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组织纯铁熔点1538℃，温度变化时会发生同素异构转变。
在912℃以下为体心立方，称α—Fe;912℃～1394℃之间为面心立方，称为γ—Fe；在1394℃～1538℃（熔点）之间为体心立方，称为δ—Fe。
纯铁的强度和硬度都很低，不能用作结构材料.碳溶解于α-Fe或δ—Fe中形成的固溶体为铁素体，用α或δ表示。
δ铁素体也叫高温铁素体.碳在α铁素体中最大溶解度为0.0218％,δ铁素体中最大溶解度为0.09％。
碳溶解于γ铁中形成的固溶体称为奥氏体，用γ表示.碳在奥氏体中的最大溶解度为2。
11%。
强度硬度低，塑性韧性好.C具有斜方结构，无同素异构转变。
硬度很高，塑性几乎为零，是脆硬相.Fe3石墨是稳定相，Fe3C是亚稳定相。
但是石墨的表面能很大，形核需要克服很高的能量，所以在一般的条件下,铁碳相图中的碳是以渗碳体FeC形式存在的。
3铁碳相图整个相图包含三个恒温转变：包晶，共晶、共析.(1)在HJB水平线（1495℃）发生包晶转变：LB+δH→γJ，转变产物为奥氏体。
含碳量在0。
09％(H点）～0。
53％（B点）的铁碳合金发生这一转变。
（2)在ECF水平线（1148℃）发生共晶转变：LC→γE + Fe3C。
转变产物为奥氏体与渗碳体的机械混合物，称为莱氏体（Ld)。
含碳量在2。
11％（E 点）～6。
69％(Fe3C)的铁碳合金都发生这一转变。
（3)在PSK 水平线（727℃)发生共析转变：γs →P+Fe3C 。
转变产物为铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体(P ）。
所有含碳量大于0.0218％的铁碳合金都发生这一转变. Fe-Fe3C 相图中还有四条重要的固态转变线：（1) GS 线—奥氏体中开始析出铁素体或铁素体全部转变为奥氏体的转变线，常称此温度为A3温度。
(2) ES 线—碳在奥氏体中的固溶度线，此温度常称为Acm 温度.低于此温度，奥氏体中将析出渗碳体，称为二次渗碳体记作 Fe3C Ⅱ,以区别液相中经CD 线析出的一次渗碳体Fe3C Ⅰ.(3) GP 线—碳在铁素体(α）中的固溶度线（共析温度以上) 。
图谱文字说明第一部分金相图谱一.铁碳合金平衡组织图1 名称铁素体( 工业纯铁退火)组织铁素体说明等轴多边形晶粒为铁素体，黑色线条为晶界图2 名称奥氏体(T8钢950℃加热)组织奥氏体说明白色多边形晶粒为奥氏体，黑色线条为晶界。
高温下部分晶粒已合并长大，形成了混合晶粒图3 名称渗碳体(从珠光体中电化学分离出来的滲碳体片)组织渗碳体片说明从珠光体中分离出来的渗碳体片，其形状是不规则的，一侧鸡冠似的形状，某些部位有孔图4 名称亚共析钢组织( 20钢退火)组织铁素体+珠光体说明白色块状为铁素体，因放大倍数低，层状结构未能显示出来，珠光体呈黑色块图5 名称亚共析钢组织( 45钢退火)组织铁素体+珠光体说明白色块状为铁素体，黑色块状为珠光体图6 名称亚共析钢组织( 60钢退火)组织铁素体+珠光体说明白色网状分布的为铁素体，珠光体呈黑色块状图7 名称共析钢组织(T8钢退火)组织层状珠光体说明层状珠光体是铁素体和滲碳体的层状组织,因放大倍数较低,且分辨率小于滲碳体层片厚度,故只能看到白色基体的铁素体和黑色线条的滲碳体图8 名称共析钢电镜组织(T8钢退火)组织层状珠光体说明深灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体图9 名称过共析钢组织(T12钢完全退火)组织层状珠光体+二次滲碳体说明基体为层状珠光体，晶界上的白色网络为二次滲碳体图10 名称亚共晶白口铸铁铸态组织组织珠光体+变态莱氏体+二次滲碳体说明变态莱氏体呈黑白相间的基体，大黑块为珠光体，大黑块珠光体外围的白色滲碳体为二次滲碳体图11 名称共晶白口铸铁铸态组织组织变态莱氏体说明变态莱氏体中白色基体为滲碳体（共晶滲碳体和二次滲碳体），黑色圆状及条状为珠光体图12 名称过共晶口铸铁铸态组织组织一次滲碳体+变态莱氏体说明基体为黑白相间分布的变态莱氏体，白色条状为一次滲碳体二.钢经热处理后组织图13 名称索氏体(T8钢正火)组织索氏体说明索氏体是细珠光体，其层状结构只有在高倍金相显微镜下才可分辩图14 名称索氏体电镜形貌(T8钢正火)组织索氏体说明浅灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体图15 名称托氏体(45钢860℃油淬,试样心部）组织托氏体+马氏体说明托氏体是极细珠光体，在光学金相显微镜下呈黑色团絮状。
XX XX XX XX 有 限 公 司受控编号
金相标 准 评 级 图 谱Metallurgical standard rating map
分发号编制版本号 3.0 审核实施日期2014.10.28批准
第一级别图 退火显微组织第二级别图 淬回火马氏体显微组织第三级别图 淬回火屈氏体显微组织第四级别图 碳化物网状组织第1级 放大倍数500X第1级 放大倍数1000X第1级 放大倍数500X第1级 放大倍数1000X针状屈氏体第1级 放大倍数500X第1级 放大倍数500X
第2级 放大倍数500X第2级 放大倍数1000X第2级 放大倍数500X第2级 放大倍数1000X块状屈氏体第1级 放大倍数500X第2级 放大倍数500X
第3级 放大倍数500X第3级 放大倍数1000X第3级 放大倍数500X第3级 放大倍数1000X针状屈氏体第2级 放大倍数500X第2.5级 放大倍数500X
第4级 放大倍数500X第4级 放大倍数1000X第4级 放大倍数500X第4级 放大倍数1000X块状屈氏体第2级 放大倍数500X第3级 放大倍数500X
第5级 放大倍数500X第5级 放大倍数1000X。
1概念和意义
金相指金属或合金的化学成分以及各种成分在合金内部的物理状态和化学状态；
金相试验（检验）的意义：合金的成分、加工工艺直接影响金属材料的内部组织、结构的变化，从而使机件的机械性能发生变化。
2我司常用的金相检验及其它的检验标准
1．原材料检验合格标准如下：
1）显微组织标准评级图进行比较,评级图谱来自GB/T13299-91，合格判定标准：小于等于3级为合格。
常见显微组织如下：
2）晶粒度标准评级图进行比较,评级图谱来自GB 6394-2002，合格判定标准：大于等于5级为合格。
评级图谱如下：
2．焊接金相检验
焊接工艺评定的金相检验合格标准如下：
1）形状缺陷：咬边（焊接接头不良）、焊瘤、熔穿。
2）孔穴（气孔和缩孔）；裂纹。
3）没有淬硬的马氏体组织及高合金钢网状析出物和网状组织
参考图片如下：
淬硬的马氏体组织网状析出物和网状组织编制审核批准/日期。
图谱文字说明第一部分金相图谱一.铁碳合金平衡组织图1 名称铁素体( 工业纯铁退火)组织铁素体说明等轴多边形晶粒为铁素体，黑色线条为晶界图2 名称奥氏体(T8钢950℃加热)组织 奥氏体说明 白色多边形晶粒为奥氏体，黑色线条为晶界。
高温下部分晶粒已合并长大，形成了混合晶粒图3 名称 渗碳体(从珠光体中电化学分离出来的滲碳体片)组织 渗碳体片说明 从珠光体中分离出来的渗碳体片，其形状是不规则的，一侧鸡冠似的形状，某些部位有孔图4 名称 亚共析钢组织( 20钢退火)组织 铁素体+珠光体说明 白色块状为铁素体，因放大倍数低，层状结构未能显示出来，珠光体呈黑色块状图5 名称 亚共析钢组织( 45钢退火)组织 铁素体+珠光体说明 白色块状为铁素体，黑色块状为珠光体图6 名称 亚共析钢组织( 60钢退火)组织 铁素体+珠光体说明 白色网状分布的为铁素体，珠光体呈黑色块状图7 名称 共析钢组织(T8钢退火)组织 层状珠光体说明 层状珠光体是铁素体和滲碳体的层状组织,因放大倍数较低,且分辨率小于滲碳体层片厚度,故只能看到白色基体的铁素体和黑色线条的滲碳体图8 名称 共析钢电镜组织(T8钢退火)组织 层状珠光体说明 深灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体图9 名称 过共析钢组织(T12钢完全退火)组织 层状珠光体+二次滲碳体说明 基体为层状珠光体，晶界上的白色网络为二次滲碳体图10 名称 亚共晶白口铸铁铸态组织组织 珠光体+变态莱氏体+二次滲碳体说明 变态莱氏体呈黑白相间的基体，大黑块为珠光体，大黑块珠光体外围的白色滲碳体为二次滲碳体图11 名称 共晶白口铸铁铸态组织组织 变态莱氏体说明 变态莱氏体中白色基体为滲碳体（共晶滲碳体和二次滲碳体），黑色圆状及条状为珠光体图12 名称 过共晶口铸铁铸态组织组织 一次滲碳体+变态莱氏体说明 基体为黑白相间分布的变态莱氏体，白色条状为一次滲碳体二.钢经热处理后组织图13 名称 索氏体(T8钢正火)组织 索氏体说明 索氏体是细珠光体，其层状结构只有在高倍金相显微镜下才可分辩图14 名称 索氏体电镜形貌(T8钢正火)组织 索氏体说明 浅灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体图15 名称 托氏体(45钢860℃油淬,试样心部）组织 托氏体+马氏体说明 托氏体是极细珠光体，在光学金相显微镜下呈黑色团絮状。
金相图谱光盘版简要内容铸铁彩色金相学图约 200左右幅图1铸铁铸铁的液态构造Fe-C合金的粘度与含碳量的关系图〔C6〕n碳簇、Cn分子、C原子的转化与形成石墨、Fe3C、奥氏体的关系图………………铁-碳相图铁碳合金双重相图铁-石墨-硅准二元相图………………铸铁的非平衡凝固Fe-C-Si凝固相图共晶铸铁非平衡凝固组织图亚共晶铸铁非平衡凝固组织图过共晶铸铁非平衡凝固组织图………………铸铁稳定系与介稳定系的转化铸铁的冷却-凝固状态曲线图按混合方式凝固形成的麻口组织图麻口组织图白口铸铁中的黑斑断口图……………………铸铁的彩色金相技术空气-膜-金属的干预效应图在不同色彩下，凝固组织含Si量与颜色的关系图热碱法同时显示铸铁高温组织与室温转化相图侵蚀时间与颜色演变的关系图………………2灰铸铁铸铁中的石墨片状石墨的分类图石墨的晶体构造石墨的螺型位错缺陷图…………………初生片状石墨的结晶Kish石墨的晶体构造特征图过共晶铸铁析出初生石墨时的自由能变化图…………………灰铸铁初生奥氏体的结晶奥氏体枝晶中的TiC核心〔紫红色〕由八面体晶体开展成树枝状晶干的过程图框架状奥氏体形态图………………灰铸铁的共晶结晶共晶系分类图Fe-C合金共晶结晶的热力学位曲线图S对共晶团数的影响图Bi+FeSi孕育对共晶团数的影响图奥氏体在石墨片侧面按枝晶方式生长图………………灰铸铁共晶末期最后凝固LTF区铁液的结晶共晶团在LTF区外延生长图在LTF区析出石墨图奥氏体外延伸向LTF区图灰铸铁的反白口组织图………………铸铁的偏析共晶团内的偏析图枝晶的偏析图共晶团中心硅偏析引起的铁素体图………………3 球墨铸铁球状石墨的形核球状石墨的核心图碳化物异质形核过程图………………球状石墨的生长钛对反球化元素临界含量的影响图片状、球状石墨晶体规那么分枝开展成球形晶的模型图石墨球内部构造〔TEM〕观察图………………球墨铸铁中的奥氏休枝晶激冷枝晶图离异枝晶图晕圈枝晶图缓冷枝晶的微观组织图………………球墨铸铁的共晶结晶球墨铸铁的离异共晶现象〔液淬试样〕图奥氏体在石墨界面形核图奥氏体〔蓝色〕在晕圈内以条状或块状生长图不封闭奥氏体外壳促使石墨畸变图………………球墨铸铁共晶末期最后凝固LTF区铁液的结晶球墨铸铁最后凝固区的形成图LTF区中形成碳化物图球墨铸铁的麻口组织图LTF区中形成的缩孔图………………球墨铸铁的凝固形貌球墨铸铁微观凝固近代模型图球墨铸铁的微观凝固组织图薄壁球墨铸铁中的晶间碳化物图石墨球数对共晶晶粒外轮廓的影响图………………球墨铸铁的偏析球铁不同凝固阶段的液淬金相组织图元素在液体通道中的分布图缓冷枝晶的枝晶偏析测试位置图………………4. 蠕墨铸铁蠕虫状石墨的形核石墨类型与长宽比值图亚共晶蠕铁的虫状雏晶〔Ni-P定踪法〕图………………蠕虫状石墨的生长S的参加量与铁液剩余Mg量的关系图球状雏晶向蠕虫状转变机构图蠕虫状石墨圆头的内部构造图蠕墨铸铁中的液体通道现象图………………蠕墨铸铁初生相的结晶亚共晶蠕墨铸铁的初生奥氏体图过共晶蠕墨铸铁中的初生奥氏体〔壁厚50mm〕图蠕墨铸铁中围绕初生石墨球的奥氏体晕圈构造图………………蠕墨铸铁的共晶结晶蠕墨铸铁的共晶团图蠕墨共晶团形成过程图蠕虫状石墨共晶团内部的蜂窝构造图………………蠕墨铸铁共晶末期LTF区铁液的结晶三种铸铁LTF区比拟〔试样壁厚25mm〕图LTF区中形成奥氏体枝晶图LTF区形成的珠光体细片组织〔扫描电镜观察〕图LTF区中的片状石墨图………………蠕墨铸铁的凝固形貌蠕墨铸铁各凝固组织的形成过程图壁厚对蠕墨铸铁宏观凝固形貌的影响图壁厚对微观凝固形貌的影响图蠕化过处理的显微组织图………………蠕墨铸铁的偏析蠕墨铸铁成分及组织的不均匀现象图………………5. 白口铸铁各种白口铸铁铬对白口铸铁强度、挠度的影响图………………白口铸铁中的碳化物NaCl型构造图渗碳体的链状构造图………………白口铸铁初生碳化物的结晶初生渗碳体板片状树枝晶图在激冷条件下形成的初生针状渗碳体图反白口组织中的初生渗碳体图………………白口铸铁初生奥氏休的结晶初生碳化物〔M7C3〕形态〔模截面〕图白口铸铁中的初生奥氏体枝晶图孕育处理对白口铸铁奥氏体枝晶的影响图………………白口铸铁的共晶结晶蜂房状莱氏体的二维构造图冷却速度对蜂房状莱氏体粗细的影响图奥氏体枝晶间的离异共晶组织图………………白口铸铁共晶末期LTF区铁液的结晶普通白口铸铁的LTF在奥氏体枝晶间形成图普通白口铸铁LTF区的微观显示图………………白口铸铁的偏析Si在白口铸铁奥氏体枝晶中的正偏析特性对退火铁素体化过程的影响〔蓝色为铁素体，棕色为奥氏体〕图………………连铸钢坯低倍检验和缺陷图约 200-300 幅图1. 连铸钢坯凝固组织细小等轴晶带连铸坯凝固组织示意图结晶器下口坯壳凝固组织〔横向断面〕〔2×〕图细小等轴晶带的不均匀性〔横向断面〕图………………柱状晶带柱状晶带〔横向断面〕〔2×〕图连铸板坯柱状晶偏斜图不同放大倍数的树枝晶〔横向断面〕图………………穿插树枝晶带穿插树枝晶带〔横向断面〕图×〕图………………等轴晶带中心等轴晶带〔横向断面〕图中心等轴晶凝固组织〔横向断面〕图………………第5节各种凝固组织×〕图枝晶与冷酸蚀腐蚀凝固组织比照〔横向断面〕图钢板凝固组织〔横向断面〕〔2×〕图………………2. 连铸钢坯内部缺陷内部裂纹连铸坯的内部缺陷示意图钢的高温延展性示意图中间裂纹比照检验〔横向断面〕………………中心偏析连铸坯中心等轴晶和B类中心偏析〔纵向断面〕图连铸板坯B类中心偏析热加工到钢板的演变〔横向断面〕图连铸板坯B类中心编析热加工到钢板的演变〔横向断面〕图连铸60kg/m钢轨轨腰中心偏析比照检验〔横向断面〕图………………中心疏松和缩孔中心疏松〔横向断面〕〔1×〕图连铸坯中心疏松扫描电镜图像图连铸板坯缩孔〔横向断面〕〔1×〕图………………气泡和气孔皮下气泡〔横向断面〕〔1×〕图×〕图针孔气泡宏观和微观形貌图………………非金属夹杂物非金属夹杂物〔横向断面〕〔2×〕图非金属夹杂物的宏观和微观形貌图中心夹渣〔横向断面〕〔1×〕图………………4. 连铸钢板坯内部缺陷图例裂纹缺陷中心裂纹〔横向断面〕〔1×〕图外弧中间裂纹〔横向断面〕〔1×〕图内弧中间裂纹和B类中心编析〔横向断面〕〔1×〕图………………中心编析缺陷A类中心编析〔横向断面〕〔1×〕图B类中心编析〔横向断面〕〔1×〕图C类中心编析〔横向断面〕〔1×〕图………………中心疏松缺陷中心疏松〔横向断面〕〔1×〕图………………缩孔缺陷缩孔〔横向断面〕〔1×〕图………………钟孔气泡和夹杂缺陷针孔气泡〔横向断面〕〔1×〕图………………5. 连铸钢方、矩形坯内部缺陷图例裂纹缺陷中心疏松缺陷中心编析缺陷缩孔缺陷皮下气泡缺陷6. 连铸钢坯缺陷案例分析连铸板坯外表纵向裂纹缺陷的分析〔1〕连铸板坯外表纵向裂纹缺陷的分析〔2〕矩形连铸钢坯偏角内裂产生漏钢原因的分析20钢连铸方坯粘结漏钢的分析82B-1矩形坯漏钢的分析连铸钢板坯浸入式水口掉底造成漏钢事故的分析Q195矩形连铸坯蜂窝气泡缺陷的分析节 40#异型钢坯腿角撕裂缺陷的分析钢板外表纵向裂纹的金相检验和分析特殊钢金相图约 400以上幅图1. 特殊钢钢坯外表缺陷图谱1.1 〔图晶界溶化〕1.3 钢坯外表缺陷性质、分类、宏观形态与显微特征45钢纵向应力裂纹宏观形态35CrMo钢纵向应力裂纹部分放大像45钢纵向应力裂纹横刨面酸浸低倍形貌40Cr钢坯纵向应力裂纹开口处金相组织，根本可见封闭的铁素体网，裂纹附近〔白色区〕有明显脱碳现象2. 特殊钢金相组织2.1牛眼石墨2．2超声波预检与低倍组织缺陷对照图2．3钢的低倍组织缺陷2．4晶粒长大倾向2．5透射电子显微镜下的光栅像及放大倍数计算2．6 电渣钢钢锭低倍组织2．7 GCr15钢热轧材碳化物变化规律2．8钢的显微组织缺陷2．9 45钢钢锭帽口碳偏析检验结果示意图2．10 40Cr钢程度连铸坯组织2．1l 40Cr钢钢坯外表发纹及脱碳层2．12 以铁素体为基体的组织2．13 珠光体2．14类珠光体2．15 魏氏组织2．16莱氏体2．17 牛眼石墨2．18 马氏体2．19板条马氏体2．20马氏体+托氏体2．21 索氏体2．22马氏体低温回火组织2．23球状碳化物2．24贝氏体立体对照片2．25 上贝氏体2．26下贝氏体2．27 上贝氏体+下贝氏体+马氏体混合组织2．28粒状贝氏体2．29雪花状贝氏体2．30海星状贝氏体2．31棒状贝氏体2．32无碳贝氏体第3章特殊钢的非金属夹杂物3．1非金属夹杂物简介3．2金相显微镜下的点状夹杂物3．3追踪硫化物在钢中的变迁3．4 ZG25铸钢中气泡壁上(Mn，Fe)S单晶体形貌3．5 25钢柱状晶断口上的o~-MnS形貌3．6 5CrNiMo钢中的(Mn，Fe)S夹杂物3．7扫描电镜下的钢铁工艺矿物第4章特殊钢典型断口特征4．1 形形色色的沿晶断口4．2疲劳断口4．3 氢脆断口4．4有夹杂物的等轴韧窝4．5无夹杂物的等轴韧窝4．6 CrNiMo电渣钢中的质点偏析4．7接触疲劳剥落机理4．8气泡的韵律4．9树枝晶的风采4．10显微孔洞4．11 化学腐蚀断口4．12晶界熔化特征4．13 20SiMn钢铸件裂纹分析4．14 GC-4钢断口显微分析4．15钢的晶粒形貌4．16解理断口第5章钢中硫化锰铁单晶体图谱5．1 (Mn，Fe)S单晶体的发现与巧合5．2 (Mn，Fe)S单晶体的发现过程5．3 (Mn，Fe)S单晶体的晶体学特征5．4 (Mn，Fe)S单晶体的生长形态5．5晶体的层状生长特征5．6关于(Mn，Fe)S单晶体形核机制的讨论5．7关于(Mn，Fe)S单晶体生长物理的讨论标准金相图约 300-400 幅图1．钢的显微组织评定2．低、中碳钢球化体评级3．中碳钢与中碳合金构造钢马氏体等级4．合金工具钢显微组织评级5．高速工具钢大块碳化物评级6．高碳高合金钢制冷作模具显微组织评级7．热作模具钢显微组织评级8．低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度评级9．钢质模锻件金相组织评级lO．灰铸铁金相11．球墨铸铁金相评级12．一般工程用铸造碳钢金相13．奥氏体不锈钢中Q-相面积含量金相评级图14．铁素体奥氏体型双相不锈钢中a-相面积含量金相测定15．钢件感应淬火金相评级16．珠光体球墨铸铁零件感应淬火金相评级1 7．金属切削机床灰铸铁导轨感应加热淬火金相评级18．灰铸铁接触电阻加热淬火质量评级1 9．稀土镁球墨铸铁等温淬火金相评级20．薄层碳氮共渗或薄层渗碳钢件显微组织评级21．钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织评级22．钢铁零件渗金属层金相组织23．渗硼层显微组织24．盐浴硫碳氮共渗化合物层显微组织25．钢铁热浸铝金相评级26．高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理显微组织评级27．滚动轴承零件渗碳热处理显微组织评级28．滚动轴承零件碳钢球渗碳热处理组织29．碳钢球轴承套圈热处理显微组织评级30．滚动轴承零件脱碳层金相检查(JBT 7362-1994)31．55SiMoVA钢滚动轴承零件热处理显微组织评级32．Gr4Mo4V高温轴承钢滚动轴承零件热处理组织评级33．高碳铬不锈钢滚动轴承零件淬回火组织评级34．汽车渗碳齿轮金相评级35．重载齿轮渗碳金相组织评级36．重载齿轮渗碳外表碳含量金相判别纤维组织彩色金相图图1-58焊接缺陷图谱图 1-18彩色金相图谱国外部分1-70。
