单铸试块球墨铸铁牌号 牌号 抗拉强度Rm (MPa) 断后伸长率A (％) 布氏硬度 HBW 重要金相组织 QT400－18 400
18 130～180 铁素体 QT400－15 400 15 130～180 铁素体 QT450－10 450 10 160～210 铁素体 QT500－7 500 7 170～230 铁素体+珠光体QT600－3 600 3
190～270 珠光体+铁素体 QT700－2 700 2 225～305 珠光体 QT800－2 800 2 245～335 珠光体 或回火组织 QT900－2 900 2 280～360 贝氏体 或回火组织 球墨铸铁中常见的石墨形态有球状、团状、开花、蠕虫、枝晶等几类。其中，最具代表性的形态是球状。在光学显微镜下察看球状石墨，低倍时，外形近似圆形；高倍时，为
一汽车钢板弹簧金相组织分级图（X500） 图3回火屈氏体+少量铁素体（3级）图4回火屈氏体+少量贝氏体+少量铁素体（4级） 图5回火屈氏体+铁素体+屈氏体（5级） 二马氏体组织 a板条状马氏体B针状马氏体c片状马氏体加残余奥氏体
三莱氏体 四粒状贝氏体 五索氏体
汽车钢板弹簧金相组织及缺陷组织——黎方英 1、原材料金相组织及缺陷组织分析 材料:60Si2Mn钢.处理情况:热轧状原材料. 组织分析：图1 a），金相组织为铁素体和片层珠光体?正常原材料组织.图1 b），弹簧扁钢表而的脱碳.图lc）,d）,金相组织为带状铁素体和珠光体?严重带状组织一般热处理工艺难 以消除?图1 e），弹簧扁钢表而的划痕，原材料表面缺陷?图1 f），禅簧扁钢表而的碎裂, 原材料表而缺陷的废品. a)500X b)100X c)100X d)100X e)100X f)100X 图1 原材料金相组织及缺陷组织分析
2、60Si2Mn钢板弹簧正常淬火和回火组织分析： 处理情况：图2 a) ,860 °C加热保温后油冷淬火.图2b) ,860 °C加热保温后油冷淬火,460 °C回火. 组织分析：图2 a),金相组织为中等针状淬火马氏体.淬火获得马氏体,是达到强韧化的重要基础.图2 b)，金相组织为中等回火屈氏体. a)500X b)500X 图2 汽车钢板弹簧正常淬火组织和回火组织分析 3、淬火加热温度低形成的缺陷组织如图3 材料:50CrVA钢.侵蚀剂:4 %硝酸洒精溶液. 处理情况:加热保温后油冷淬火,460 °C回火. 组织分析：图3 a)，金相组织为回火屈氏体，未溶解的铁素体和未溶解的碳化物.图3 b), 金相组织为回火屈氏体，未溶解的铁素体和片状珠光体. a) 500 X b)500X 图3 淬火加热温度低形成的缺陷组织 緘淬火加热温度高形成的缺陷组织如图4. 材料：图4 a)、图4 c) , 60Si2Mn 钢;图4 b) , 50CrVA 钢. 处理情况：图4 b)，加热保温后油冷淬火；图4 a)、图4c)，加热保温后油冷淬火,460 °C回火. 组织分析：图4 a)，金相组织为回火屈氏体和上贝氏体，最大晶粒度超过1级.图4 b)，金相组织为淬火马氏体和残余奥氏体.图4 c)，金相组织为回火屈氏体，表层有一层全脱碳铁素
金相组织解析 时间:2009-12-0119:36:11来源:作者:点击:247次 金相组织,用金相方法观察到的金属及合金的内部组织.可以分为:1.宏观组织.2.显微组织. 金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。 1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处 2.铁素体－碳与合金元素溶解在α-fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。 3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。 4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。 珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线(读者注：1μm左右)，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体(读者注：0.5μm左右，几百纳米)。在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体(读者注：0.1μm以下，几十纳米)。 5.上贝氏体－过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间。过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚，针粗。转变时先在晶界处形成上贝氏体，往晶内长大，不穿晶。 6.下贝氏体－同上，但渗碳体在铁素体针内。过冷奥氏体在350℃~ms的转变产物。其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体，并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片；在晶内呈针状，针叶不交叉，但可交接。与回火马氏体不同，马氏体有层次之分，下贝氏体则颜色一致，下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗，易受侵蚀变黑，回火马氏体颜色较浅，不易受侵蚀。高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高，针叶比低碳低合金钢细。 7.粒状贝氏体－大块状或条状的铁素体内分布着众多小岛的复相组织。过冷奥氏体在贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。刚形成时是由条状铁素体合并而成的块状铁素体和小岛状富碳奥氏体组成，富碳奥氏体在随后的冷却过程中，可能全部保留成为残余奥氏体；也可能部分或全部分解为铁素体和渗碳体的混合物（珠光体或贝氏体）；最可能部分转变为马氏体，部分保留下来而形成两相混合物，称为m-a组织。
球墨铸铁基地组织 光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：完全奥氏体化、正火 组织及说明：珠光体+牛眼状铁素体 。牛眼状铁素体 ：正火冷却时，若以稍慢的冷却速度通过Ar3～Ar1温度范围，在球墨周围形成环状铁素体 ，冷却速度越慢，牛眼越厚。光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：正火 组织及说明：珠光体+破碎状铁素体。破碎状铁素体 ：低于但又接近Ac3临界温度正火时产生,即正火加热 时未溶解的铁素体 。 光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁热处理：沃斯回火 组织及说明：上贝氏体 光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁热处理： 沃斯回火 组织及说明：下贝氏体
光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：淬火 组织及说明：淬火马氏体+残余奥氏体 光学放大倍数：400× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：淬火+回火 组织及说明：回火马氏体 光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：淬火 组织及说明：淬火马氏体+残余奥氏体 光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：淬火 组织及说明：淬火马氏体+残余奥氏体
光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：淬火 组织及说明：淬火马氏体+残 余奥氏体Array 光学放大倍数：500× 浸蚀剂：4%硝酸酒精 材料及状态：球墨铸铁 热处理：淬火 组织及说明：淬火马氏体+ 残余奥氏体
20G钢(600℃保温)低碳碳素钢金相组织 材料：20G(锅炉用钢，相当20钢) 工艺情况：埋弧自动焊接后600℃保温2h，去应力处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀 组织说明：图右上部为焊缝组织，为铁素体和珠光体，呈柱状晶分布。 图为热影响区，为珠光体和铁素体，呈魏氏组织，晶粒度4级左右。 该高压锅炉中使用的工件采用埋弧自动焊的方法进行焊接，焊丝材料H08MnA+431焊剂。焊后经600～650℃保温2h的去应力处理。焊接接头的金相检查，表明焊缝质量达到有关标准要求，焊缝区无夹渣、气孔等疵病，热影响区晶粒有所增大，但尚属正常范围。
Mn18(固溶处理)金相图 材料：Mn18(30万kW发电机护环材料) 工艺情况：固溶处理 浸蚀方法：电解抛光、化学浸蚀 组织说明：基体为等轴孪晶奥氏体及极少量碳化物（在光学显微镜下不易观察到）。铸态高锰钢中有碳化物沿晶界分布，从而降低了力学性能和耐磨性，它只有通过高温固溶处理，促使碳化物溶入基体，得到均匀的奥氏体，才能在承受较大冲击负荷时发挥它的高耐磨性能特点。
W6Mo5Cr4V2(淬火后680℃回火)金相图 材料：W6Mo5Cr4V2 工艺情况：淬火后680℃回火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀(25~30℃，1.5min) 组织说明：黑色回火马氏体基体上分布白色断续网状碳化物，在网角处有堆积现象。 按图中所述标准，对网状分布碳化物不均匀度的评定是按网孔大小和节点处碳化物堆积程度分级，同样分为8级，从3级开始，本样品可评为6级。 高速钢钢锭经开坯、锻轧而成为钢材时，鱼骨状分布的共晶莱氏体已基本消除。但对尺寸较大的钢材，受到变形量较小的影响，组织中会存在着比较严重的碳化物不均匀度。