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灰铸铁的金相,拉力

灰铸铁的金相,拉力
灰铸铁的金相,拉力

灰铸铁附铸试棒(块)的抗拉强度

灰铸铁的其他力学性能

灰铸铁的硬度等级与硬度范围

灰铸铁的化学成分实例(质量分数)(%)

灰铸铁的金相组织实例(体积分数)(%)

灰铸铁铸件人工时效处理工艺

灰铸铁金相检验

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。

金属材料金相热处理检验方法标准汇编

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)

铜及铜合金的金相组织分析.

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

金相组织观察报告

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。

灰铸铁金相检验

灰铸铁金相检验 王元瑞(上海材料研究所检测中心,200437) 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坯加工面上端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,然后经360#、600#、1000#、03#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。可用氧化铬、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。 粗抛:1)氧化铬(Cr2O3)粉+0.2%铬酐,转速可用1300r/min左右。 2)3.5~5μ金刚石研磨膏或金刚石喷雾剂。 细抛:1)氧化铁(Fe3O3)。 2)0.5~2.5μ金刚石研磨膏或金刚石喷雾剂。 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/T7216-1987,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)片状石墨无方向性均匀分布;B型(菊花状)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;C型(片块状石墨)粗大初生片状石墨,部分带尖角块状及小片状石墨;D型(枝晶点状)又称树枝状石墨或称过冷石墨以点状与小片状石墨呈无方向性枝晶分布;E型(枝晶片状)石墨以小片状石墨呈有方向性枝晶分布;F型(星状)石墨呈星射状。

T 灰铸铁的金相组织标准

灰铸铁的金相组织(GB/T7216-1987) 石墨分布形状分类(GB/T7216-1987) 名称 代号 说明 片状 A 片状石墨均匀分布 菊花状 B 片状与电状石墨聚集成菊花状分布 块片状 C 部分带尖角块状、粗大片状初生石墨及小片状石墨 枝晶点状 D 点、片状枝晶间石墨成无向分布 枝晶片状 E 短小片状枝晶石墨呈方向性分布 星状 F 星状(或蜘蛛状)与短片状石墨混合均匀分布 灰铸铁的石墨长度分级(GB/T7216-1987) 级别 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 石长100 石长75 石长38石长18石长9石长4.5石长2.5 石长1.5石墨长度/mm >100 >50~100 >25~50>12~25>6~12>3~6 >1.5~3 >1.5

灰铸铁的基体组织特征(GB/T7216-1987) 组织名称 说明 铁素体 白色块状组织为α铁素体 片状珠光体 珠光体中碳化物和铁素体均成片状,近似平行排列 粒状珠光体 在白色铁素体基体上分布着粒状碳化物 托氏体 在晶界呈黑团状组织,高倍观察时,可看到针片状铁素体和碳化物的混合体 粒状贝氏体 在大块铁素体上有小岛状组织,岛内可能是奥氏体,奥氏体分解产物(珠光体或马氏体) 针状贝氏体 形状呈针片状,高倍观察时,可看到针片状铁素体上分布着电状碳化物,边缘多分枝,无明显夹角关系。 马氏体 高碳马氏体外形为透镜状,有明显的中脊面,不回火时针面明亮,有明显的60度或120度夹角特征。 珠光体间间距分级(GB/T7216-1987) 级别 名称 说明 1 索氏体型珠光 体 放大500倍下,铁素体和渗碳体难以 分辨 2细片状珠光体放大500倍下,片间距≤1mm 3 中等片状珠光 体 放大500倍下,片间距>1~2mm 4粗片状珠光体放大500倍下,片间距>2mm

[材料科学]灰铸铁综合实验报告

综合设计实验报告 材料名称灰铸铁 系别材料科学与工程学院专业 班级 姓名 学号 完成日期 2010.10.2

目录 序言 2 基础实验部分 3 第一部分:金相综合分析实验 3 第二部分:金属力学性能实验 6 第三部分:钢的热处理实验10 第四部分:铸造综合设计实验13 综合实验部分15 实验总结29 参考文献30

序言 暑假生活很快结束了,一开学就迎来了我们专业的综合设计实验。实验教学是高校工科专业的重要组成部分,是提高教学质量,培养具有实践能力和创新精神的高素质人才不可缺少的重要环节,并且为我们提供了将课本上的理论知识应用到实践中去的机会,也让我们了解到许多课本上学不到的东西,使我们能更好的掌握知识,并懂得如何将知识运用到实际中去,为下学期的毕业设计打好基础,也为以后的工作做好准备。《材料综合实验》属综合实践课程,在工科专业教学中具有不可替代的作用。精心设计和实施《材料综合实验》这类应用性、综合性和设计性较强的实验,可以更有效地培养学生的综合素质和创新能力,使学生具备较强的工作适应能力。同时,可以提高师生整体的学术水平和教学水平。在进一步探索、深化、完善综合实验教学体系,提高综合实验教学质量的同时,课程改革必将带动各专业实验体系的综合改革,满足日益发展的人才培养目标对工科实验教学的要求。 本次综合实验分两周进行,第一周完成基础实验部分,第二周完成综合设计实验部分。第一周的基础实验要求同学掌握实验室现有设备的原理与使用方法,为第二周的综合实验部分打好基础。其中,周一和周二上午:金相综合分析;周二下午和周三:金属力学性能实验;周四:钢的热处理;周五:铸造综合设计实验。第二周要求学生独立完成综合设计实验。实验室提供不同的金属材料试样,我们根据所学专业内容,制定合理工艺,利用实验设备实施工艺,分析实验数据。

铸铁件通用检验标准

1目的: 规范公司对铸铁件的检查验收。 2适用范围: 适用于铸铁件。 ※本标准是铸件的通用标准,铸件有特殊要求时,参见相关铸件分类验收标准。 3 验收标准: 3.1铸铁件材质检验标准: 3.1.1球墨铸铁件材质检验标准: 球墨铸件材质验收标准应符合GB1348或EN1563:1997球墨铸铁的标准,以机械性能(抗拉强度、延伸率)、球化率和渗碳体含量为验收依据,硬度、其它金相组织及化学成份做为参考。 3.1.1.1球墨铸铁牌号及机械性能(单铸试块)见下表: 3.1.1.2 球墨铸铁常规金相组织

3.1.1.3球墨铸铁化学成份 3.1.2灰铸铁件材质检验标准: 灰铸件材质验收标准应符合GB9439或EN 1561:1997灰铸铁件的标准,以机械性能(抗拉强度)和硬度为验收依据,金相组织及化学成份做为参考。 3.1.2.1灰铸铁牌号及机械性能(单铸试块)见下表: HT250 250-350 190-240

3. 1.2.2 灰铸铁常规金相组织 3.1.2.3灰铸铁化学成份 3.1.3 材质检验取样规范 3.1.3.1机械性能检查:机械性能测试的试棒,每班次每种牌号至少浇一组,有新产品时增加一组,每组浇三根,若铸件进行退火处理,必须连同试棒(试块)一同进行热处理(若是渗碳体超标需热处理的件,按热处理后铸件本体的金相组织来验收)。机械性能试验:二根用于生产厂测试性能(第一根合格则该批次合格,余下试棒留存(留有生产日期、包次标识),在工厂存放,存放期三年;若第一根试棒不合格,测试剩余二根,若第二根不合格则该批次产品全部报废;若第二根合格,应加试第三根,合格则判定该炉产品合格,若第三根不合格则该批次产品全部报废)。材质检测报告存根(原始记录)保留11年。 常规灰铸铁试棒见下图:

工程材料及材料成型基础实验报告

实验一金属材料硬度的测定实验 一、实验目的 1、了解布氏硬度和洛氏硬度的测定方法。 2、掌握布氏、洛氏硬度试验计的基本构造和操作方法。 二、实验内容及步骤 1、布氏硬度的测定 布氏硬度的测定在HB-3000型布氏硬度机上进行。 (1)实验原理 布氏硬度数值通过布氏硬度试验测定。布氏硬度试验是指用一定直径的球体(钢球或硬质合金球)以相应的试验力压入被测材料或零件表面,经规定保持时间后卸除试验力,通过测量表面压痕直径来计算硬度的一种压痕硬度试验方法。 布氏硬度值是试验力除以压痕球形表面积所得的商。使用淬火钢球压头时用符号HBS,使用硬质合金球压头时用符号HBW,计算公式如下: HBS(HBW)=0.102 式中:F—试验力(N); D—球体直径(mm); d—压痕平均直径(mm)。 由上式可以看出,当F、D一定时,布氏硬度值仅与压痕直径d的大小有关。所以在测定布氏硬度时,只要先测得压痕直径d,即可根据d值查有关表格得出HB值,并不需要进行上述计算。 国家标准GB231-1984规定,在进行布氏硬度试验时,首先应选择压头材料,布氏硬度值在450以下(如灰铸铁、有色金属及经退火、正火和调质处理的钢材等)时,应选用钢球作压头;当材料的布氏硬度值在450~650时,则应选用硬质合金球作压头。其次是根据被测材料种类和试样厚度,按照表1—1所示的布氏硬度试验规范正确地选择压头直径D、试验力F和保持时间t。 布氏硬度习惯上只写出硬度值而不必注明单位,其标注方法是,符号HBS或HBW之前为硬度值,符号后面按以下顺序用数值表示试验条件:球体直径、试验力,试验力保持时间(10~15s不标注)例如: 120HBS10/1000/30,表示直径10mm钢球在9.80KN(1000kgf)的试验力作用下,保持30s测得的布氏硬度值为120。 500HBW5/750,表示用直径5mm的硬质合金球在7.35KN(750kgf)试验力作用下,保持10~15s测得的布氏硬度值为500。 布氏硬度值的测量误差小,数据稳定,重复性强,常用于测量退火、正火、调质处理后的零件以及灰铸铁、结构钢、非铁金属及非金属材料等毛坯或半成品 (2)操作前的准备工作 a. 选定压头擦拭干净,装入主轴衬套中; b. 选定载荷,加上相应的砝码; c. 确定持续时间,把圆盘上的时间定位器(红色指示点)转到与持续时间相符的位置上。

金相实验报告(成分组织观察分析)

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℃)、

某高炉灰铸铁冷却壁技术协议

唐山钢铁股份有限公司 北区1#高炉技术改造工程高炉铸铁冷却壁技术协议需方:唐山钢铁股份 有限公司设计院:唐山钢铁设计研究院有限公司供方:年月日 1 方:**钢铁股份有限公司设计院: **钢铁设计研究院设计院、供方经过友好协商,达成以下技术协议,并以此作为冷却壁的制造及检验依据。1 、设备名称及型号:**钢铁股份有限公司炼铁厂北区1#高炉技术改造工程,高炉第1-3段灰铸铁(RTCr)冷却壁,多进多**钢铁股份有限公司北区1#高炉技术改造工程炉缸耐热铸铁冷却壁技术协议 需有限公司供方: 根据需方高炉体冷却设备制造技术要求,需方、出冷却水管(φ70×6.5),11块光面冷却壁。2、设备供货范围及数量 序号名称材料数量(件)重量(吨)备注1第1、2段冷却壁RTCr 9块17.46 2第3段冷却壁RTCr 2块3.8按图纸3配套附件及U型弯管按图纸要求合计77套含3%余量按图纸3、技术要求 3.1炉体冷却壁按图纸高炉炉体冷却设备(图号:0909LT1-2)、3、4 要求制作。3.2炉体冷却壁本体材质为灰铸铁(RTCrRTCr铸铁的化学成份参),考GB9437-88。3.3水管规格φ70×6.5mm无缝钢管,材质10#钢。采用机械冷弯成型,保证水管弯曲部位光滑,无皱折、裂纹,壁厚减薄率≤15%。3.4冷却水管(包括护套管、吊环)必须先进行喷沙除锈后,再进行2 防渗碳处理,铸造成型后钢管表面金相组织不得出现过共析钢层。从钢管外表面起向内1mm范围内对母体平均增碳量≤0.11%,从渗碳较重部位制成的试样作拉伸试验,要求其延伸率δ大于等于22%,钢管与铸体间无

5熔接,间隙小于等于0.3mm,钢管较容易的从两半试块上敲落。3.5冷却壁的冷却钢管弯制,防渗碳涂层(包括吊环、嵌入螺母)的要求: 3.5.1冷却水管在浇注过程中采取有效的防氧化措施,以避免冷却水管氧化,影响传热。 3.5.2每根冷却钢管应用整根钢管由弯管机械冷弯而成,不允许有中间接头,对于腐蚀严重有坑的钢管不能作为铸入管使用。3.5.3冷却钢管应按有关图纸弯曲成形,弯曲半径与有关图纸中所示名义尺寸的偏差允许为±2mm,弯曲处不允许有皱纹,凹扁,起皮和伤痕,由于弯管引起的管壁变薄量应小于原壁厚的20%,水管进出口中心线偏差允许±2mm。3.5.4冷却钢管弯制成形后进行通球试验,通球不合格的钢管不许铸入冷却壁内,不同直径的钢管应通过的球直径规定如下:φ70×6.5mm钢管,球径φ46mmφ63.5×6.5mm钢管,球径 φ40mmφ50×6.5mm钢管,球径φ30mm3.5.5水管弯制型后,先进行通球试验,通球直径φ46mm,木球正反方向顺利通过为合格。然后以 1.5Mpa的水压试验,并用0.75kg木锤轻轻敲打,保压10min不允许出现冒汗渗漏现象,压降≤3%为合格。3.5.6冷却钢管及套管(包括吊环)必须采取有效的防渗碳措施,钢管外表面的涂层不允许有脱落和空缺,涂层厚度应在0.2至0.3mm之间,喷涂前应仔细清理钢管表面到99%以上显露金属光泽。 3 3.6冷却壁制作完成后,用φ46mm木球正反方向顺利通过,试验压力 1.5Mpa,保压20分钟,并用0.75kg钢锤敲击冷却壁各部位,不允许出现冒汗渗漏现象,压降≤3%为合格。 3.7冷却壁允许偏差范围:3.7.1冷却壁各部分厚度差±5mm。3.7.2冷却壁的总高度偏差:±5mm,内外弦长偏差:±5mm。 3.7.3冷却水管与保护套管同轴度偏差:Φ2.5mm,水管中心线位置偏差 ±8mm。

第2章 灰铸铁

第二章普通灰铸铁 第一节铁-碳双重相图 合金相图是分析合金金相组织的有用工具。铸铁是以铁元素为基的含有碳、硅、锰、磷、硫等元素的多元铁合金,但其中对铸铁的金相组织起决定作用的主要是铁、碳和硅,所以,除根据铁-碳相图来分析铸铁的金相组织外,还必须研究铁-碳-硅三元合金的相图。 一、铁-碳相图的二重性 从热力学的观点看,在一定的条件下,高温时的渗碳体能自动分解成为奥氏体和石墨,这表明渗碳体的自由能较高,亦即在这个条件下一定成分的铸铁以奥氏体和石墨的状态存在时具有较低的能量,是处于稳定平衡的状态,说明了奥氏体加渗碳体的组织,虽然亦是在某种条件下形成,在转变过程中也是平衡的,但不是最稳定的。 从结晶动力学(晶核的形成与长大过程)的观点来看,以含C 4.3% 的共晶成分液体在低于共晶温度的凝固为例:在液体中形成含C 6.67% 的渗碳体晶核要比形成含C 100% 的石墨核容易,而且渗碳体是间隙型的金属间化合物,并不要求铁原子从晶核中扩散出去。因此,在某些条件下,奥氏体加石墨的共晶转变的进行还不如莱氏体共晶转变那样顺利。 至于共析转变,也可以从热力学、动力学两方面去分析而得到和上面相似的结论。 C相图只是介稳定的,Fe-C(石墨)由此可见,从热力学观点上看,Fe-Fe 3 C相图转变也是相图才是稳定的。从动力学观点看,在一定条件下,按Fe-Fe 3 可能的,因此就出现了二重性。 二、铁-碳双重相图及其分析 对铸铁合金长期使用与研究的结果,人们得到了如图2﹣1所示的铁碳合金 C介稳定系相图与Fe-C(石墨)稳定系相图,分别以实双重相图,即Fe-Fe 3 线和虚线表示。表2﹣1为图中各临界点的温度及含碳量。

实验室试验范围说明

实验室实验范围说明 我司实验室的测量仪器有三坐标测量仪,影像仪,SJ-201P型粗糙度仪、TLD-200型弹簧拉压试验机、DTP-2000型高频弹簧试验机、清洁度检测装置、金相分析仪、偏摆检查仪、HB-3000型布氏硬度计、HR-150A洛氏硬度计和HV-1000型显微硬度计。下面介绍我司实验室的试验范围说明。 三坐标测量仪 三坐标测量仪的规格500×600×400mm3。 三坐标测量仪的应用领域:主要用于机械、汽车、工具原型、机器等中小型配件、模具等行业中的箱体、机架、齿轮、凸轮、叶片等机加工产品、压制成型产品及金属膜等的测量,还可以用于电子、五金、塑胶等行业中,可以对工件的尺寸、形状和形位公差进行精密检测,从而完成零件的检测、外形测量、过程控制等任务。可进行基本几何元素的测量,元素的构造、转换、再现、投影、储存/调用与转换,尺寸公差及形位公差测量、评定;测量结果文件的保存与导入;测量结果的可视化及图形化报告的输出;智能化的自学习测量;word格式和excel格式的测量结果报告模板。 影像仪 影像仪规格400×300mm2。影像仪用于对形状复杂的冲压件、齿轮、凸轮、螺纹及样板进行轮廓比较测量或坐标测量,适用方便,效率高,是一种常用的计量光学仪器。 影像仪是将被测工件放置在工作台上,在透射或反射光照下,工件影像被摄取并传送到计算机,此时可使用软件的影像、测量等功能,配合对工作台的坐标采集,对工件进行点、线、面全方位测量。 可做多点采样,坐标旋转,点、线、面、圆、距离、角度测量,有数据输出、构建、组合计算、和形位公差处理功能。 硬度试验 HB-3000型布氏硬度计适用于测定未经淬火钢、铸铁、有色金属及质地较软的轴承合金等的布氏硬度值。布氏硬度是对不同材料需更换钢球和试验力,试样表面需光滑才能保证压痕直径测量的精确性,压痕直径的测量也比较费时间,因而用于自动测量受到限制,不宜在成品上进行试验。 HR-150A型洛氏硬度计试验的原理与布氏方法不同,它不是测定压痕的面积,而是测定压痕的深度,以深度的大小来表示材料的硬度值。洛氏硬度试验,在机械性能试验中是最迅速、最简便、最经济的试验方法,它不仅效率高,操作简单而迅速,而且硬度计的压头上方装有百分表,因而硬度值可直接读出,适用于成批生产检验。 洛氏硬度计测定不同软硬金属材料的硬度,可采用不同的压头与总载荷,组合成几种不同的洛氏硬度标尺。每一种标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后注明。常用的是HRA、HRB

金相组织分析 可下载 可修改 优质文档

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

铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁)金相组织观察与绘制

铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁)金相组织观察与绘制 (验证性实验) 一、实验目的及要求 1.了解和认识灰铸铁中石磨和金属基体的金相特点, 2.了解和认识球墨铸铁以及可锻铸铁、蠕墨铸铁中石磨和金属基体的组织特点。 3.学习有关灰铸铁的金相检验方法。 4.学习有关球墨铸铁的金相检验方法。 5.了解铸铁金相试样的制作方法。 二、实验内容 1.观察和绘制以下灰铸铁的金相组织: (1)具有A型分布石磨的灰铸铁(试片未侵蚀)。 (2)具有B型分布石磨的灰铸铁(试片未侵蚀)。 (3)具有C型分布石磨的灰铸铁(试片未侵蚀)。 (4)具有D型分布石磨的灰铸铁(试片未侵蚀)。 (5)具有E型分布石磨的灰铸铁(试片未侵蚀)。 (6)具有F型分布石磨的灰铸铁(试片未侵蚀)。 并对A型石墨进行石墨长度检验,确定石墨长度分级。 (7)选1~2片灰铸铁试样,侵蚀后进行基体组织的分析检验;确定灰铸铁基体的类别,珠光体数量,珠光体分散度,磷共晶数量和分类,碳化物数量等。 (8)具有二元磷共晶体的灰铸铁(试片侵蚀)观察磷共晶体结构。 2.观察和绘制以下球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织 (1)球墨铸铁的铸态组织(包括具有自由渗碳体的铸态组织), (2)球墨铸铁的退火金相组织(铁素体组织), (3)球墨铸铁的正火或部分奥氏体正火金相组织, (4)球墨铸铁的淬火或调质的金相组织, (5)球墨铸铁的等温淬火金相组织, (6)选1~2块铸态或经热处理的球墨铸铁试样进行球化率和金属基体的鉴定。

(7)可锻铸铁的金相组织(铁素体), (8)蠕墨铸铁的金相组织, 三、实验仪器设备 1.配放大100倍和400倍镜头的金相显微镜。 2.试片侵蚀剂:3~5%硝酸酒精溶液。 3.按实验要求选取灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁试块。 四、实验方案实施与数据 实验报告的书写要求 1.实验目的及要求 2.实验仪器设备 3.实验内容 4.实验方案实施与数据 (1)在实验报告纸上画Φ50的圆圈,在圆圈下画五条横线,例: 试样名称—————————— 试样状态—————————— 浸蚀方法—————————— 放大倍数—————————— 金相组织—————————— (2)共画16个圆圈以被实验时使用。 (3)在每个画好的金相组织图上,用指引线指出该金相组织的类别。 5.实验总结 (1)回答实验报告上的思考题 (2)参加本次试验的体会和有哪些提高。

XQ1型金相试样镶嵌机

4XC金相显微镜 4XC金相显微镜特点及用途: 金相显微镜用于鉴别和分析各种金属、合金材料和非金属材料的组织结构,广泛应用于工厂或实验室进行原材料检验;铸件质量鉴定或材料处理后的金相组织分析;以及对表面裂纹和喷涂等一些表面现象进行研究工作,是钢铁、有色金属材料、铸件、镀层的金相分析;地质学的岩相分析;以及工业领域对化合物与陶瓷等进行微观研究的有效手段,是金属学和材料学研究材料组织结构的必备仪器,也是科研教学领域得力助手。 越来越多的研究已不满足常规的金相显微及照相方式,将显微成像输入微机,由微处理器对图像作各种后期处理,是同步于当今世界在显微领域的新技术。 4XC-D数码摄影金相显微镜配置了高像素的数码摄影系统,具有多倍光学变焦,可以连续选择各种放大倍率,并由计算机对图像进行各种处理、编辑、保存和输出(如打印等) 或进入多媒体系统及电子信箱。 系统可以选配"专业定量金相图像分析计算机操作系统"(软件),对金相图谱进行进行实时研究分析,如晶粒度测量评级;非金属夹杂物测量评级;珠光体、铁素体含量的测量评级;球墨铸铁石墨球化率测量评级;脱碳层、渗碳层测量,表面涂层厚度测量等的分析、统计及输出图文报告。 技术参数: 1.结构:倒置式三目镜筒倾角30 °瞳距和屈光度可调4物镜转换器 2.总放大倍率:显微镜100 -1000×图像200 - 2000× 3.分划目镜:10×平场可变焦格值0.1 mm 4.测微尺:格值0.01 mm / 1 mm 5.双层机械载物台:200 × 152 mm 移动范围15 × 15 mm 6.调焦机构:同轴粗微动限位保护升降范围30 mm 微调0.002 mm 7.照明系统:亮度可调卤素灯20W / 6V带滤色片 8.放大倍率和视场(可以选配其他倍率) 仪器成套性 ⑴仪器主体 ⑵光源组 ⑶目镜筒 ⑷三目接口

铸铁材料的分类及金相组织

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。

硬度试验作业指导书

硬度试验作业指导书 1目的 为了能充分了解操作设备的各项主要性能,并且能安全有效地对设备进行操作。 2适用范围 凡本公司需做洛氏硬度试验的检测作业均适用。 3相关文件 3.1 GB/T 230.1-2004《金属洛氏硬度试验第一部分试验方法》 3.2 GB/T 230.2-2002《金属洛氏硬度试验第二部分硬度计》 3.3《HRS-150型数显洛氏硬度计使用说明书》 3.4《310HBS-3000型数显布氏硬度计使用说明书》 4作业内容 4.1确认试验指令是否合法 试验人员接收生产部门开具的生产通知单,并有经办人及相关部门领导签字确认后才能进行试验后续操作。 4.2数显洛氏硬度计 4.2.1主要用途 本数显硬度计主要用于金属材料或零件的硬度测量。 4.2.2 主要规格及技术参数 初试验力:98.07N 允差±2.0% 总试验力:588.4N、980.7N、1471N 允差±1.0% 压头规格:金刚石洛氏压头、φ1.5875mm球压头 电源电压:AC220V±5.0%,50~60HZ 延时控制:2~60秒可调 被测试件允许最大高度:175mm 压头中心到机身距离:165mm 硬度计外形尺寸(长×宽×高)520×215×700(mm) 硬度计重量约:78Kg 洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用范围见表1. 表1 洛氏硬度试验标尺、压头、试验力及应用范围

4.2.3.1检测硬度试验设备是否完好。 4.2.3.2使用前准备工作 1)被测试样的表面应平整光洁干燥。 2)试样的最小厚度应大于压痕深度的10倍。 3)被测试样应可以稳定地放在试台上,保证加试验力的过程不得移动试样。 4.2.3.3操作 1)按表1选择试验力和压头,安装压头,转动变荷手轮,确定总试验力。 2)接通电源,打开电源开关,电源指示灯亮。 3)在机器没卸主荷时会自动卸除主荷。卸除预荷后,按(CLEAR)键,硬度数值区显100.0 4)标尺显示不是选择相应的标尺,进入菜单选定标尺。力值选择也应符合标尺选定,否则旋转变荷手柄变换力值。加荷方式应设为AUTO 5)将丝杠顶面及工作台的上下断面擦干净,将工作台置于丝杠安装孔中,应根据

铝合金金相组织观察

铝合金金相组织观察 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

北京工业大学 实验报告 模块(课程)名称:材料工程基础综合实验 实验名称:铝合金金相组织观察 学号:08090206 姓名:左迎雪

一、实验目的 ⒈了解铸造、固溶处理、轧制及时效处理4种加工条件对铝合金的组织特征的影响; ⒉分析不同材料加工工艺对铝合金力学性能的影响; 3. 深入了解材料四要素之间的内在联系。 二、实验内容 1. 铝合金铸造、固溶处理、轧制及时效处理后金相组织的观察; 2. 不同工艺处理后铝合金静态拉伸实验; 3. 实验报告撰写。 三、实验过程 1. 制样 每一位同学根据名单选取相应工艺的样品,根据《光学技术实验平台》中对于金相样品制备的学习,按照金相样品制备的一般要求进行。磨光过程经历200、400、600、800等四种牌号的水砂纸,然后抛光、腐蚀。 制样的要点: A 缩短在砂纸上停留的时间(包括全过程及每次接触) B 挡水盘距离盘面1cm,请节约用水 C 样品抛光前必须在粗砂纸上修出倒角 D 抛光膏的使用原则是微量、多次;注水少量、恰当 E 抛光时,用力避免过大,应当适中,可以任意方向抛光 2. 组织观察

3. 结果分析 (1)请同学写出自己制备样品(铸造、固溶、轧制或轧制时效处理)的简要生产工艺过程; (2)观察图片,分析铸造、固溶处理、轧制、轧制时效工艺处理后,形成的组织的特点、原因(注意放大倍数的影响); (3)分析自己制备样品的质量。 图中所示为铝合金铸态组织,主要由α-Al固溶体 与晶界上和枝晶间的低熔点共晶组成。晶粒基本 呈等轴状,在晶界处和晶内均分布有大量的第二 相颗粒,并且在晶界上还能看到存在一些显微疏松组织,可能是由于铸造过程中的收缩或气体含量过高造成的。此外, 由于铸造过程中的过冷度很大,成分偏析十分严重,这种偏析在会在晶 界处富铸造组织50× 集,越靠近晶界附近合金元素含量越高区域偏析越严重。晶粒细小。 图中所示为铝合金固溶处理组织,可以明显看出合 金晶粒粗化,再结晶组织增多,粗大的第二相组织 基本溶解。同时成分偏析得到一定消除,组织趋于 均匀。

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