金相分析与评定
1、取样与制作
1.1 全相试样的选取准则
金相检验是研究金属及合金内部组织的重要方法之一，是骓热处理质量好坏的重要手段，要进行金相检验，首先要选择合适的有代表性的金相试样。常规检验可按相关技术标准规定要求取样，失效件的检验可在损坏的地方与完事的部位分别截取试样以作比较，结合其他检测手段探究其失效的大摇大摆。
金相试样截取部位确定以后，还必须确定检验面的方向，常取横向截面或纵向截面，横向试样即试样磨面为与轧(锻)制方向垂直的截面；纵向试样即试样磨面为与轧(锻)制方向平等的截面。两种截面上有不同的检测内容，见表1-1。
金相试样的大小应便于握持及磨制，较理想的形状尺寸是磨面面积小于400m㎡，高度15～20㎜的圆柱体或长方体。
从被检测的金属材料和零件上截取金相试样可用手锯、砂轮切割机、电火花切割机、剪切、锯、鉋、车、铣等截取，必要时也可用气割法截取。金相实验室里最常用的是手锯和薄片砂轮切割。未经热处理的钢材、普通铸铁以及有色金属可用手锯切取，也可用薄片砂轮切割机切取；淬火处理后的钢材，常用切割砂轮机切取。切割时，要注意冷却，特别是用砂轮切割机时，需要有充分的冷却液进行冷却。硬而脆的可以用锤击法取样，拣出合适的形状和尺寸的试样，或者进行镶嵌。
无论采用何种方法截取试样，都就避免试样因截割加工不当而引起的显微组织变化，如淬火马氏体组织试样，若切割时冷却不当，过热发生回火形成回火马氏体组织；低碳钢、有色金属中晶粒因受力而拉长、压缩、扭曲；奥氏体类钢在外力作用下晶粒内部滑移线增加出现形变孪晶等。这就要求在截取试样过程中试样受热、受外力作用尽量小。
对于表面处理及深度的检验，取样时应注意切割面与轴线垂直。
1.3夹持与镶嵌
当选取好的试样过小或过薄(金属碎片、钢丝、钢带、钢针、小钢球等)不易握持，或要对表面处理、表面缺陷等边缘组织试样进行检验，因此要保护试样边缘，或者试样要在自动磨光和自动抛光机上进行自动研磨、抛光时，要对试样进行夹持或镶嵌，所选用的夹持与镶嵌方法均不得改变原始组织。
1.3.1夹持法夹持法即利用预先制作好的夹具装置，把外形比较规则的圆柱体、薄板等细小试样夹在相应的夹具中。这些夹具比较简单，可自制，一般分为圆环状试样夹具和板型试样夹具，
见图1-2。利用机械夹持可将几片试样夹在一起，中间可用铜皮隔开，以保护试样边
图1-2 金相试样机械夹持夹具 缘。试样与夹具间应紧密接触。
1.3.2镶嵌法 镶嵌是把试样嵌入塑料胶木、树脂或低熔点金属，通过加热加压或固化剂作用等方法，使试样与镶嵌料紧密接触，具体方法见表1-3所列。
经切割或经切割、镶嵌后得到的金相试样，再经过磨制和抛光，得到磨面平整光滑，没有磨痕和变形层的金相试样，用适当的化学或物理方法对试样抛光面进行浸蚀的过程称为制样。不同的组织、不同位向的晶粒，以及晶粒内部与晶界处受到不同程度的浸蚀，从而在金相显微镜下可清晰地显示出金属与合金的内部组织。对于表面处理及其深度的检验，制样时应防止表面倒角。制样过程见表1-4，常用化学浸蚀剂见表1-5
钢中非金属夹杂物，如氧化物、硫化物、硅酸盐、氮化物等都呈独立相存在，主要是由脱氧产物和钢凝固时由于一系列物化反应所形成的各种夹杂物组成。非金属夹杂物作为独立相存在钢中，破坏了钢基体的连续性，使钢组织的不均匀性增大，一般来说钢中非金属夹杂物对钢的性能产生的是不良影响，因此评定钢中夹杂物类别、级别对保证钢材质量、防止开列十分重要。
2.1常用标准
GB/T10561《钢中非金属夹杂物含量的测定----标准评级图显微检验法》；ISO4967《钢中非金属夹杂物含量的测定----标准评级图显微检验法》。
上述标准适用范围：压缩比大于或等于3的轧制或锻制钢材中的非金属夹杂物。
2.2取样位置
钢材外表面到中心的中间位置的纵向截面。
2.3夹杂物类型
上述实际生产应用标准中按形态把钢中非金属夹杂物分为A、B、C、D、DS五大类，其中又把A～D类按夹杂物粗、细分为两类分别评定，用字母e表示粗系的夹杂物，分类及评定方法等见表1-6。
2
222
2
22
2
2
2
222
2
22
2
i=2(粗系) i=2(细系) 图1-7 A类(硫化物类)夹杂物(2级)级别图 100×(×0.6)
…………·………
i=2(粗系) i=2(细系)
图1-8 B类(氧化铝类)夹杂物(2级)级别图 100×(×0.6)
图1-9 C 类(硅酸盐类)夹杂物(2级)级别图 100×(×0.85)
i=2(粗系) i=2(细系) i=2
图1-10 D 类(球状氧化物类)夹杂物(2级)级别图 100×(×0.85) 图1-11 DS 类(单颗粒球状类)夹杂物(2级)
级别图100×(×0.85)
3、金属材料晶粒度评定
晶粒度是表示晶粒大小的一种尺度。对钢来说，晶粒度一般是指奥氏体化后的实际晶粒大小，即钢材经过不同的热处理操作后冷却到室温下所得到的晶粒。一般来说，在常温下使用的金属材料，晶粒越细，不仅温度、硬度越高，而且塑性、韧性也好。在100倍下645.16㎜2(1 in 2)面积内包含的晶粒个数N 与显微晶粒度级别数G 有如下关系： N=2G-1
如8级(G=8)晶粒度时，上述面积内约有128颗晶粒(也为ASTM 晶粒度级别) 3.1常用标准
GB/T6394《金属平均晶粒度评定方法》；ASTME112《测定平均晶粒度试验方法》。 上述标准适用范围：金属组织、晶粒形状与评级图相似的非金属材料。 3.2晶粒度测定方法
晶粒度测定在金相试样上进行，晶粒度的显示可根据钢种按标准规定操作。检测方法见表1-12。 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、 、
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、
·
3.3评定结果表示
日常检验常用比较法对照相应标准系列评级图(放大倍率为100倍)直接进行对比，结果用晶
3.4高速工具钢用Snyder-Graff晶粒度测定方法
高速工具钢的原始奥氏体晶粒度级别通常为9～12级。晶粒度从9级变化到12级，单位面积
内的晶粒数将增加近10倍，而平均线截距长度由14.1?减小至5?，但晶粒度级别只改变3个
单位。高速工具钢晶粒的细化能显著改变其性能，常需精确测定其晶粒度。Snyder和Graff提出了一个改进后的截数法。
浸蚀好的样品用10003的放大倍数观察，测试线为长度127mm的直线；有些样品可用5003的放大倍数并用63.5㎜的测试线，然后测量被直线截割的晶粒数。10个这样的测量数据的平均值就是Snyder-Graff截割数，以S-G)表示。晶粒度级别G与S-G晶粒号间存在以下函数关系： G=[6.635lg(S-G)]+2.66
图1-14 ASTM晶粒度级别与截数法Snyder-Graff晶粒号的对应曲线图1-14为ASTM晶粒度级别与截数法Snyder-Graff晶粒号的对应曲线，由图中曲线可找出ASTM的值与相对应的Snyder-Graff的值。
4、带状组织(偏析)评定
在经热加工后的亚共析钢显微组织中，铁素体与珠光体沿压延变形方向交替成层分布的组织，成为带状组织。带状组织使钢材的力学性能产生各向异性，即沿着带状纵向的强度高、韧性好，横向的强度低、韧性差。此外，带状组织的工件热处理时易产生畸变，且使得硬度不均匀。
4.1常用标准
GB/T13299《钢的显微组织评定方法》。
上述标准适用范围：低碳、中碳钢的钢板、钢带和型材。
评定珠光体钢中的带状组织，要根据带状铁素体数理，并考虑带状贯穿视场的程度、连续性和变形铁素体晶粒多少确定。上述标准按钢材碳的质量分数分为A、B、C三系列，每系列中按偏析程度分为0～5级，5级最严重，由试样100倍视场的相应图片对照评定。各系列、各级别对应的带状组织特征见表1-10所示。图1-15为各系列4级带状组织评级图。
图1-15
5、魏氏组织评定
亚共析钢在铸造、锻造、轧制、焊接和热处理时，由于高温形成粗大奥氏体，在冷却时游离铁素体除沿晶界呈网状析出外，还有一部分呈针状自晶界伸入晶内或在晶粒内部独自析出，而不与晶界铁素体网相连，这种针状组织称为魏氏组织。魏氏组织出现为钢材过热的金相特征，将造成钢的力学性能，尤其是冲击性能的下降，严重的将造成零件在使用过程中的脆性断裂。
5.1常用标准
GB/T13299《钢的显微组织评定方法》。
上述标准适用范围：低碳、中碳钢的钢板、钢带和型材。
评定珠光体钢过热后的魏氏组织，要根据析出的针状铁素体数量、尺寸和自由铁素体网确定的奥氏体晶粒大小确定。上述标准按钢材碳的质量分数分为A、B两系列，每系列中按魏氏分布的严重程度分为0～5级，5级最严重。试样在100倍下的视场由相应图片对照评定。各系列、各级
图1-16 各系列4级魏氏组织评级图 100×(×0.6)
6、球粒状珠光体(球化体)评定
钢经球化退火后，获得均匀分布的小球状珠光体，能降低钢的硬度、改善切削加工性能，并为以后的热处理做好准备。
具有片状珠光体的钢材硬度高、切削性能差、加工后表面粗糙，当进行热处理时工具变形较大，且容易造成过热。产生片状珠光体的原因主要是退火工艺不良或温度控制不准确，例如加热温度不足、保温时间过短均会使钢得不到均匀的球状组织，而出现细片或点状的珠光体。如果加热温度太高，则造成钢材过热，出现粗片状珠光体及网状碳化物。对于球化不良的钢，可再经球化退火处理。
各钢种球化体评定的常用标准和依据见表1-14
数量、大小及分布情况，并对照标准图片进行评定。
图1-17
图1-18
1级(组织特性：珠光体+铁素体) 6级(组织特性：均匀分布球化全+铁素体) 图1-19JB/T5074中碳合金结构钢部分球化体组织分级图 400×(×0.7)
图1-20
图1-21
图1-22
7、马氏体组织评定
钢经淬火处理或淬火、低温回火(150～250℃)后得到马氏体组织。马氏体形态主要为板条状马氏体(低碳马氏体，见图1-23)、针状马氏体(高碳马氏体，见图1-24)。马氏体的粗细或长短(大小)对性能有很大影响，热处理工艺中常要对其控制。具体钢种、具体工艺不同，马氏体组织的评定方法不相同。
图1-23 图1-24
图1-25 图1-26 图1-27 图1-28
图1-29
图1-30
图1-31 图1-32
图1-33
评定时，
在金相试样上，一定倍率下(500倍或400倍)，针状马氏体常用测量针叶长度并对照标准图片进行评定，中碳马氏体主要用对照法。
8、残留奥氏体含量评定
工件淬火冷却至室温后残存的奥氏体称残留奥氏体。残留奥氏体属韧性相，同时又是不稳定相，在一定条件下会继续向马氏体转变，因此其含量对工件的使用性能有较敏感的影响。具体评定方法因钢材、工艺而异。
要相对较精确地测定残留奥氏体含量(如科研、工艺评定需要)，常采用X 射线衍射仪，根据衍射的相对强度可求得相对含量。实际生产中则采用金相对照法评定残留奥氏体含量或含量级别。评定时放大倍率一般为500倍或400倍，但国外标准常在1000倍以下评定。
8.1X 射线衍射法测定残留奥氏体含量
用X 射线衍射仪可以测出小于1%的残留奥氏体量，同时可以在不损坏钢体表面的情况下进行工作。在中碳淬火钢中，如将其可能存在的微量碳化物不计，则可以看作是马氏体和残留奥氏体两金属相的混合体。用X
射线衍射法测定其中残留奥氏体量的方法主要有两种：一种叫外标法，是比较待测试样及标准样品的衍射花样中某相应的奥氏体衍射线条的强度。另一种叫内标法，是直接比较所测试样的同一衍射花样中残留奥氏体和马氏体的相信衍线条的累积强度，可求出试样中残留奥氏体的含量，它比较方便和准确。具体送样应按照具体X 衍射仪要求。
8.2常用金相法残留奥氏体评定标准及方法
各钢种、工艺条件下残留奥氏体金相评定常用标准见表1-16 图1-34
评定时，在经正常浸蚀的金相样品上，在一定倍率(500倍或400倍)下，对照相应标准中的图片评定，一般与马氏体级别同时评定。评定中，试样浸蚀的不足或过度均会影响评定结果，应注意控制。
9、碳化物级别评定
在碳钢中，由碳和铁化合而形成渗碳体，当钢中碳和合金元素含量较高时，可能形成合金渗碳体或合金碳化物。碳化物硬度很高(800～1000HV)，脆性很大，塑性和冲击韧度几乎为零。碳化物形态有片状、粒状、网状、带状等，是钢中的主要硬化相，其形态、大小、分布和数量对于钢的性能影响很大。不同钢种、不同工艺条件下对碳化物的评定不尽相同，生产中一般采用金相法按相关标准进行评定。
图1-35
图1-36 图1-37 图1-38 图1-39
图1-40
图1-41
评定时，在金相试样、一定倍率下(500倍或400倍)、一定部位处(包括取样方向)，按碳化物聚集程度、大小和形状评定；碳化物网状级别按碳化物聚集程度及聚网程度评定；对化学热处理件渗层还要根据碳化物数量，对应相应标准中的图片进行评定。
10、化学热处理件铁素体评定
经渗碳、碳氮共渗等化学热处理后，有时零件心部会出现铁素体(由于零件直径较大、淬火加热温度偏低或淬火冷却速度稍低)，对于齿轮等重要零件，不但要求表面耐磨而且心部也要有高的强韧性，故而对铁素全的含量要进行控制。对渗氮处理零件，应在渗氮处理前检验其铁素体含量。生产中一般用金相法按相关标准对照评定。
各钢种、工艺条件下基体中铁素体评定常用标准及方法见表1-18所示。
图1-42
图1-43
图1-44
评定时，在化学热处理试样心部、一定倍率下，按铁素体的大小和数量，对应相应标准中的图片进行评定。
11、化学热处理渗层深度金相测定
工作经渗碳、碳氮共渗、渗氮等化学热处理后，一般以硬度梯度法测出零件的硬化层深度，并作为仲裁方法，一般检验时，可用金相法。
金相技术 φ10 螺母 金相检验报告 姓名： 班级： KT833 学号： 实验日期： 2011年11月06日
φ10螺母的金相检验报告 一、材料的原始条件： 螺母 二、实验设备及材料： 金相显微镜、抛光机、预磨机、吹风机、各号金相砂纸、抛光布、抛光剂、脱脂棉、滤纸、3%硝酸酒精腐蚀液、待检测试样 三、实验内容： 试样的制备 1、取样 试样的选取应根据被检验零件的特点，选取有代表性的部位。 对于内径为10mm的球墨铸铁螺母试样，选取其一个光滑的棱面作为实验面。 2、打磨 分为粗磨和细磨。 首先进行手工磨光，在一个平整的桌面上放置一块干净的玻璃板，在玻璃板上铺上砂纸，并用左手压住砂纸，右手握住试样，使磨面朝下并水平与砂纸接触，然后轻轻向前推行进行磨制，提起试样进行返回，重复上述步骤直至打磨掉试样表面的锈迹污渍并使其光整。 再利用预磨机进行打磨，从粗砂纸向细砂纸依次打磨，每换一号砂纸，应将试样转90度再磨制，使磨削方向与之前的磨痕方向垂直，以便观察前一道磨痕是否完全消除，在打磨过程中需要不断用水冷却试样，避免其受热引起组织变化。 3、抛光 本实验采用抛光机进行抛光。 抛光前需要仔细的清洗试样，避免打磨时把砂纸上的沙粒附着试样表面，在
抛光时对试样表面造成影响。 抛光时先将一定量的抛光剂倒在抛光布上，然后拿稳试样使其磨面平稳的压在旋转的抛光布上，压力不宜过大。每隔一段时间需拿起试样进行观察，当试样表面干燥时，应添加抛光剂。待试样表面的磨痕全部消除干净并呈现光亮的镜面时，即停止包抛光。抛光结束后应用水进行清洗，并用脱脂棉擦洗，将试样上的抛光剂彻底洗净。 4、浸蚀 本试样采用3%的硝酸酒精进行腐蚀，浸蚀前需要把试样上所带的水甩掉避免稀释腐蚀剂。 将试样的抛光面浸入腐蚀剂中，浸蚀时间要适当，当抛光面由光亮的镜面变成暗灰色不能成像时即停止腐蚀，并迅速用清水冲洗干净。 最后，用滤纸吸干试样上的水，并用吹风机进行烘干，即可进行金相观察。 四、结果的分析 1、金相组织
第一讲金相分析技术之概述 1.1金相分析技术 金相分析技术是指用光学金相显微镜，观察，记录，分析，金属材料的微观组织结构的技术。 铁碳合金根据含碳量的不同分为亚共析钢，共析钢，过共析钢，白口铸铁等。不同成分的钢，它们的金相组织各不相同。另外成分相同的钢，根据热处理状态不同，它的组织结构也各不相同。组织不同，材料的性能也不相同。所以，成分，热处理状态等，决定了材料的组织，材料的组织结构，又决定着材料的各种性能。可见，研究材料组织结构的重要作用。 金属材料的结构，可分为：原子结构、晶体结构、组织结构和宏观结构。 我们所研究的主要是金属材料。要对这些材料进行合理地，有效地使用，充分发挥它们的潜力，必须要了解和掌握它们的某种或某些性能。为了达到这个目的，必须对材料进行测试。实际上金相分析技术应该是材料测试的一种。往往和其它测试手段共同进行，综合分析。 1.2材料的测试技术 材料的测试，从它的根本意义来说，它是属于信息技术的具体的应用。因为它是通过采用一定的方法，将材料的某种性能有关的内涵信息，进行提取，分离，输出，转换，处理，显示，记录，分析等等。经过这样一些过程，从而得到，我们所要探求的，真实的性能特征。 然后，将这些处理后的信息反馈到生产现场或实验室，对生产或实验进行指导或进行控制。 例如：最简单的是金属的拉伸试验……….。 近年来，由于近代物理，化学，光学，声学，及微电子，材料科学，计算机，自动控制等学科的迅速发展，提供了很多敏感元件，转换元件，检测器件，显示和记录装置等器材和技术，这样不仅使以前的测试方法和仪器有了很大的改进和更新。同时也开发了一些新的设备解决了以前所不能解决的问题。 如：硬度计。便携式，现场金相分析仪，高温金相分析仪及可以看到原子的扫描遂道电子显微镜，原子力显微镜，快速金相显微镜，可以看到动态变化的显微镜等等。 现在的检测技术要求：是向着快速，简便，精确，自动化，多功能，低费用的方向发展。 例如：以前化学分析到现在的光谱分析 以前洗相照相到现在的电脑，打印机输出。 1.2.1关于材料测试的重要意义： 我们可以从实际应用中的一些例子看出 1、在设计新的设备，或新的构件时就必须选用合适的材料，这就必须提供材料 有关的性能数据，特别需要提供设备或构件实际服役的性能，来作为设计的依据。如航空母舰的钢板。飞机发动机的材料。 2、在合成和制备新材料或制定新工艺时，要对材料的性能进行比较，筛选，和 确定最佳方案。如焊接工艺评定。 3、在工业生产中，对投产的原材料的质量，必须进行检查，用来了解它是不是 符合规格，用来保证产品的质量。如压力容器的生产。 4、在生产加工过程中要对各道工序前后的材料半成品，成品的性能进行监控，
金相实验报告 目录 一、实验步骤及原理 1 （一）磨样1方式 1 工序 1 磨制方法 2 （二）抛光2机械抛光2 1. 原理 2 2．分类 3 3.操作 3 （三）腐蚀 4 1.概述 4 2.目的 4 3.化学侵蚀法的原理 4 4.进一步腐蚀的方法 5 5.操作步骤 5 （四）拍照5 二、金相显微镜的原理、构造及使用 5 1、原理 5 2、构造 6 3、使用 6 （五）硬度测试 7 1.硬度 7 2.洛氏硬度 7 3.布氏硬度 8 4.显微硬度 8 三．实验结果 9 （一）金相照片 9 （二）硬度值 9 四.参考资料来源 10 一、实验步骤及原理 磨样---抛光---腐蚀---拍照---分 析 观察宏观硬度HB,HRC 观察显微硬度 （一）磨样
●方式： 手工磨和机械磨 ●工序： 粗磨和细磨 粗磨—获得一个平整的表面 细磨—消除磨痕 A:粗磨 粗磨的目的是为了整平试样，并磨成合适的外形。粗磨一般在砂轮机上进图1. 试样磨痕示意图（1） 行。对很软的材料，可用锉刀锉平。使用砂轮机粗磨时，必须注意接触压力不可过大，若压力过大，可能使砂轮碎裂造成人身和设备事故，同时极易使磨面温度升高引起组织变化，并且使磨痕加深，金属扰乱层增厚，给细磨抛光带来困难。粗磨时需冷却试样，防止受热而引起组织变化。粗磨后需将试样和双手清洗干净，以防将粗砂粒带到细磨用的砂纸上，造成难以消除的深磨痕。 B:常规细磨方法 细磨的目的是消除粗磨时留下的较深的磨痕，为下一个工序——抛光做准备。常规的细磨有手工磨光和机械磨光两种方法。手工磨光是用手握持试样，在金相砂纸上单方向推移磨制，拉回时提起试样，使之脱离砂纸。细磨时可以用水作为润滑剂。我国金相砂纸按粗细分为01号、02号、03号、04号、05号等几种(表2-2)。细磨时，依次从粗到细研磨，即从01号磨至05号；每次换下一道砂纸之前，必须先用水洗去样品和手上的砂粒，以免把粗砂粒带到下一级的细砂纸上去。同时要将试样的磨制方向调转90°，即本道磨制方向与上一道磨痕方向垂直，以便观察上一道磨痕是否全部消除。 图2. 磨样操作图（1）为加快磨制速度，减轻劳动强度，可在转盘上贴有水砂纸的预磨机上进行机械磨光。水砂纸按粗细有200号、300号、400号—900号等。磨制时由200号开始，逐次磨到900号砂纸，磨制时要不断加水冷却。每换一道砂纸，必须用水将试样冲洗干净，并将磨制方向调 换90°。 ●磨制方法 ●砂纸平铺在玻璃板上，一手按住砂纸，另一手握住试样，使试样磨面朝下并与砂纸
金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB／T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)
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。
金相检测国家标准汇总公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
检验类别 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法） 【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法） 【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 4、脱碳层深度测定【004】钢的脱碳层深度测定法…GB/T 224-2008 【130】脱、渗碳层深度测定…GB 224-87 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 【059】石墨长度…GB 7216-87 【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 【186】碳化物数量…GB 7216-87 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 【190】基本组织特征…GB 7216-87 【235】石墨长度（自动分析）…GB 7216-87 【251】灰铸铁多图多模块评级：石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团【255】灰铸铁金相＿基本组织特征（灰度法） 【256】石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团（灰度法）…GB 7216-87 【316】灰铁金相等级图_石墨类型…SS 2007-6 【317】灰铁金相等级图_石墨尺寸…SS 2007-7 【318】灰铁金相等级图_铁素体的大约百分含量…SS 2007-8 【319】灰铁金相等级图_珠光体的大概间隔…SS 2007-9
金相检验标准 GB/T 10561-89 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6394-2002 系列图I（无孪晶晶粒++浅腐蚀100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅱ（有孪晶晶粒++浅腐蚀+100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅳ（钢中奥氏体晶粒++渗碳法100×） GB 224-1987 钢的脱碳层深度测定法 GB 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB 2828-1987 逐批检查记数抽样程序及抽样表 GB 4236-1984 钢的硫印检验方法 GB 16840.4-1997 电气火灾原因技术鉴定方法第4部分：金相法 GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 13298-1991 金属显微组织检验方法 GB/T 18876.1-2002 应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分 GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度第一部分：试验方法 GB/T 14999.4-94 高温合金显微组织试验方法 GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验第1 部分: 试验方法( A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T 标尺) GB/T 231.1-2002 金属布氏硬度试验第1 部分: 试验方法 GB/T 3488-1983 硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489-1983 硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4194-1984 钨丝蠕变试验,高温处理及金相检查方法 GB/T 5617-1985 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 6401-1986 铁素体奥氏体型双相不锈钢中α-相面积含量金相测定法 GB/T 7216-1987 灰铸铁金相 GB/T 8493-1987 一般工程用铸造碳钢金相 GB/T 8755-1988 钛及钛合金术语金相图谱 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 GB/T 9450-1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451-1988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 11809-1998 压水堆核燃料棒焊缝金相检验 GB/T 13305-1991 奥氏体不锈钢中α--相面积含量金相测定法 GB/T 13320-1991 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB/T 13925-1992 铸造高锰钠金相 GB/T 17455-1998 无损检测表面检查的金相复制件技术 GB 1814-1979 钢材断口检验方法 GB 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T 7998-2005 铝合金晶间腐蚀测定方法 GB/T 1298-2008 碳素工具钢 GB/T 1299-2000 合金工具钢
1目的 为使金相检测的操作有所依循,保证实验的准确性和稳定性。 2范围 凡本公司需做金相检验的检测作业,均适用。 3作业内容 检验标准 检验项目和标准根据客户要求定。 操作程序 3.2.1金相试样的制备 取样－粗磨－细磨－抛光 3.2.1.1取样 取样要具有代表性，截取过程中应防止组织发生变化。 3.2.1.2粗磨 粗磨一般在专用的砂轮和砂布上进行，目的是将取样所形成的粗糙表面、不规则外形的试样修整成形，为以后的磨制和抛光作好准备。在砂轮上磨制后，为使试样的检验面进一步磨平，在0号或00号砂布上再进行磨制，磨至试样磨面看不到砂轮磨痕为止。粗磨后，将试样和双手清洗干净，以防粗沙粒带入砂纸。 3.2.1.3 细磨 细磨一般在金相砂纸上对粗磨好的试样进一步磨制，为抛光作好准备。细磨一般要由粗到细依次经过800＃1000＃1200＃金相砂纸。每更换一道砂纸转动90○角，以观察上道砂纸划痕是否全部磨掉。细磨后，将试样和双手冲洗干净。 3.2.1.4抛光 抛光的目的是除去试样磨面上磨痕，使其呈光亮无痕的镜面。抛光在涂有金刚石研磨膏的专用抛光机上进行，并在抛光机上沿半径方向往复移动或转动，以防产生抛光道痕或拖尾。抛光好的试样冲洗干净，并迅速用吹风机吹干。 3.2.2金相组织的浸蚀 3.2.2.1溶液的配制 2—5%硝酸酒精溶液：2—5mL硝酸 95-98mL无水乙醇 3.2.2.2金相组织的显示 一般过程：冲洗抛光试样－酒精擦洗－吹干－浸蚀－冲洗－酒精擦洗－吹干。方
法有揩擦法和浸入法两种。 a)揩擦法 揩擦法是用药棉球沾上浸蚀剂揩擦抛光面，直至抛光镜面变成灰暗色，冲洗吹干。 b)浸入法 浸入法是将试样浸入浸蚀剂中，再轻微移动试样，促使气泡逸出，镜面变成灰暗色，取出冲洗吹干 3.2.3金相试样的观察判定 3.2.3.1铸铁的金相检验 a)灰铸铁(执行标准 GB/T7216-87) 用未浸蚀的试样检验石墨形状和石墨长度。如在同一试样中有不同形状石墨，应观察估计每种形状石墨的百分数，并在报告中依次说明。检验石墨长度，应选择有代表性的视场取其中最长的三条以上石墨的平均值测定，被测视场不少于三个。用2－5％硝酸酒精溶液浸蚀3－5秒后观察基体组织，珠光体含量、碳化物数量、磷共晶数量，以大多数视场对照图片。 b)球墨铸铁(执行标准 GB9441-88) 试样浸蚀前，观察球墨铸铁的球化级别和石墨大小。检验球化级别至少观察5 个视场，取其中3个较差的视场与级别图对照评定。检验石墨大小，以大多数视场对照级别图。抛光好的试样用2－5％硝酸酒精溶液浸蚀3－5秒，观察基体组织。检验珠光体、铁素体分散分布的含量时，以大多数视场对照级别图。检验渗碳体含量时，以含量最多的视场对照评级。 3.2.3.2铸钢的金相检验 铸钢的金相检验项目根据客户要求定。 3.2.4金相显微镜 3.2. 4.1金相显微镜的操作规程 a)检查电源和显微镜主机是否连接，确认显微镜灯泡电压已经打至最小，方可打开主机电源。 b)将日光校正滤色片推入光路。 c)将试样放在载物台垫片上，打开灯泡电压调节旋钮至三分之一左右，先使用小倍数的物镜找到物体后再使用大倍数的物镜观察，转换物镜时推动物镜转盘，不可直接推物镜。
有色合金彩色金相技术的研究与应用 朱锦艳王凤花 (太原重型机械集团公司，太原030024) 摘要：本文应用化学沉积着色法对铜、铝合金及双金属焊接接头的显微组织进行了上千次的着色试验。结果表明：彩色金相能够清晰地显示一般金相方法看不到的组织细节和特殊的相，其色彩鲜艳、分辩率高，给人们提供了很有意义的信息。同时还系统地介绍了化学沉积试剂的应用方法和试验操作技巧。 关键词：金相技术；着色；衬度；组织鉴别 O 引言 光学金相技术对揭示合金内部组织的奥秘起了十分重要的作用。随着科学技术的高速发展，普遍的金相方法限于其反着能力，已满足不了人类对金属材料微观世界的进一步探讨。由于电子金相技术的蓬勃兴起，使材料的研究进入一个新领域．作为基础的光学金相技术依然是解决生产实际问题所不可缺少的重要手段。人们为了提高光学金相的测试水平，必须从提高组织中各相间衬度入手，由此发展了一种崭新的显示方法——彩色金相。基于人眼对彩色差异的特殊敏感，利用彩色衬度来区分合金组织更为准确可靠，彩色金相已成为光学金相发展的方向。本文应用彩色金相的原理和方法对铝、铜合金等有色金属的显微组织进行了大量的试验和探讨工作，积累了较丰富的实践操作经验和技术，并研制出一册《有色合金彩色金相图谱》。 1 彩色金相原理及方法 彩色金相主要是通过物理或化学的方法，使试样表面形成一层干涉膜，利用光的薄膜干涉效应，使合金的显微组织产生鲜明的彩色衬度，以此来提高光学金相的鉴别能力。彩色金相显示合金组织的方法主要从两方面着手：一是改变样品表面状况的彩色侵蚀着色法、化学沉积着色法、热染法和真空蒸镀法等；二是不改变样品表面状况的纯光学方法，有偏光干涉法和分色法等，这些方法各有特点和局限性。本试验基于有色合金的特点及实验条件，主要选用化学沉积干涉膜着色法。 化学沉积着色的机理是，根据电化学原理，金属试样浸入到化学沉积试剂中时，必然会发生一系列的电化学过程，试样表面上的各区域按它们各自的稳定电位与试样综合稳定电位之差值，分为不同的阴极区域和阳极区域。如果选用了合适的试剂，则该试剂有能力，使不同区域上沉积不同厚度的干涉膜。不同的合金相其化学常数不同或膜的厚度不同，利用多重反射与薄膜干涉效应，使各相之间或位向与成份不同的晶体之间产生不同的干涉色，从而产生彩色图象，以达到辩认组织的目的。
附件A 焊缝的宏观和微观金相检验方法 A1范围 本附件是为宏观和微观检测的试样制备、试验程序及其目的，规定的推荐方法。 A2 术语和定义 A2.1 宏观检验 用肉眼或低倍放大镜(放大倍数一般小于50)检查试样，试样表面可处理或不处理。 A2.2 微观检验 用显微镜检查试样，一般放大倍数为50～500，试样表面可处理或不处理。 A2.3检验操作人员 进行宏观、微观检验的操作人员。 A3 缩略语 本方法采用的缩略语如下： (1)A，宏观检验； (2)I，微观检验； (3)E，腐蚀处理； (4)U，不腐蚀处理。 A4 原理 宏观和微观检验用来显示焊缝的宏观和微观特性，通常检验焊缝的横截面。 A5 试验目的 宏观和微观检验目的是单纯地评定组织(包括晶粒组织、形态和取向，沉淀和夹渣)、与各种裂纹和空穴关系。检测截面还要能记录截面平面的取样形状。 A6 试样的截取
试样的截取方向一般垂直于焊缝轴线(横截面)，试样包括焊缝熔敷金属和焊缝两侧的热影响区。但也可以从其它方向截取试样。 在试验前应确定时间的位置、方向和数量，以及参照应用标准。 A7 试验程序 A7.1一般原则 应给出下列信息： (1)母材和焊接材料； (2)试验对象； (3)腐蚀剂的组成/名称； (4)表面抛光(见A7.2.1)； (5)腐蚀方法(见A7.2.2)； (6)腐蚀时间； (7)安全措施(见A7.3)； (8)其他附加要求。 A7.2试样制备 用于检验试样的制备包括通过切割、镶嵌、研磨、抛光、适当腐蚀。这些加工过程不应对检验表面产生有害的影响。 A7.2.1 表面抛光 表面抛光的要求取决于下述因素： (1)检验类型； (2)材料种类； (3)记录(例如照片)。 A7.2.2 腐蚀 A7.2.2.1 腐蚀方法 在腐蚀前，先确定腐蚀方法。在常用的方法有以下几种： (1)把试样侵入腐蚀剂中腐蚀； (2)擦拭试样表面腐蚀； (3)电解腐蚀。
金相综合实验报告 实验名称: 碳钢成分-工艺-组织-性能综合分析实验专业: 材料科学与工程 班级: 材料11（1） 指导老师：席生岐高圆 小组组长: 仇程希 小组成员：齐慧媛李敏朱婧王艳姿闫士琪陈长龙黄忠鹤郭晓波丁江蒋经国庞小通林乐 二〇一四年四月三日
一、实验目的 1.了解碳钢热处理工艺操作； 2.学会使用洛氏硬度计测量材料的硬度性能值； 3.利用数码显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后钢的金相组织分析方法； 4.探讨淬火温度、淬火冷却速度、回火温度对45和T12钢的组织和性能（硬度）的影响； 5.巩固课堂教学所学相关专业知识，体会材料的成分—工艺—组织—性能之间关系。 二、实验内容 1.进行45和T12钢试样退火、正火、淬火、回火热处理，工艺规范参考相关资料； 2.用洛氏硬度计测定试样热处理试样前后的硬度； 3.制备所给表中样品的金相试样，观察并获取其显微组织图像； 4.对照金相图谱，分析探讨本次实验可能得到的典型组织：片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。三、实验原理 热处理是一种很重要的金属加工工艺方法。热处理的主要目的是改变钢的性能，热处理工艺的特点是将钢加热到一定温度，经一定时间保温，然后以某种速度冷却下来，从而达到改变钢的性能的目的。研究非平衡热处理组织，主要是根据过冷奥氏体等温转变曲线来确定。 热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织结构发生了的一系列的变化。采用不同的热处理工艺，将会使钢得到不同的组织结构，从而获得所需要的性能。 钢的热处理基本工艺方法可分为退火、正火、淬火和回火等。 (一)碳钢热处理工艺 1.加热温度 亚共析钢加热温度一般为Ac3+30-50℃，过共析钢加热温度一般为Ac 1＋30-50℃（淬火）或Acm+50-100℃（正火）。 淬火后回火温度有三种，即：低温回火（150-250℃）、中温回火（350-500℃）、
金相检测国家标准总结
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检验类别 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法） 【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法） 【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 4、脱碳层深度测定【004】钢的脱碳层深度测定法…GB/T 224-2008 【130】脱、渗碳层深度测定…GB 224-87 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 ８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 【059】石墨长度…GB 7216-87 【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 【186】碳化物数量…GB 7216-87 【187】磷共晶类型…GB 7216-87 【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 【190】基本组织特征…GB 7216-87 【235】石墨长度（自动分析）…GB 7216-87 【251】灰铸铁多图多模块评级：石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团 【255】灰铸铁金相＿基本组织特征（灰度法） 【256】石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团（灰度法）…GB 7216-87 【316】灰铁金相等级图_石墨类型…SS 2007-6 【317】灰铁金相等级图_石墨尺寸…SS 2007-7 【318】灰铁金相等级图_铁素体的大约百分含量…SS 2007-8 【319】灰铁金相等级图_珠光体的大概间隔…SS 2007-9 【320】灰铁金相等级图_碳化物及磷化物共晶体大致含量…SS 2007-10 9、定量金相测定方法【009】定量金相测定方法…GB/T 15749-95 10、钢的显微组织评定方法
铜及铜合金的金相组织分析一）结晶过程的分析 结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。 取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。 （二）宏观分析中常见缺陷 在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。 浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。 由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。 铸造时热应力可产生裂纹。 浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。 （三）微观分析 与铜相互作用的性质，杂质可分三类： 1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。 2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。 3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。 铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。 铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色； 铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。 暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。 硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、 Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。 氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。 偏振光观察：Cu2O呈暗红色。 QJ 2337-92 铍青铜的金相试验方法 金相分析晶粒度检测金属显微组织分析，晶粒度分析，GB/T 6394-02 金属平均晶粒度测定方法 ASTM E 112-96（2004） 金属平均晶粒度测定方法
YS/T 347-2004 铜及铜合金平均晶粒度测定方法 GB/T13298-91 金属显微组织检验方法 GB/T 13299-91 钢的显微组织评定方法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 ASTM E45-05 钢中非金属夹杂物含量测定方法 GB/T 224-87 钢的脱碳层深度测定方法 ASTM E407-07 金属及其合金的显微腐蚀标准方法 GB/T 226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 5168-85 两相钛合金高低倍组织 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 ASTM A 247-06 铸件中石墨微结构评定试验方法 GB/T 7216-87 灰铸铁金相 EN ISO 945:1994 石墨显微结构 GB/T 13320-07 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 CB 1196-88 船舶螺旋桨用铜合金相含量金相测定方法 JB/T 7946.1-1999 铸造铝合金金相 铸造铝硅合金变质 JB/T 7946.2-1999 铸造铝合金金相 铸造铝硅合金过烧 JB/T 7946.3-1999 铸造铝合金金相铸造铝 氧是铜中最常见的杂质，可产生氢脆。所以含氧量应严格规定。 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89
金相检验标准 1、GB_T_10561_2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检法 2、 GB_T_1979_2001结构钢低倍组织缺陷评级图 3、GB_T_6394_2002金属平均晶粒度测定方法 4、GB_T_6394_2002_I系列图 I（无孪晶晶粒++浅腐蚀100×） 5、GB_T_6394_2002_Ⅱ系列图Ⅱ（有孪晶晶粒++浅腐蚀+100） 6、GB_T_6394_2002_Ⅲ系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） 7、GB_T_6394_2002_Ⅲ系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） 8、GB_226_1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验 9、GB_T_9450_2005钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 10、GB_T_13298_1991金属显微组织检验方法 11、GB_T_14999.4_94高温合金显微组织试验方 12、GB_T_3488_1983硬质合金显微组织的金相测定 13、GBT-7998-2005铝合金晶间腐蚀测定方法 14、GBT-1298-2008碳素工具钢 15、GBT-1299-2000合金工具钢 16、GBT-3246_2-2000变形铝及铝合金制品低倍组织检验方法 17、GBT-4296-2004变形镁合金显微组织检验方 18、GBT-5617-2005钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 19、GBT-6463-2005金属和其它无机覆盖层厚度测量方法评述
20、GBT-8014.1-2005铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第1部分测量原 21、GBT-8014.2-2005及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第2部分质量损失法 22、GBT-8014.3-2005铝及铝合金阳极氧化氧化膜厚度的测量方法第3部分分光束显微镜法 23、GBT-11354-2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 24、GBT-13320-2007钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 25、GBT-13299-1991金相组织评级图及评定方法 26、GB-T_15749-2008_定量金相测定方法 27、JB_T_5074_2007低、中碳钢球化体评级 28、JB_T_3829_1999蠕墨铸铁金相 29、JB_T_9205_1999珠光体球墨铸铁零件感应淬火金相检验 30、JB_T_9204_1999钢件感应热处理金相检验 31、JBT-2798-1999铁基粉末冶金烧结制品金相标准 32、JB_T_5664_1991重载齿轮失效判据 33、JB_T_6141.1_1992重载齿轮渗碳层球化处理后金相检验 34、JBT-1460-2002高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件 35、JBT-6016-1992内燃机单体铸造活塞环金相检 36、JBT-6075-1992氮化钛涂层金相检验方法 37、JBT-6141.3-1992重载齿轮渗碳金相检验
实验三碳钢的非平衡组织及常用金属材料 显微组织观察 实验目的概述实验内容实验方法实验报告思 考题 一、实验目的 1. 观察碳钢经不同热处理后的显微组织。 2. 熟悉碳钢几种典型热处理组织——M、T、S、M回火、T回火、S回火等组织的形态及特征。 3. 熟悉铸铁和几种常用合金钢、有色金属的显微组织。 4. 了解上述材料的组织特征、性能特点及其主要应用。 TOP 二、概述 1. 碳钢热处理后的显微组织 碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织，经淬火得到的是不平衡组织。因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，而且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。 为了简便起见，用C曲线来分析共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能（见表3-1）。在缓慢冷时(相当于炉冷，见图2-3中的V1)应得到100%的珠光体；当冷却速度增大到V2。时(相当于空冷)，得到的是较细的珠光体，即索氏体或屈氏体；当冷却速度增大到V3时(相当于油冷)，得到的为屈氏体和马氏体；当冷却速度增大至V4、V5，(相当于水冷)，很大的过冷度使奥氏体骤冷到马氏体转变开始点(Ms)后，瞬时转变成马氏体。其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度(V4)称为淬火的临界冷却速度。 转变类型组织名称形成温度范围／℃显微组织特征硬度(HRC) 珠光体型相 变珠光体 (P) >650 在400～500X金相显微镜下可以观察到 铁索体和渗碳体的片层状组织 ～20 (HBl80～200)索氏体 (S) 600～650 在800一]000X以上的显微镜下才能分 清片层状特征，在低倍下片层模糊不清 25～35 屈氏体 (T) 550～600 用光学显微镜观察时呈黑色团状组织， 只有在电子显徽镜(5000～15000X)下 才能看出片层状 35—40 贝氏体型相 变上贝氏体 (B上) 350～550 在金相显微镜下呈暗灰色的羽毛状特 征 40—48 下贝氏体 (BT) 230～350在金相显微镜下呈黑色针叶状特征48～58
金相显微分析技术 作业指导书 一、前言 金属材料的性能与其组织形态之间存在着密切的联系。除化学成份（材料配比）、晶体结构（固有特性）外，材料在不同加工条件下可获得不同的组织，并对其在加工过程和使用过程中所表现的理化、机械性能，均可产生明显的影响。显微分析是研究金属内部组织的最重要方法之一，而金相显微镜是用于观察金属内部组织结构的重要光学仪器；因此，有必要通过金相显微分析手段来揭示材料的组织状态，并据此为材料的开发和加工提供参照。 二、适用范围 本制度适用于本公司金相室的管理。 三、职责 1. 工程技术中心负责金相室的管理； 2. 工程技术中心负责金相室内设备、仪器的使用、维护和保养。 四、操作要求 1. 操作人员必须经过专业教育或经过培训后达到规定技能的专业人才。 2. 初次操作前心须熟悉、了解各仪器的结构、性能；认真仔细阅读说明书，掌握其正确的使用、维护和保养方法。 五、操作规范 （一）试样的制备及观察、成像 用光学显微镜观察和研究金属内部组织，包括四个步骤：1）制备试样；2） 采用适当的腐蚀手段显示试样表面的组织；3）用显微镜观察和研究试样表面的组织；4）截取有代表性的区域成像、保存。 1. 试样的制备 1.1试样的截取：金相试样截取部位取决于检验的目的与要求，本公司所涉及到的
试样有横向和纵向截取两种；横向试样垂直丝线轴线方向，主要研究表层
缺陷及夹杂（偏析）；纵向试样平行于丝线轴线方向截取，主要研究夹杂的类型以及晶粒拉长的长度； 1.2试样的镶嵌：尺寸过于细薄和软的试样需进行镶嵌； 1.3磨光与抛光：试样须经磨光、抛光呈镜面才能进行腐蚀； 2. 试样的腐蚀 2.1腐蚀剂：抛光好的金相试样，要得到有关显微组织的信息，必须经过组织的显 示，即腐蚀；不同材料采用的腐蚀剂不尽相同，本公司目前材料所用腐蚀剂如表一； 表一金相腐蚀剂 代号配比浸蚀条件适用范围 TL-01蒸馏水100ml 盐酸2 ?5ml 几秒?几分钟Sn Sn-Cd Sn-Fe Sn-Pb Sn-Sb-Cu TL-02蒸馏水100ml 盐酸2 ?5ml 三氯化铁10g 10s ?30s富锡轴承合金Sn-Cu Sn-Bi TL-03氢氟酸5ml 硝酸25ml 盐酸75ml 3 ?15min纯铝晶粒 TL-04蒸馏水100ml 氧化铬20g 硫酸钠 1.5g 2 ?3mi n大多数锌合金 TL-05蒸馏水78ml 氧化铬18g 硫酸4g ?60s铸造Zn-Al-Cu合金 TL-06蒸馏水100ml 氢氧化钠10g 1?5s纯Zn Zn-Co Zn-Cu 低合金Zn TL-07蒸馏水80ml 硝酸 20ml 冰醋酸15ml 40 C，13 ?14min（新配制）铅焊料Pb-Sn合金 2.2腐蚀方法：浸入法、擦拭法； 2.3腐蚀时间：腐蚀的合适时间是以试样的抛光面颜色的变化来判断，腐蚀 时光亮的表面失去光泽变成银灰色或灰黑色即可； 3. 观察和分析：选择适当的放大倍数对试样进行观察和分析; 4. 成像：选择有代表性的区域成像保存。 （二）仪器的使用、维护、保养
《金相分析基础》 指导书 材料系热加工教研室
实验一金相试样的制备 一．实验目的 1.初步掌握制备金相试样的常规方法及要点。 2.初步掌握金相试样的制备技术，提高动手能力 二．实验内容 正确地检验和分析金属的显微组织必须具备优良的金相试样。金相试样的制备分取样、磨制、抛光、组织显示（浸蚀）等几个步骤。 1.取样：取样应根据被检零件的检验目的，选择有代表性的部位。 同时还须考虑切取方法、检验面的选择及样品是否需要装夹或镶嵌。切取试样时应防止样品过热和变形。金相样品的尺寸一般以12×10mm为宜。 2.对于细小或形状特殊的试样，如线材、细小管材、薄板、锤击碎 块等。在磨光时不易握持，用镶嵌方法镶成标准大小的试块，常用的镶嵌法有相机械夹持法和有机材料镶嵌法等。 3.磨制：分粗磨和细磨两步。粗磨是将切割后的试样在砂轮上磨平， 对不作表层检验或测量的试样磨平后应倒角。细磨是消除粗磨时产生的磨痕，为试样磨面的抛光做好准备。细磨一般在从粗到细不同粒度的一系列砂纸上进行。 4.抛光：目的为去除金相磨面上因细磨而留下的磨痕，使之成为光 滑、无痕的镜面。金相试样的抛光可分为机械抛光、电解抛光、
化学抛光三类。机械抛光简便易行，应用较广。 5.组织显示：由于金属中合金成分和组织的不同，造成腐蚀能力的 差异，腐蚀后使个组织间、晶界和晶内产生一定的衬度，金属组织得以显示。常用的金相组织显示方法有：（1）化学浸蚀法；（2）电解浸蚀法；（3）金相组织特殊显示法。其中化学显示法最为常用。 三．实验设备及材料 设备：切割机、砂轮机、金相砂纸一套，玻璃板一块、金相试样抛光机、腐蚀用的试剂、抛光悬浮液、酒精、脱脂棉、夹子、吹风机。材料：不同热处理后的45钢、20钢、T8钢、T12钢之中的任意两块。四．实验步骤 1.教师讲解试样制备的一般过程，并作教学演示。、 2.先取样（切割），在进行粗磨，然后把试样分别进行退火、淬火、 回火等热处理。待试样冷却准备磨制。 3.每位同学领取已预先经砂轮平整的金相样品一只，依次在砂纸上 磨制。每换一道砂纸时，应将样品磨面洗净，同时旋转90°进行磨制，并观察上道磨痕的去除情况。 4.将细磨好的试样在水中冲洗，而后进行粗抛（Al2O3）和细抛 （Cr2O3）。粗抛后应用水将样品冲洗后在细抛。 5.将细抛好的试样再用水洗净，酒精冲洗后用电吹风吹干，然后选