第1章 金相分析
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金相实验室管理制度第一章总则第一条为了加强实验室管理,保障实验室的正常运行和实验数据的准确性和可靠性,根据企业的实际情况和国家相关法律法规,制定本管理制度。
第二条实验室管理制度适用于金相实验室的全体员工,包括实验室主任、技术人员、助理及实验室的实习生等。
第三条实验室员工应当严格遵守实验室管理制度,并承担相应的责任。
第四条实验室主任是实验室的管理者,负责实验室的日常管理工作和实验室的安全工作。
第五条实验室员工应当具备相应的专业知识和技能,并严格按照实验室管理制度开展工作。
第六条实验室管理制度的内容包括实验室的基本职责、管理体系、工作程序、安全保障等方面的规定。
第二章实验室的基本职责第七条金相实验室的基本职责是进行金相分析实验,对金属材料进行组织结构分析和性能测试。
第八条实验室的基本职责包括:1. 对金属材料进行组织结构的观察和分析;2. 对金属材料的性能进行测试和评价;3. 对金相实验过程中产生的数据进行记录和分析;4. 对实验设备和仪器进行维护和保养。
第九条实验室在开展工作时,应当严格按照国家相关标准和规范进行实验,确保实验数据的准确性和可靠性。
第三章管理体系第十条金相实验室应当建立健全的管理体系,包括质量管理体系、安全管理体系等。
第十一条实验室的管理体系应当按照ISO9001和ISO14001标准进行建设,确保实验室的工作质量和环境保护。
第十二条实验室主任是实验室的管理者,负责实验室的日常管理和质量保障工作。
第十三条实验室主任应当具备相应的专业知识和工作经验,负责对实验室的技术流程和质量管理进行监督和检查。
第十四条实验室主任应当定期组织员工进行技术培训和岗位能力提升,确保员工的专业技能和实验能力。
第十五条实验室的所有工作应当严格按照相关标准和规程进行,确保实验数据的准确和可靠。
第四章工作程序第十六条金相实验室的工作程序应当包括实验前的准备、实验操作、实验数据处理和实验报告编写等环节。
第十七条在进行实验前,实验室应当对实验设备和仪器进行检查和保养,保证实验设备和仪器的正常运行。
材料金相分析
材料金相分析是一种通过金相显微镜观察金属材料的微观组织结构,从而了解其组织形貌、组织比例和组织中各相的分布情况的分析方法。
金相分析是材料分析领域中的重要手段,对于研究材料的性能和品质具有重要意义。
金相分析的基本原理是利用金相显微镜对材料进行观察和分析。
金相显微镜是一种特殊的显微镜,可以在金相试样表面形成清晰的金相显微图像。
通过观察这些金相显微图像,可以了解材料的晶粒大小、晶界分布、相含量和相分布等信息,从而对材料的性能进行评估和分析。
金相分析的步骤主要包括试样的制备、腐蚀显微观察和图像分析。
试样的制备是金相分析的关键步骤,它直接影响到金相显微图像的质量和分析结果的准确性。
腐蚀显微观察是利用腐蚀剂将试样表面的氧化层和其他污染物去除,使金相显微图像更清晰。
图像分析是对金相显微图像进行定量和定性分析,包括晶粒尺寸测量、相含量计算和相分布分析等。
金相分析可以用于研究材料的晶粒大小和形貌、晶界的分布和形态、各种相的含量和分布、材料的组织均匀性和致密性等。
通过金相分析,可以评估材料的显微组织特征,为材料的性能和品质提供重要的参考依据。
金相分析在金属材料、陶瓷材料、复合材料等领域都有广泛的应用。
总之,材料金相分析是一种重要的材料分析方法,通过观察和分析材料的金相显微图像,可以了解材料的微观组织结构和性能特征,为材料的研究和应用提供重要的信息和依据。
希望通过本文的介绍,读者对材料金相分析有了更深入的了解,进一步认识到其在材料科学和工程中的重要作用。
铸造工艺毕业设计【篇一:铸造工艺毕业论文】毕业论文题目浅谈铸造工艺与品质检查姓名所在系别专业班级学号指导教师日期摘要:为了提高铸件的可靠性、适用性;提高产品在市场上的竞争能力,对铸件质量的要求不断提高。
铸件质量的概念也发生了相应的变化,“质量”的含义至少包含两个方面的内容:一是产品质量,即铸件满足用户要求的程度;或按其用途在使用中应取得的功效,这功效是反映铸件结构特征、材质的工作特性和物理力学特性的总和,是评价铸件质量水平和技术水平的基本指标。
二是工程质量,指的是铸制毛坯和铸制零件的生产过程对产品质量的保证程度,即铸件在具体使用条件下的可靠性。
这一指标在相当大的程度上决定于前述的功效指标,还与稳定性、耐用性和工艺性等指标有关。
标准是由国家承认的标准制订单位批准的对各种产品(铸件)规格、材料规格、试验方法、术语定义或推荐的工艺方法的规定。
我国的国家标准是由国家技术监督局批准并颁行的,有关铸件质量的各种标准一经接纳、贯彻与实施,可取得明显的效果和效益。
国际标准是由国际标准化组织批准并颁行的。
我国是国际标准化组织的主要成员国之一,按国家现行的政策,国际标准可以等效地视为国家标准。
关键词:铸件质量;提高铸件品质;稳定性;耐用性目录引言 (3)第一章铸件质量标准 (4)1.1 铸件精度标准 (4)第二章铸件缺陷分类 (6)2.1铸件缺陷 (6)2.2废品与铸件质量 (11)2.3 修补与缺陷防止 (11)第三章铸造过程中的质量控制技术................................. 错误!未定义书签。
3.1影响铸件质量的因素 (12)3.2 技术准备过程的质量控制 (13)3.2.1质量标准的制定 (13)3.2.2铸件设计 (14)3.2.3铸造工艺、工装设计及验证 (15)3.3生产工艺过程的质量控制 (15)3.3.1原材料的质量控制 (15)3.3.2设备及工装的质量控制 (16)3.3.3 工艺过程的质量控制 (16)第四章铸件质量检测技术与缺陷诊断方法 (17)4.1铸件外观质量检测 (17)4.1.1 铸件形状和尺寸检测 (17)4.2 铸件内在质量检测 (17)4.3 铸件质量无损检测技术 (18)结论 ......................................................................... 18 参考文献???????????????????????????????..19 答谢。
压力容器产品安全质量监督检验大纲模版第一章概述1.1 背景和目的1.2 适用范围1.3 参考标准第二章术语和定义2.1 术语定义第三章基本要求3.1 法律法规要求3.2 安全性要求3.3 产品性能要求第四章产品检验4.1 检验范围4.2 检验标准4.3 检验方法4.4 检验依据4.5 检验内容第五章检验程序5.1 检验准备5.2 检验计划5.3 检验流程5.4 检验记录5.5 检验报告第六章产品追踪与管理6.1 产品追踪要求6.2 产品管理要求6.3 产品维护和保养要求第七章监督检查与整改措施7.1 监督检查要求7.2 整改措施要求7.3 监管机构的职责和权利第八章异常处理和风险评估8.1 异常处理措施8.2 风险评估要求8.3 安全预防措施第九章培训与证书9.1 员工培训要求9.2 证书颁发要求第十章文件和记录10.1 文件编制要求10.2 记录保留要求第十一章实施与审查11.1 实施要求11.2 审查和改进要求附录附录A 相关标准以上是一个压力容器产品安全质量监督检验大纲模板的简单示例,具体内容需要根据实际情况进行补充和修改。
在编写实际的大纲时,需要根据相关法律法规、标准要求和实际情况,确定具体的检验范围、检验标准、检验方法等内容,并结合检验程序、产品追踪与管理、监督检查与整改措施等要求进行完善。
同时,还需要考虑到异常处理和风险评估、培训与证书、文件和记录、实施与审查等方面的要求,以确保压力容器产品的安全性和质量。
压力容器产品安全质量监督检验大纲模版(二)一、引言1. 背景2. 目的3. 适用范围4. 定义二、监督检验的目标及原则1. 目标2. 原则三、监督检验的组织及责任1. 组织架构2. 职责分工四、监督检验的基本要求1. 法规要求2. 相关标准要求五、监督检验的流程1. 提交申请2. 审核申请3. 检验准备4. 检验过程5. 检验评定6. 报告编制7. 结果公告六、监督检验项目及内容1. 外观检验2. 尺寸检验3. 技术要求检验4. 材料检验5. 强度试验6. 压力试验7. 安全装置检验七、监督检验的方法与要求1. 检验方法2. 检验设备与工具3. 检验记录八、监督检验结果的评定与判定1. 评定标准2. 判定方式九、监督检验的监督与管理1. 抽检计划2. 抽检方法3. 报告审核十、监督检验的监督与处罚1. 监督方式2. 处罚措施十一、监督检验的质量管理1. 质量控制2. 安全控制十二、监督检验的信息化建设1. 数据管理系统2. 信息化手段十三、监督检验的研究及改进1. 检验方法研究2. 技术改进十四、监督检验的例外处理1. 特殊情况处理2. 突发事件应对十五、监督检验的统计与分析1. 统计指标2. 分析方法结论以上是一份压力容器产品安全质量监督检验大纲的范本,仅供参考使用。
摘要金属材料的热处理后的力学性能取决其内部组织的改变状况,内部组织可以通过金相显微镜对其进行综合分析,力学性能可通过静拉伸试验、硬度试验、冲击试验、疲劳试验、磨损试验中仪器的使用获得。
热处理工艺的制订则有赖于正确掌握成分,淬火温度,冷却速度与组织、性能之间的关系。
一般热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
本实验通过对40Cr淬火温度、冷却速度、回火的综合实验设计,使其每一种热处理影响因素都在单一变量和对照的条件下实现了分析,从而得出了40Cr的金相组织、硬度等相关性能随热处理工艺的变化而发生变化,主要介绍40Cr正火、淬火(水冷)后的组织性能特点。
关键字:仪器使用、原理、40Cr、热处理、金相分析目录第一章仪器的使用及原理1.1 金属力学性能试验1.1.1 静拉伸试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.2 硬度试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.1.3 冲击试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.4 疲劳试验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 41.1.5 磨损实验‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4 1.2 金相综合分析1.2.1 金相显微镜的构成原理及使用‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥41.2.2 钢件的火花鉴别法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5 1.3 钢的热处理1.3.1 碳钢的热处理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.2 结构钢的淬透性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.3.3 离子氮化‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 1.4 铸造综合实验1.4.1中频感应电炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.2真空热压炉‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥61.4.3铸造合金流动性测定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7第二章40Cr热处理及金相分析2.1实验目的‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.2实验材料及设备‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.3 实验工艺制定‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥72.4 实验结果及分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥92.5 2号试样(正火+淬火水冷))具体过程及分析‥‥‥102.6实验总结‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12致谢‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥12第一章仪器的使用及原理1.1金属力学性能实验1.1.1静拉伸试验一、使用及原理静拉伸试验在油压式万能试验机上进行。
.第一章金属的晶体结构与结晶1.解释下列名词点缺陷,线缺陷,面缺陷,亚晶粒,亚晶界,刃型位错,单晶体,多晶体,过冷度,自发形核,非自发形核,变质处理,变质剂。
2.常见的金属晶体结构有哪几种?α-Fe 、γ- Fe 、Al 、Cu 、Ni 、 Pb 、 Cr 、 V 、Mg、Zn 各属何种晶体结构?3.配位数和致密度可以用来说明哪些问题?4.晶面指数和晶向指数有什么不同?5.实际晶体中的点缺陷,线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响?6.为何单晶体具有各向异性,而多晶体在一般情况下不显示出各向异性?7.过冷度与冷却速度有何关系?它对金属结晶过程有何影响?对铸件晶粒大小有何影响?8.金属结晶的基本规律是什么?晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响?9.在铸造生产中,采用哪些措施控制晶粒大小?在生产中如何应用变质处理?第二章金属的塑性变形与再结晶1.解释下列名词:加工硬化、回复、再结晶、热加工、冷加工。
2.产生加工硬化的原因是什么?加工硬化在金属加工中有什么利弊?3.划分冷加工和热加工的主要条件是什么?4.与冷加工比较,热加工给金属件带来的益处有哪些?5.为什么细晶粒钢强度高,塑性,韧性也好?6.金属经冷塑性变形后,组织和性能发生什么变化?7.分析加工硬化对金属材料的强化作用?8.已知金属钨、铁、铅、锡的熔点分别为3380℃、1538℃、327℃、232℃,试计算这些金属的最低再结晶温度,并分析钨和铁在1100℃下的加工、铅和锡在室温(20℃)下的加工各为何种加工?9.在制造齿轮时,有时采用喷丸法(即将金属丸喷射到零件表面上)使齿面得以强化。
试分析强化原因。
第三章合金的结构与二元状态图1.解释下列名词:合金,组元,相,相图;固溶体,金属间化合物,机械混合物;枝晶偏析,比重偏析;固溶强化,弥散强化。
2.指出下列名词的主要区别:1)置换固溶体与间隙固溶体;2)相组成物与组织组成物;3.下列元素在α-Fe 中形成哪几种固溶体?Si、C、N、Cr、Mn..4.试述固溶强化、加工强化和弥散强化的强化原理,并说明三者的区别.5.固溶体和金属间化合物在结构和性能上有什么主要差别?6. 何谓共晶反应、包晶反应和共析反应?试比较这三种反应的异同点.7.二元合金相图表达了合金的哪些关系?8.在二元合金相图中应用杠杆定律可以计算什么?9. 已知A(熔点 600℃)与B(500℃) 在液态无限互溶;在固态 300℃时A溶于 B 的最大溶解度为 30% ,室温时为10%,但B不溶于A;在 300℃时,含 40% B 的液态合金发生共晶反应。
金相分析概要☐1.1 金相显微镜的构造与使用☐1.2 金相显微镜的保养与维护☐1.3 金相显微试样的制备☐1.4 二元合金组织分析☐1.5 铁碳合金平衡组织的显微分析☐1.6 晶粒尺度的测定☐1.7 Olympus 金相显微镜☐1.8 偏光显微镜金相分析是现代材料科学重要实验方法,是通过材料的显微结构检测控制机械零件内在质量的重要手段。
在新材料、新工艺、新产品的研究开发中,为工艺制定提供参考。
1.1金相显微镜的构造与使用金相显微镜均主要由光学系统、照明系统、机械系统、附件装置组成(1) 光学系统由灯泡发出的一束光线,经过透镜组、反光镜会聚于孔径光阑,随后经过聚光镜,再将光线聚焦在物镜后焦面,最后光线投射到试样上。
从试样磨面反射回来的光线复经物镜、辅助透镜、半反射镜及棱镜造成一个放大倒立的实像,由目镜再次放大在明视距离处形成虚象。
(2) 照明系统照明系统一般包括光源、照明器、光阑、滤色片等☐(iv)暗场照明。
暗场照明的光学行程。
来自光源的平行光束,被环形光阑所阻,而形成环形光束,经过平面玻璃转向,再经过物镜外围的抛物面反射镜,以大的倾斜角投射到试样表面,这时试样上平坦的部分所反射的光将不会进入物镜而呈暗色,对于凹陷部分却能将光线反射进入物镜。
这一照明方式的特点是:使有效数值孔径增加,提高衬度,特别是能观察非金属夹杂的透明度及真实色彩视场光阑视场光阑的大小对显微镜的分辨能力没有影响,适当缩小可减少筒内的杂散光,增加图相衬度。
有时为了观察某一范围的显微组织,可将视场光阑缩小至这个区域,或获得良好效果。
照相或观察时可将视场光阑调节到视场以外一点即可。
孔径光阑改变进入的光,视场光阑改变输出的光1.2金相显微镜的保养与维护金相显微镜是一种精密光学仪器,正确的使用、维护和保养,有助于保证金相分析的质量和延长仪器的使用寿命。
(1) 显微镜应放置于干燥、少尘、无振动、无腐蚀气氛的工作室内。
(2) 物镜、目镜在不使用时,应从仪器上取下装入保护套内放在玻璃干燥器中。
显微镜上物镜座和目镜筒上应加上盖罩。
(3) 在工作时,试验样品上残留的油污、水和腐蚀剂必须清除干净。
(4) 油镜头在使用后应立即用棉花擦去油滴,然后再将棉花沾上少许二甲苯擦净,待干燥后再装入镜头盒并置入干燥器中。
(5) 光学元件上有灰尘、油污时,先用专用软毛刷轻刷去灰尘,然后用脱胎换骨脂桂花或白绸布轻轻擦净,擦拭时可浸少许溶剂(溶剂为乙醚、乙醇,比例为7:3)。
金相显微试样的制备取样镶样:把样品镶嵌在合适的载体中☐胶木粉不透明,有各种颜色,而且比较硬,试样不易倒角,但抗强酸强碱的耐腐蚀性能比较差。
☐聚氯乙烯为半透明或透明的,抗酸碱的耐腐蚀性能好,但较软。
☐用这两种材料镶样均需用专门的镶样机加压加热才能成型。
金相试样镶样机主要包括加压设备、加热设备及压模三部分。
☐冷镶☐对温度及压力极敏感的材料(如淬火马氏体与易发生塑性变形的软金属),以及微裂纹的试样,应采用冷镶、洗涤后可在室温下固化,将不会引起试样组织的变化。
☐低熔点合金镶嵌法,利用融溶的低溶点合金溶液浇铸镶嵌成合适的金相试样。
将欲镶嵌的细小试样放置在一块平整的铁板上,用合适的金属圈或塑料圈套在试样外面,将低熔点合金注入圈内待冷却后即可。
☐牙托粉加牙托水镶嵌法,这种方法操作方便。
室温下将牙托粉加适量的牙托水调成糊状(不能太稀) ,将欲镶嵌的细小试样放置在一块平整的玻璃上,用合适的金属圈或塑料圈套在试样外面,室温下将牙托粉加适量的牙托水调成糊状(不能太稀) ,并迅速注入金属圈或塑料圈内待30分钟后即固化,目前这样方法完全可取代低熔点合金镶嵌法。
磨光☐图为试样经过切割加工及四道磨光工序后,表面变形层厚度变化示意图。
图中A、B、C均为变形层,越往里,变形量越小,D为未受损伤的组织。
此过程要注意防止金属过分发热。
抛光抛光操作的关键:a 设法得到最大的抛光速率,以便尽快除去磨光时产生的损伤层;b 使抛光产生的变形层不致影响最终观察到的组织,即不会产生假象。
问题:这两个要求是有矛盾的,前者要求使用较粗的磨料,但会使抛光变形层较深;后者要求使用最细的磨料,但抛光速率较低。
解决方案:把抛光分为两个阶段来进行。
首先是粗抛,目的是除去磨光的变形层,这一阶段应具有最大的抛光速率,粗抛本身形成的变形层是次要的考虑,不过也应尽可能小。
其次是精抛(又称终抛),其目的是除去粗抛产生的变形层,使抛光损伤减到最小。
☐化学抛光是将试样浸在化学抛光液中,进行适当的搅动或用棉花经常擦试,经过一定时间后,就可以得到光亮的表面。
化学抛光兼有化学腐蚀的作用,能显示金相组织,抛光后可直接在显微镜下观察。
☐化学抛光液的成分随抛光材料的不同而不同。
一般为混合酸液。
☐常用的酸类有:正磷酸、铬酸、硫酸、醋酸、硝酸及氢氟酸;☐为了增加金属表面的活性以利于化学抛光的进行,还加入一定量的过氧化氢。
☐化学抛光液经使用后,溶液内金属离子增多,抛光作用减弱,需经常更换新溶液。
金相试样的腐蚀☐2、两相合金腐蚀☐腐蚀主要是一个电化学腐蚀过程。
☐两个组成相具有不同的电极电位→形成极多微小的局部电池→较高负电位的一相成为阳极被溶入→逐渐凹下去;具有较高正电位的另一相为阴极→保持原来的平面高度。
因而在显微镜下可清楚地显示出合金的两相。
化学腐蚀的方法:1)将已抛光好的试样用水冲洗干净或用酒精擦掉表面残留的脏物2)将试样磨面浸入腐蚀剂中或用竹夹子或木夹夹住棉花球沾取腐蚀剂在试样磨面上擦拭,抛光的磨面即逐渐失去光泽;3)待试样腐蚀合适后马上用水冲洗干净4)用滤纸吸干或用吹风机吹干试样磨面,即可放在显微镜下观察。
试样腐蚀的深浅程度要根据试样的材料,组织和显微分析的目的来确定,同时还应与观察者所需要的显微镜的放大率有关;高倍观察时腐蚀稍浅一些而低倍观察则应腐蚀较深一些。
电解腐蚀电解腐蚀所用的设备与电解抛光相同,只是工作电压和工作电流比电解抛光时小。
这时在试样磨面上一般不形成一层薄膜,由于各相之间和晶粒与晶界之间电位不同,在微弱电流的作用下各相腐蚀程度不同,因而显示出组织。
此法适于抗腐蚀性能强、难于用化学腐蚀法腐蚀的材料。
若试样制备好后需要长期保存,则需要在腐蚀过的试样观察面上涂上一层极薄的保护膜,常用的有火棉胶或指甲油等。
二元合金中初晶与共晶特征1、初晶在凝固过程中,初晶首先从液相中析出,其形态很大程度上由液-固界面性质而定:若初晶是固溶体或纯金属,一般呈树枝状,金相磨面上呈椭圆形或不规则形状。
初晶为亚金属、非金属或中间相,一般具有较规则外形(多边形、三角形、正方形、针状、棱形等)。
共晶:二元共晶内两相组成,由组成相本质凝固时冷却速度,组成相相对量不同,可构造成多种形态,按组织形态分类有层片状、球状、点状、针状、螺旋状、树枝状、花朵状等。
共晶一般是两相共存,比初晶细。
离异共晶(隐蔽共晶):初晶析出后,剩余液相量极少,则共晶中一相常附着初生相上,而不显现晶特征,只见一相孤独地分布在另一相上或晶间,称为离异共晶(或隐蔽共晶)。
在二元相图中重点掌握铁碳合金的相图和几种典型的共晶组织形貌概述☐Fe-Fe3C相图是研究碳钢和白口铸铁的重要工具也是分析这些在平衡状态或接近平衡状态下显微组织的基础。
☐根据Fe-Fe3C相图:☐含碳量小于2.11%的合金称为碳钢☐含碳量大于2.11%的合金称为白口铸铁。
☐在室温下铁碳合金的基本组成相为铁素体与渗碳体,不同含碳量的合金,在组织上差异是这两个基本的相对量、形态及分布不同。
在铁碳合金中渗碳体的相对量,存在形态以及分布状况,对合金的性能影响很大,在碳钢中渗碳体一般可以认为是一个强化相。
一、工业纯铁在退火状况下的显微组织☐含碳量低于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。
☐工业纯铁在含碳量小于0.008%时,其显微组织为单相铁素体。
如图9-2所示。
图中有的晶粒呈暗色,这是由于不同晶粒受腐蚀的程度不同造成的。
☐在含碳量大于0.008%时,工业纯铁的组织为铁素体和极少量的三次渗碳体。
三次渗碳体由铁素体中析出,沿铁素体晶界呈片状分布。
二、碳钢在退火状态下的显微组织☐含碳量在0.0218~2.11%范围的铁碳合金称为碳钢。
☐碳钢按含碳量与平衡组织的不同可分为:☐亚共析钢☐共析钢☐过共析钢1.亚共析钢图☐含碳量在0.0218~0.77%之间的铁碳合金称为亚共析钢,所亚共析钢冷却到室温后显微组织均为先共析铁素体和珠光体组成。
随着含碳量的增加珠光体所占的比例也不断增加,当增加到0.77时(铁素体在珠光体周围呈网状分布),整个组织为珠光体。
用显微镜观察放大倍数低于400×时,先析出铁素体呈亮白色,珠光体呈暗黑色如图所示。
☐铁素体是α-Fe和以它为基础的固溶体,具有体心立方点阵。
其性能几乎和纯铁相同☐珠光体是奥氏体(奥氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙固溶体)发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体。
得名自其珍珠般(pearl-like)的光泽。
☐由于铁素体和珠光体比重相近,若忽略铁素体中所含的微量碳,根据杠杆定理和亚共析钢显微组织中先共析铁素体与珠光体所占的相对面积,就可以估算出该钢的含碳量。
☐例如:当不珠光体和铁素体的面积各占一半时,钢的含碳量为0.4%,由此可定此钢为40#碳素钢。
☐但须注意,如果亚共析钢从奥氏体相区以较快的速率冷却下来,而因共析转变时过冷度增大,共析体含碳量偏低,故其显微组织中珠光体的含量就要比缓冷时增加,此时若仍用上述方法来估算出的结果其含碳量将会偏高。
2.共析钢图☐含碳量为0.77%的铁碳合金称为共析钢。
其组织为共析转变得到的珠光体,即片状铁素体和渗碳体的机械混合物。
☐由杠杆定理可以求得铁素体与渗碳体的重量比约为7.9:1,因此铁素体厚,渗碳体薄。
☐用硝酸酒精腐蚀后,由于珠光体中铁素体比渗碳体的电极电位低,在正常浸蚀下,铁素体为阳极被溶解,而渗碳体被溶解为凸出相。
而此于铁素体和渗碳体对光的反射能力相近,因此在明视场照明条件下二者都是明亮的,只有相界呈暗灰色。
☐当放大倍数较高时,上述情况才能看清楚。
如放大倍数较低时,渗碳体片两侧相界已无法分辨,而呈黑色条状图9-5所示。
3.过共析钢图☐含碳量在0.77~2.11%之间的铁碳合金称为过共析钢,其组织为先共析渗碳体和珠光体。
先共析渗碳体由奥氏体中沿晶界析出,故呈网状分布在随后发生共析转变形成的珠光体周围。
其室温组织为网状二次渗碳体和珠光体。
随着含碳量增加,先共析渗碳体的量也增加,网状略有加宽。
☐如果用煮沸的碱性若味酸钠溶液腐蚀,会使渗碳体呈暗黑色而铁素体仍保持白色如图所示。
因此有管种腐蚀剂可以将接近共析成分的过共析钢与亚共析钢区分开。
三、白口铸铁的显微组织☐铸铁在铸造时,如果冷却速度快,或者含碳量较低时则生成白口铁,白口铁中碳均以Fe3C存在,并具有莱氏体组织,所以白口铸铁只含有渗碳体而不含石墨,断口呈白亮色而得名。