金相组织ppt

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热处理各个金相组

粒状贝氏体
.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。
渗碳体
• 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。
热处理各个金相组织
金相组织的定义
金相组织简介
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。
珠光体
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，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

金相基础内部培训ppt课件

（相和组织的名词解释，可参考GB/T 7232）
5
三、合金的结构与相图
1、相图的基本概念

相图是表示合金系的状态，是合金的状态与温度、成分之间关系图。利用相图，可以知道各种成分的合金在什么温度发生什么反应，产生什么组织。还能了解合金在加热和冷却过程中可能会发生的转变。

四、Fe-C 相图
金相分析基础
友汇罗时雨
2015-01-16
1
一、前言
金相--金属或合金内部结构金相分析—是运用放大镜和显微镜，对金属材料的宏观及微观组织进行观察研究的方法。宏观组织--是用10倍以下的放大镜或者肉眼直接观察到的金属材料内部所具有的各组成物的直观形貌；微观组织--主要是指在光学显微镜或扫描电镜下所观察到的金属材料内部具有的各组成物的直观形貌。
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九. 常用金相标准(举例)

金相标准/规范很多，以下仅举例几个：
金相试样前处理: ASTM E3 低倍组织及缺陷的酸蚀(冷蚀/热蚀): GB/T 226；晶粒度: ASTM E112；JB T5944 流線： SAE USCAR- 8 非金属夹杂: ASTM E45；GB/T 10561；低倍组织缺陷评级: GB/T 1979；
500 400
B
300
200 100
Ms
M + A残 Mf 0 1 10 102
13
0
-100
103
104
时间(s)
六、金相组织观察
切割镶嵌磨光抛光侵蚀吹干
珠光体（光镜下）
14
10钢
பைடு நூலகம்
七. 亚共析钢5大组织典型的图片(举例)

金相组织显示PPT课件

入射光的反射能力有显著差异，就可以直接在明视场下观察抛光磨面。这是最简单的光学法。由非金属元素组成的相，对光的反射能力明显低于金属。
.
8
例如，灰口铸铁和球墨铸铁中的石墨﹙暗的亮的﹚铸造铝硅合金中的初晶硅和共晶硅，都能在抛光磨面上直接观察到它们的形貌和分布状态。金属氧化物，硫化物，氮化物等，也具有非金属的光学特性，统称非金属夹杂物。它们不仅反射光强度不同，往往还具有特殊的色彩，或有透明和不透明之别。这些都可以作为鉴别非金属夹杂物的依据。另外显微裂纹和疏松等缺陷可直接观察。有一些金属元素吸光的能力也很强。如铅青铜中的铅，不用显示也可以清晰地区分
.
9
有些试样。
例如具有光学各向异性的金属锌等，它反射光的偏振状态，随晶体取向不同而有差异。
有些虽然只是具有微小的高度差但是反色光的位相具有很大的差别，象这些虽然人眼是无法直接分辨出这些差别的，但是利用光学附件，可以将其转化为亮度或色彩的差别，从而就能显示出组织的细节。
这种利用光学手段显示组织衬度的方法就是光学法。
盐酸 10ml 硝酸 3ml 木酒精 10ml
盐酸 (比重1.19)3份硝酸份 (比重1.42)1份
水杨酸 10g 酒精 100ml
.
加热至60℃使用，浸蚀时间为 5 ～ 30 分钟
浸蚀时间，回火时间需 15 分钟，显示晶粒大小自数秒至1分钟
浸蚀 2 ～ 10 分钟
浸入试剂内数次，每次 2 ～ 3 秒，并抛光，用水和酒精冲洗
.
5
金相组织的显示方法
可分为光学法，侵蚀法，干涉层法高温浮凸法等几类。
.
6
4.1.2光学方法：
光学方法是把金相试样在反射光中，把肉眼无法分辨的光学信息，转换成可见衬度的方法。如偏振状态或位相差异，试样不经过其它显示处理，只是利用显微镜上的特殊附件来实现的。

(完整PPT)常见金相组织

厚较长，横贯整个奥氏体晶粒，次生者尺寸较小，大
部分片的中央有中脊，在两个初生片之间常见“Z”字
形分布的细薄片。
第四节贝氏体
贝氏体是过饱和铁素体和渗碳体组成的两相混合物，钢中贝氏体的的金相形态是多变的，转变温度和合金元素对贝氏体的金相形态都有影响。钢中贝氏体主要包括上贝氏体、下贝氏体和粒状贝氏体。
右图：珠光体＋沿晶界分布的二次渗碳体
区别：铁素体内有晶界，与片状珠光体中的铁素体没有相界,二次渗碳体边界平直，渗碳体网细而薄，内部没有晶界与片状珠光体中的铁素体有明显相界。
1-5a、白口铸铁
亚共晶白口铸铁 100×
亚共晶白口铸铁 200×
珠光体＋莱氏体＋二次渗碳体
1-5b、白口铸铁
共晶白口铸铁 200×
常见金相组织
1、铁碳平衡组织 2、铸铁组织 3、马氏体 4、贝氏体 5、其它金相组织
第一节铁碳平衡组织
1、工业纯铁（含碳≤0.0218%) 2、亚共析钢（含碳0.218%～0.77%) 3、共析钢（含碳0.77%，T8钢) 4、过共析钢（含碳0.77%～2.11%) 5、白口铸铁（含碳2.11%～6.69%)
3-1、板条马氏体
板条马氏体 200×
板条马氏体 500×
板条自奥氏体晶界向晶内平行成群，一个奥
氏体晶粒内包含几个板条群，板条体之间为小角晶界，板条群之间为大角晶界
3-2、片状（针状）马氏体
片状马氏体 1000 ×
片状马氏体 100×
片状马氏体＋残余奥氏体。
呈凸透镜片状（或针状），中间稍厚，初生者较
一般灰铸铁在共晶转变时，液相即与奥氏体又与石墨接触，所以石墨呈片状生成。加镁铸铁在共晶转变时，它只与奥氏体接触，在石墨周围形成奥氏体外壳，当铸件凝固后碳是通过周围的奥氏体外壳向石墨堆集，使石墨均匀生长成球状。

金相分析技术ppt课件ppt课件

再结晶：冷变形金属被加热到适当温度时，在变形组织内部新的无畸变的等轴晶粒逐渐取代变形晶粒，而使形变强化效应完全消除的过程。
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回复与再结晶
（a）黄铜冷加工变形量达到CW＝38％后的组织（b）经580ºC保温3秒后的组织
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回复与再结晶
（c）580ºC保温4秒后的金相组织（d）580ºC保温8秒后的金相组织
2、磨砂轮时应利用砂轮的侧面，并使试样沿砂轮径向缓慢往复移动，施加压力要均匀。这样既可以保证使试样磨平，还可以防止砂轮侧面磨出凹槽，使试样无法磨平。
3、在磨制过程中，试样要不断用水冷却，以防止试样因受热升温而产生组织变化。
4、在一般情况下，试样的周界要砂轮或锉刀磨成45°角，以免在磨光及抛光时将砂纸和抛光织物划破。
Al－Mg2Si相图
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Al-Mg-Si 合金
Al-Mg-Si 合金体系中Mg和Si的原子个数比为 2/1，质量比为1.73时，Si刚好完全形成Mg2Si 相，叫做平衡相合金体系。如果Mg/Si质量比小于1.73，则Si的含量超过形成Mg2Si当量所需的Si，形成硅过剩合金系。过剩硅可以提高合金的强度，但过剩硅的存在可能导致材料的脆性增加，所以硅含量一般不能超过太多。该系合金的特性：中等强度，耐腐蚀性能好，焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧化着色性能好。
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回复与再结晶
（e）580ºC保温15分后的金相组织（f）700ºC保温10分后晶粒长大的的金相组织
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晶粒尺度
金属及合金的晶粒大小与金属材料的机械性能、工艺性能及物理性能有密切的关系。细晶粒金属的材料的机械性能、工艺性能均比较好，它的冲击韧性和强度都较高，在热处理和淬火时不易变形和开裂。粗晶粒金属材料的机械性能和工艺性能都比较差。金属材料的晶粒大小与浇铸工艺、冷热加工变形程度和退火温度等有关。金属材料的强度在很大程度上取决于晶粒的大小，正如Hall-Petch公式所描述的强度和晶粒尺寸之间的函数关系：

金相组织

下铁碳合金中碳大部分以渗碳体形式存在。渗碳体具有复杂的斜方晶格，没有同素异形转变。低温下，有弱磁性高于217 ℃时消失。渗碳体的含碳质量分数为 6.67%，熔点为1600 ℃，硬度很高（显微硬度可达 800-1000HV），脆性很大，塑性接近于零。根据铁-碳相图，渗碳体可分为三种：一次（初次）渗碳体，是沿CD线由液体中结晶析出的渗碳体；二次渗碳体，是沿ES线由γ-固溶体中析出的渗碳体；三次渗碳体，是沿PQ线由а-固溶体中析出的渗碳体。
钢中常见金相组织--铁素体
白色部分为铁素体
钢中常见金相组织--铁素体
其中的黑色部分为铁素体，白色的为珠光体。这个与光学金相照片刚好相反。电镜的衬度是有被测材料成分（原子量），和被测材料导电性，以及被测材料形貌一起作用形成的。这与光镜直接光感成像不同。
材料：20MnSiNb连铸坯侵蚀剂：4%硝酸酒精金相组织为：珠光体+网状铁素体+晶内针状铁素体。
材质：共晶白口铁腐蚀液：3％～4％硝酸酒精溶液倍率：显微组织（250×）组织：室温莱氏体在显微镜下，珠光体呈暗黑色细条或斑点状，共晶渗碳体呈亮白色
钢中常见金相组织-莱氏体
钢中常见金相组织-莱氏体
在含碳质量分数为2.11%~4.3%的亚共晶生铁中，金相
组织除莱氏体外，尚有大块珠光体。
钢中常见金相组织—奥氏体
图中可见晶界平直。明暗晶粒是因为晶粒取向不同，腐蚀程度不同
钢中常见金相组织—奥氏体
304不锈钢的原始组织：奥氏体晶粒和孪晶
钢中常见金相组织—奥氏体
Fe-20Mn0.6C不锈钢奥氏体扫描照片，内部可见孪晶。
钢中常见金相组织—渗碳体
渗碳体是铁和碳的间隙式化合物，用Fe3C表示。常温

材料金相组织ppt课件

渗碳体 Fe3C
铁碳合金的基本相
➢ 渗碳体是铁和碳形成的金属化合物，含碳量为6.69%，熔点为 1227℃。 ➢ 具有复杂的斜方晶体结构。硬度极高HB800，塑性几乎等于0，是硬脆相。在钢中，渗碳体以不同形态
和大小的晶体出现在组织中，对钢的力学性能影响很大。
➢ 在一定条件下（如高温长期停留
或缓慢冷却），渗碳体可以分解而形成石墨状的自由碳。
对成品奥氏体晶粒粗大后能否恢复？
奥氏体不锈钢由于其导热系数率低，散热慢，在加工和焊接时易出现受热部位高温停留时间过长，导致局部晶粒粗大。
此类材料焊接应特别注意控制返修次数。二次返修时应将原焊口割除。
知识点
21
精选课件ppt
成品奥氏体晶粒粗大后能否恢复？
• 奥氏体材质的设备或管道在使用过程中如果发生晶粒粗大，将会对使用性能产生很大的不利影响，而且奥氏体材质设备和管道的组织转变是不可逆的，因为奥氏体在热处理过程中是没有相变，没有重新形核长大过程，只能重熔或采用机械变形方法即锻造和轧制变形来细化晶粒，所以奥氏体设备和管道成品如果在制作和安装中发生晶粒长大是无法挽回的。若到厂材料经检验发现晶粒粗大，只能做报废处理。
二.金相试验
电解腐蚀：两相合金的腐蚀主要是一个电化学腐蚀过程。
在腐蚀剂中，形成极多微小的局部电池。阳极相被腐蚀而逐渐凹下去；阴极相保持原样。因而在显微镜下可清楚地显示出合金的两相。
另一种方法是薄膜染色法。此法是利用腐蚀剂与磨面上各相发生化学反应，形成一层厚薄不均的膜(或反应沉淀物)，在白光的照射下，由于光的干涉使各相呈现不同的色彩，从而达到辨认各相的目的。
金属材料学基础
目录
1 金属的结晶 2 金相试验 3 金相识别 44 合金相图 5 热处理

常见金相组织图片ppt课件

Cu6Sn5
SnSb
锡基固溶体
46
•锡基轴承合金2
（棕褐色杆状）+（棕褐色方块）+（兰绿色基体）
态 Cu6Sn5
SnSb
α相锡基固溶体
（兰棕色杆状）+（兰棕色方块）+（兰绿色基体）
态 Cu6Sn5
SnSb
α相锡基固溶体
47
•铅基轴承合金
共晶（基体）+（橙色方块和橙色针状）
Pb+ SnSb
SnSb Cu2Sb
30
•工具钢（高速钢铸态）
W18Cr4V铸态（黄色鱼骨状莱氏体）
31
•工具钢（高速钢碳化物不均匀性）
32
•工具钢（高速钢脱碳）
W18Cr4V钢脱碳层，200x
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•工具钢（高速钢球化）
W18Cr4V球化（P球）
34
•
工具钢（高速 1280℃淬火钢淬火回火） 1300℃淬火
素氏体
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• 结构钢的组织（低碳M）
板条（低碳）M
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• 结构钢的组织（高碳M）
M精细结构
针状（高碳）M
16
• 结构钢的组织（45钢M）
17
• 结构钢的组织（B下）
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• 结构钢的组织（魏氏组织）
亚共析钢魏氏组织（白色针状为F ，黑色为P）
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• 结构钢的组织（带状组织彩）
深色（黑）为珠光体，浅色（黄）为铁素体
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• 结构钢的组织
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• 结构钢的组织（纤维组织 . 彩）
22
• 结构钢的组织（纤维组织）
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• 结构钢的组织(退火与正火组织）

铝合金的微观组织金相分析ppt课件

7
2. 1 多相合金的浸蚀
不同放大倍数下的珠光体 a)高倍 b)中倍 c)低倍
多相合金的浸蚀，除了有单相合金反应特征外，由于组织中有明显的相组成物，电位差距较大，发生相之间的电化学腐蚀，其中一相被溶去一薄层，而相界被浸蚀较深呈现凹坑，结果在相与相界间相与相间出现凹坑，从而显示出相或组织
热变形过程中，部分变形晶粒发生动态再结晶，形成变形晶粒和少量再结晶晶粒混合组织固溶过程中，温度较高，发生静态再结晶，再结晶比例大幅增加时效温度很低，合金一般不会发生进一步的再结晶
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（2）铝合金中再结晶组织的表征方法：
OM分析：
用Graff Sargent腐蚀液进行腐蚀。此种腐蚀液优先腐蚀晶界和亚晶界。
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3. 3 材料热加工过程中的动态软化
静态回复、再结晶：在进行变形后的加热保温过程中发生的回复、再结晶动态回复、再结晶：热变形过程中，与塑性变同时发生的回复、再结晶
铝合金属于高层错能材料，热变形过程中（热轧、锻造、挤压等）容易发生动态回复，只有变形条件较合适，在
热变形过程中才会发生动态再结晶。
织
未溶相沿轧制方向呈链状排列
7B50铝合金轧制变形态金相组织图 a）80% b）90% c）95% d）图b局部放大
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部分晶界清晰未溶相明显减少出现再结晶晶粒
固溶时效后金相组织图
a）b）80% c）d）90%e）f ）95%
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3. 5.2 挤压变形铝合金的微观组织（典型组织）
7A85铝合金挤压态金相组织，挤压比为 a)17 b)30 c)67
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动态回复
动态回复应力—应变曲线
动态回复：位错的运动与重组
7085 铝合金热变形中的动态回复

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回火索氏体，500×
回火索氏体的电镜形貌，7500×
钢中常见金相组织—珠光体
3、托氏体也译做屈氏体，属于珠光体的一种，。于 550~600℃形成，片层极薄，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
有在电子显微镜下才可以分辨出其铁素体和渗碳体的片层结构。其片间距极细，约为30～80nm。
1、片状珠光体，是奥氏体在650 ℃~700 ℃高温分解的产物，硬度为200HBW左右，用一般金相显微镜可分辨Fe3C片，其片间距大约为150～450nm如下图：
材料：45钢工艺情况：退火态
组织说明：片状珠光体，透射电镜二次碳复型图像。图中可见不同取向的珠光体领域。
片状珠光体的力学性能主要取决于片间距。随片间距减小，钢的强度越高，塑性韧性越好。
渗碳体是一种介稳定化合物，在一定条件，能分解成石墨状的自由碳。
渗碳体在金相组织中以不同的形式呈现。一次渗碳体多呈柱状，二次和三次渗碳体多以白色网状表现。
三次渗碳体是从铁素体晶界上析出，由于数量很少，一般沿铁素体晶界呈断续片状分布。而极低碳钢中的游离渗碳体就是三次渗碳体。
共析渗碳体珠光体中的渗碳体称为共析渗碳体。可归属于二次渗碳体。
钢中常见金相组织—区分网状渗碳体和
网状铁素体
钢中常见金相组织—珠光体
珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，是含碳质量分数为0.77%的奥氏体在727 ℃时共析转变的产物。通常珠光体是铁素体和渗碳体相间排列的层片状组织。
珠光体的片层间距取决于奥氏体分解的过冷度，过冷度越大形成的珠光体的片间距越小。根据珠光体片间距的大小又可分为以下三种：
根据铁-碳相图，渗碳体可分为三种：一次（初次）渗碳体，是沿CD线由液体中结晶析出的渗碳体；二次渗碳体，是沿ES线由γ-固溶体中析出的渗碳体；三次渗碳体，是沿PQ线由а-固溶体中析出的渗碳体。
铁碳相图
钢中常见金相组织—渗碳体
渗碳体可与其他合金元素形成置换式固溶体，以渗碳体晶格为基体的这种固溶体成为“合金渗碳体”。
钢中常见金相组织—渗碳体
白色柱状的为一次渗碳
体
钢中常见金相组织—区分网状渗碳体和网
状铁素体
方法一：着色法，用硝酸酒精腐蚀都是白色的，用苦味酸腐蚀碳化物是黑色的。
方法二：硬度法，渗碳体和铁素体的硬度不同，铁素体软二渗碳体很硬。
方法三：二者形态上还是有差别的,一般情况下,侵蚀稍微重一点, 铁素体上会有一些凹凸点,碳化物平整些
组钢织中常见金相组织
铁素体奥氏体渗碳体珠光体莱氏体贝氏体马氏体魏氏组织
钢中常见金相组织--铁素体
铁素体是碳在а-Fe中的固溶体。它仍保持а-Fe的体心立方晶格。碳在铁素体中的溶解度以723 ℃时为最大，为0.02%，而在室温下溶解度仅为0.008%。铁素体的性能接近于纯铁，硬度低，塑性好。在合金钢中溶有合金元素的铁素体，能提高钢的强度和硬度。
回火托氏体，500×
回火托氏体的电镜形貌，7500×
钢中常见金相组织-珠光体
珠光体是共析转变的产物。在亚共析钢中奥氏体发生共析转变前，首先从奥氏体中析出先共析铁素体使剩余的奥氏体碳含量逐渐增加。达到共析成分时才发生珠光体转变。在过共析钢中首先从奥氏体中析出二次渗碳体，使奥氏体中的碳含量逐渐减少，达到共析成分时才发生珠光体的转变。铁素体和二次渗碳体的析出量，随过冷度的增大而减少。
过共析钢中先共析渗碳体组织形态有以下两种类型： ① 不连续网状或连续网状渗碳体：钢中的含碳量较低时为不连
续网状，含碳量较高时为连续网状，与网状铁素体相比，网状渗碳体的厚度薄得多； ② 魏氏组织渗碳体：当奥氏体成分均匀、晶粒粗大及冷却速度
适中时，析出与奥氏体保持共格关系的针（片）状魏氏组织渗碳体。魏氏组织会恶化钢的塑性和韧性，通常采用完全退火或正火消除。
钢中常见金相组织—珠光体
2、索氏体，是奥氏体在600℃-650 ℃高温分解的产物，硬度为250HBW左右，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，在光学金相显微镜下放大600倍以上才能分辨片层的细珠光体(GB/T7232 标准) ，其片间距较小，约为80～150n m，如下图：
奥氏体在金相组织中呈现为规体针间的空隙处奥氏体用硝酸酒精腐蚀后的颜色也为白色。注意：铁素体、渗碳体、奥氏体经硝酸酒精腐蚀后都
呈现白色，主要通过组织形态区分。
钢中常见金相组织—奥氏体
图中可见晶界平直。明暗晶粒是因为晶粒取向不同，腐蚀程度不同
钢中常见金相组织—奥氏体
304不锈钢的原始组织：奥氏体晶粒
和孪晶
钢中常见金相组织—奥氏体
Fe-20Mn0.6C不锈钢奥氏体扫描照片，内部可见孪晶。
钢中常见金相组织—渗碳体
渗碳体是铁和碳的间隙式化合物，用Fe3C表示。常温下铁碳合金中碳大部分以渗碳体形式存在。渗碳体具有复杂的斜方晶格，没有同素异形转变。低温下，有弱磁性高于217 ℃时消失。渗碳体的含碳质量分数为 6.67%，熔点为1600 ℃，硬度很高（显微硬度可达 800-1000HV），脆性很大，塑性接近于零。
像不同。
材料：20MnSiNb连铸坯
侵蚀剂：4%硝酸酒精金相组织为：珠光体+网状铁素体+晶内针状铁素体。
钢中常见金相组织—奥氏体
奥氏体是碳在γ-Fe中的固溶体、在合金钢中的碳和合金元素在γ-Fe中的固溶体。它仍保持γ-Fe的面心立方晶格，是钢中比体积最小的组织。奥氏体中碳的最大溶解度为2.06%,相应温度为1147 ℃，随着温度的降低溶解度也随之降低，在723 ℃左右碳的溶解度为0.8%。
铁素体在金相组织中表现为纯金属不规则的多面体，成白色的晶粒特征。
铁素体有块状、网状等多种形态。
钢中常见金相组织--铁素体
白色部分为铁素体
钢中常见金相组织--铁素体
其中的黑色部分为铁素体，白色的为珠光体。这个与光学金相照片刚好相反。电镜的衬度是有被测材料成分（原子量），和被测材料导电性，以及被测材料形貌一起作用形成的。这与光镜直接光感成