金属材料常见金相组织的名称和特征

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。

贝氏体30年代初美国人E．C．Bain等发现低合金钢在中温等温下可获得一种高温转变及低温转变相异的组织后被人们称为贝氏体。

该组织具有较高的强韧性配合。

在硬度相同的情况下贝氏体组织的耐磨性明显优于马氏体，因此在钢铁材料中基体组织获得贝氏体是人们追求的目标。

贝氏体等温淬火：是将钢件奥氏体化，使之快冷到贝氏体转变温度区间（260～400℃）等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火工艺，有时也叫等温淬火。

一般保温时间为30～60min。

贝氏体;贝茵体;bainite又称贝茵体。

钢中相形态之一。

钢过冷奥氏体的中温(350～550℃)转变产物，α-Fe 和Fe3C 的复相组织。

贝氏体转变温度介于珠光体转变与马氏体转变之间。

在贝氏体转变温度偏高区域转变产物叫上贝氏体(up bai-nite)，其外观形貌似羽毛状，也称羽毛状贝氏体。

冲击韧性较差，生产上应力求避免。

在贝氏体转变温度下端偏低温度区域转变产物叫下贝氏体。

其冲击韧性较好。

为提高韧性，生产上应通过热处理控制获得下贝氏体。

奥氏体奥氏体英文名称：austenite晶体结构：面心立方（fcc）字母代号：A、γ定义：碳在γ－Fe中形成的间隙固溶体性能特点：奥氏体是一种塑性很好，强度较低的固溶体，具有一定韧性。

不具有铁磁性。

因此，分辨奥氏体不锈钢刀具(常见的18－8型不锈钢）的方法之一就是用磁铁来看刀具是否具有磁性。

珠光体pearlite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。

其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物，也称片状珠光体。

用符号P表示，含碳量为ωc＝0.77％。

在珠光体中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以铁素体层片要比渗碳体厚得多.在球化退火条件下,珠光体中的渗碳休也可呈粒状,这样的珠光体称为粒状珠光体.珠光体珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强韧性较好.其抗拉强度为750~900MPa,180 ~280HBS,伸长率为20 ~25%,冲击功为24 ~32J.力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J).珠光体经2-4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以观察到不同特征的珠光体组织.当放大倍数较高时可以清晰地看到珠光体中平行排列分布的宽条铁素体和窄条渗碳体;当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体只能看到一条黑线;而当放大倍数继续降低或珠光体变细时,珠光体的层片状结构就不能分辨了,此时珠光体呈黑色的一团.图为光学显微镜200倍下薄壁铸件基体.经3%硝酸酒精溶液浸蚀.可见磷共晶体,片状石墨,珠光体及少量铁素体索氏体索氏体索氏体的定义及组织特征。

金属材料常见金相组织的名称和特征名称定义特征奥氏体碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体针间的空隙处铁素体碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出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上贝氏体过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。

若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚，针粗。

转变时先在晶界处形成上贝氏体，往晶内长大，不穿晶下贝氏体同上，但渗碳体在铁素体针内过冷奥氏体在350℃~Ms的转变产物。

钢中典型金相组织钢是一种重要的金属材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。

钢的组织和性能之间密切相关，钢中的金相组织是其性能形成的重要因素之一。

下面将详细介绍钢中典型的金相组织。

1. 贝氏体组织贝氏体组织是钢中典型的金相组织之一。

该组织由相似于鹿角的条状组织构成，因其形状类似于法国冶金学家贝尔纳德的鹿角而得名。

贝氏体组织的形成与钢的淬火工艺密切相关，通过快速冷却钢材可以使奥氏体转变为贝氏体。

贝氏体组织具有高强度、高硬度和较好的耐磨性，因此在制造强度要求高、耐磨性要求高的零件时常采用贝氏体钢。

马氏体组织是钢中另一个典型的金相组织。

与贝氏体不同，马氏体组织属于无定形组织，其结构不规则、复杂。

同时，马氏体组织具有较高的强度和硬度，且具有较好的抗拉强度和耐磨性，因此广泛应用于地质勘探、采矿、石油化工等领域。

在淬火工艺中，将钢材加热至温度较高后迅速冷却可制得马氏体组织。

珠光体组织是钢中一种较为典型的变形组织，属于半钢中生组织。

该组织由类似“珠子”形状的球体团进行构成，因其形态类似于珠子而得名。

珠光体组织是一种中等强度的钢结构，具有优秀的成形性和可加工性，在制造材料强度、变形性好的零件时常采用珠光体钢。

4. 混合组织混合组织是一种钢中常见的金相组织，其由两种或多种不同的金相组织混合而成。

例如，当沿晶腐蚀与导致钢中存在晶界和粗晶的杂质混合存在时，就会形成混合组织。

混合组织具有钢中两种或多种组织的优点，可以在不同的应用场合中具有更为广泛的适用性。

总之，钢中的金相组织是其性能形成的重要因素。

贝氏体组织、马氏体组织、珠光体组织和混合组织等是钢中典型的金相组织，采用不同的工艺可以得到不同种类的金相组织，从而满足不同的应用需求。

金相组织基本概念金相组织是指金属在宏观上呈现出的颗粒、晶粒和晶界等微观结构组成情况，是金属材料性质的重要因素。

金相组织研究的内容主要包括金属的晶体结构、晶体缺陷、晶粒形状、晶界形态、相组成及相分布等方面。

晶体结构是金相组织研究的核心内容之一。

金属晶体结构是由原子在晶体中的排列方式所决定的有序性结构，不同金属的晶体结构是不同的。

常见的金属晶体结构包括面心立方晶体结构、体心立方晶体结构、六方最密堆积晶体结构等。

晶体缺陷是指晶体结构中存在的各种缺陷，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。

在点缺陷中，最常见的是晶格缺陷，即原子在晶体中的位置存在偏移。

而在面缺陷中，则包括晶界和孪晶。

晶粒形状是指金属材料中晶粒在宏观上呈现出的形态特征。

晶粒的形状对材料的性能有重要影响，如晶粒尺寸越小，硬度越大、塑性越好。

晶粒形状的改变也会影响材料的性能，如晶粒长大会导致塑性降低而强度提高。

晶界形态是指晶粒和晶粒之间的边界形态。

不同形态的晶界对材料的性能影响也不同，如曲线形晶界有助于提高强度和塑性。

而宽晶界则容易引起材料的脆性断裂。

相组成及相分布是指金属材料中不同相的组成和分布情况。

金属材料中的相有多种，如铁碳相、铝铁相等。

不同相之间的化学成分和力学性能差异很大，相间界面处的特殊结构也影响着材料以及特殊属性，如相界面吸附能、界面能和迁移能等。

相分布和相间距等参数也是反映材料性能的重要参数之一。

总之，金相组织研究的目的是探究金属材料的微观结构，为材料的制备和选用提供依据。

同时，金相组织研究也为材料的性能分析和优化提供了途径。

因此，金相组织研究具有重要的理论和应用价值。

钢铁材料常见金相组织简介在Fe-Fe3C系中，可配制多种成分不同的铁碳合金，他们在不同温度下的平衡组织各不相同，但由几个基本相（铁素体F、奥氏体A和渗碳体Fe3C）组成。

这些基本相以机械混合物的形式结合，形成了钢铁中丰富多彩的金相组织结构。

常见的金相组织有下列八种：一、铁素体铁素体（ferrite，缩写FN，用F表示），纯铁在912℃以下为具有体心立方晶格。

碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体，以符号F表示。

这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。

随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。

铁素体还是珠光体组织的基体。

在碳钢和低合金钢的热轧（正火）和退火组织中，铁素体是主要组成相；铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。

碳溶入δ-Fe中形成间隙固溶体，呈体心立方晶格结构，因存在的温度较高，故称高温铁素体或δ固溶体，用δ表示，在1394℃以上存在，在1495℃时溶碳量最大。

碳的质量分数为0.09%。

图1：铁素体二、奥氏体碳溶于γ-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体，具有面心立方结构，为高温相，用符号A表示。

奥氏体在1148℃有最大溶解度2.11%C，727℃时可固溶0.77%C；强度和硬度比铁素体高，塑性和韧性良好，并且无磁性，具体力学性能与含碳量和晶粒大小有关，一般为170~220 HBS、=40~50%。

TRIP钢（变塑钢）即是基于奥氏体塑性、柔韧性良好的基础开发的钢材，利用残余奥氏体的应变诱发相变及相变诱发塑性提高了钢板的塑性，并改善了钢板的成形性能。

碳素或合金结构钢中的奥氏体在冷却过程中转变为其他相，只有在高碳钢和渗碳钢渗碳高温淬火后，奥氏体才能残留在马氏体的间隙中存在，其金相组织由于不易受侵蚀而呈白色。

三、渗碳体渗碳体（cementite），指铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物。

铜合金金相组织以铜合金金相组织为标题，我们将探讨铜合金的金相组织及其特点。

铜合金是指铜与其他金属或非金属元素形成的合金，具有良好的导电性、导热性和可塑性，在工业和日常生活中得到广泛应用。

铜合金的金相组织对其性能和用途起着重要的影响。

金相组织是指金属材料在显微镜下的组织结构。

通过显微镜观察铜合金的金相组织，可以了解其晶粒结构、相分布、晶界特征等信息。

铜合金的金相组织主要有以下几种类型：1. 延性铜合金的金相组织：延性铜合金是一类可塑性较好的合金，具有高强度和高塑性。

其金相组织常见的有等轴晶粒组织、片层状组织和织构组织。

等轴晶粒组织是指晶粒呈等轴晶形状，具有均匀的晶粒尺寸和分布。

片层状组织是指晶粒呈片层状排列，具有良好的延展性。

织构组织是指晶粒呈特定方向排列，具有各向异性。

2. 强韧性铜合金的金相组织：强韧性铜合金是一类具有高强度和高韧性的合金。

其金相组织常见的有背散晶组织、链状组织和细晶组织。

背散晶组织是指晶粒呈背散晶形状，晶粒尺寸较大，具有较好的韧性。

链状组织是指晶粒呈链状排列，具有较高的强度。

细晶组织是指晶粒尺寸较小，晶粒界面多，具有较好的强度和韧性。

3. 强化铜合金的金相组织：强化铜合金是一类通过合金化或热处理等方式提高强度的合金。

其金相组织常见的有析出物组织、固溶体组织和时效组织。

析出物组织是指在基体中析出出现的相，可以提高合金的强度。

固溶体组织是指合金中的元素均匀溶解在基体中，具有较高的强度。

时效组织是指在固溶体基础上经过时效处理后形成的相，可以进一步提高合金的强度。

铜合金的金相组织对其性能有重要影响。

不同的金相组织可以使铜合金具有不同的力学性能、导电性能、热导性能等。

通过调控金相组织，可以使铜合金具有不同的强度、硬度、韧性、导热性等特点，以满足不同领域的需求。

在工程应用中，我们需要根据具体要求选择合适的铜合金金相组织。

比如，在电子领域中，我们通常选择具有优良导电性能和导热性能的铜合金。

各个材料的金相
金相是对材料的金属结构和形态进行观察和研究的一种方法。

不同材料的金相特征是不同的，下面我们简要介绍几种常见材料的金相特征。

1. 铝合金：铝合金的金相特征是由铝、镁、铜等元素组成的晶界相，这些元素会在晶界处形成一些细小的颗粒，从而改变了铝合金的机械性能。

2. 钢铁：钢铁的金相特征主要是分析其组织结构，例如钢铁中由不同数量和形状的碳化物相组成的奥氏体和珠光体等。

3. 铜材料：铜材料的金相特征取决于其成分和热处理过程。

一般来说，铜材料中的金相组织主要有黄铜相、红铜相、铜镍相等。

4. 铝材料：铝材料的金相特征主要是由于铝的组织结构的影响。

铝材料通常呈现出细小的晶粒结构，其晶界相对于其他金属来说更为明显。

总之，金相研究是材料科学领域中非常重要的一部分，通过对不同材料的金相特征进行观察和分析，可以更好地理解材料的物理性质和机械性能。

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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。

一、钢铁典型金相组织1.P1-P382,调质后的几种形态：・150℃-250℃回火马氏体：a相内分布薄片状£碳化物・350℃-500℃回火屈用氏体：片状/板状a+细粒状渗碳体・500℃-650℃回火索氏体：等轴铁素体+细粒状渗碳体二、钢铁金相实验技术L抛光:(1)首先粗抛，后细抛；⑵压力适中，大了发生热变形，小了浪费时间；(3)抛光时试样逆看抛光盘转动而动，同时从盘边到中心住复；(4)不断添加朗和润滑液；(5)湿润度适中。

2.化学浸蚀(1)单相：化学溶解；两侈相：电化学溶解(2)金属原子溶解多沿空度最大晶面进行，浸蚀后晶面发生倾转,晶粒显示明暗不同3.金属材料的组织分析(1)组织中相的相对量、形状、大小、分布是重要内容。

(2)影响组织变化的条件:合金成分，工艺条件(如冷却速度)。

(3)如何进行组织分析：①弄清合金成分；②查相应的合金系相图，判断平衡态合金相及相对量；③了解工艺过程；④了解截取部位，取样方法，磨面方向，试样的制备及显微组织显示方法；⑤显徜镜下，先低倍看全貌，再高倍看细节，再用■方法进一步确定合金相，先做相鉴定，后做定量测试。

(4)相鉴定：光学金相，衍射方法，电子探针定量分析：自动图像分析仪4.单相多晶体等轴晶粒组织显示为多边形晶粒。

工业幺廨i2o(rc高温加热缓冷，间隙原子偏聚在小角度内表面形成亚晶粒(若淬火则浸蚀不出亚晶界)。

5.冷变形后及再结晶后组织(1)滑移带的观察；(2)形变李晶的观察；(3)形变量不同的显微组织：晶粒不断伸长一纤维组织；(4)两相金属材料形变后：第二相①少、软：随基体相延伸；②少、崛、脆：颗粒沿主变形方向成串分布；③片状：基体有碎裂第二相⑸吕德斯带：多晶粒协调形变而成的宏观带，不同于版见的滑移带；(6)区别再结晶与未再结晶主要看晶粒大小、形状和亮暗。

6.热加工变形后的组织(1)理想组织：单相组织是大小均匀的等轴晶粒，复相组织是均匀等轴晶粒基体上均匀分布看第二相或组织组成物。

2205金相组织特征
金相（金属lograph）是指用显微镜观察金属材料时呈现的微
观组织结构。

金相组织特征是指金属材料的金相组织在显微镜下呈现出来的特点和特征。

金相组织特征包括以下几个方面：
1. 晶粒形状和大小：金相组织中的晶粒可以呈现出不同的形状，如等轴晶、柱状晶等。

晶粒的大小与冷却速率、合金成分等有关。

2. 晶粒结构：金相组织中的晶粒可以呈现出晶界、晶内等不同的结构，晶界的特征包括晶界角度和晶界形貌等。

3. 相含量和相分布：金相组织中的相含量和相的分布状态对材料的性能有重要影响。

金相组织观察可以揭示不同相的存在情况以及相的分布情况。

4. 缺陷和杂质：金相组织中能够观察到的缺陷和杂质包括晶内夹杂物、晶界和位错等，这些缺陷和杂质对材料的性能和机械行为有重要影响。

5. 凝固结构：金相组织中的凝固结构可以反映材料的凝固过程和凝固方式，如晶核形成、晶粒生长等。

通过观察金相组织的特征，可以分析材料的性能、结构和工艺等方面的问题，对金属材料的制备和加工具有重要的指导意义。

（一）组织特征显微组织特征是指晶粒、相、组织的形状、大小、数量和分布。

对于纯金属来说，指的是晶粒的形态、大小和分布，对于合金来说还要研究相和组织特征。

铁碳合金的平衡组织是研究和分析钢铁材料的基础，所谓平衡状态的显微组织是指合金在极为缓慢的冷却条件下（如退火状态即接近平衡状态）所得到的组织。

铁碳合金的平衡组织主要指碳钢和白口铸铁组织。

所有碳钢和白口铸铁的室温组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）这两个基本相所组织。

但由于含碳量不同，铁素体（F）和渗碳体（Fe2C）相对数量、析出条件以及分布情况均有所不同，因为呈现各种不同的组织形态。

在金相显微镜下平衡组织一般有下面几种基本组成物。

（1）铁素体（F）——是碳α—Fe中的固溶体。

铁素体为体心立方晶格、具有磁性及良好塑性，硬度低。

用4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的等轴晶粒，亚共折钢中铁素体呈块状分布，当含碳量接近于共折成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体周围。

图1 铁素体（2）渗碳体（Fe3C）——是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%，质硬而脆。

耐腐蚀性强，经4%硝酸酒清溶液浸蚀后，渗碳体呈亮白色，若用苦味酸钢深液浸蚀。

则渗碳体能被染成暗黑色或棕红色，而铁素体仍为白色。

由此可区别铁素体与渗碳体。

按照成分和形成条件的不同，渗碳体可以呈现不同的形态。

一次渗碳体（初生相）是直接由液体中析出的，故在白口铸铁中呈粗大的条片状：二次渗碳体（次生相）是从奥氏体中析出物，往往呈网络状沿奥氏体晶界分布；共晶渗碳体是由液体在发生共晶反应时得到的，呈层片状结构，与铁素体共同构成珠光体。

三次渗碳体是由铁素体中析出的，通常呈不连续薄片状或粒状存在于铁素体晶界处，数量极微，可忽略不计。

图2 渗碳体（3）珠光体（P）——是铁素体和渗碳体的机械混合物，在一般退火处理情况下是由铁素体与渗碳体相互混合交替排列形成的层片组织。

经硝酸酒精溶液浸蚀后，在不同放大倍数的显微镜下可以看到具有不同特征的珠光体组织。

金属材料常见金相组织的名称和特征名称名称定义定义 特征特征 奥氏体奥氏体 碳与合金元素溶解在碳与合金元素溶解在γ-Fe 中的固溶体，仍保持γ-Fe 的面心立方晶格方晶格晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体针间的空隙处体分布在马氏体针间的空隙处 铁素体铁素体 碳与合金元素溶解在a-Fe 中的固溶体溶体 亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出渗碳体渗碳体 碳与铁形成的一种化合物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二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状珠光体珠光体铁碳合金中共析反应所形成的铁的铁 素体与渗碳体的机械混合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400400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳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650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500500500倍，倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大只有放大100010001000倍倍才能分辨的片层，称为索氏体称为索氏体在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大光体用金相显微镜放大500500500倍，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1000010000倍才能分辨的片层称为屈氏体倍才能分辨的片层称为屈氏体倍才能分辨的片层称为屈氏体上贝氏体上贝氏体 过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间的混合物，渗碳体在铁素体针间 过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od 6~8od 铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。

常用金属材料的显微组织观察一、实验目的观察几种常用合金钢、铸铁和有色金属的显微组织；了解这些金属材料的成分、组织和性能的特点。

二、仪器与材料仪器： XJP-2A( 单目 ) 金相显微镜； XJP-3C( 双目 ) 金相显微镜；材料： 10 种常用金属材料表 1 常用金属材料的金相试样三、实验原理及教学内容1 合金钢在合金钢中，由于合金元素对相图及相变过程的影响，其显微组织比碳钢复杂得多，组成相除了合金铁素体、合金奥氏体、合金渗碳体外，还可能出现金属间化合物，其组织形态随钢种的不同而呈现出不同的特征。

根据其用途可分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。

• 40Cr 调质钢（合金结构钢）合金调质钢是指调质处理后的合金结构钢，调质处理后具有高强度与良好的塑性及韧性。

40表示含碳量0.4%，Cr是加入的合金元素，起着增加淬透性，使调质后的回火索氏体组织得到强化。

回火索氏体以前我们学过，是由等轴状F和粒状渗碳体构成。

40Cr调质处理（淬火后高温回火） W18Cr4V退火• W18Cr4V 高速钢（合金工具钢）高速钢是一种高合金工具钢，具有高硬度、高耐磨性和高热硬性，还具有一定的强度、韧性和塑性。

加入合金元素W提高热硬性；Cr可以提高钢的淬透性；加入合金元素V可显著提高钢的耐磨性和热硬性。

a. 铸态组织显微组织分为三个部分：晶界附近为骨骼状莱氏体共晶碳化物Fe4W2C及WC，严重地分割了基体，使钢受载时极易脆裂；晶粒外层为奥氏体分解产物—马氏体及残余奥氏体，因为它不易被浸蚀而呈亮色，常称为“白色组织”；晶粒的心部是δ共析体，为极细的共析组织，易受浸蚀而呈黑色，通常称为“黑色组织”。

b. 锻造和退火后的组织为了改善碳化物的不均匀性，生产上采用反复锻造的方法将共晶碳化物击碎使其分布均匀。

为了去除锻造内应力，清除不平衡组织，降低了硬度，改善切削加工性能，为淬火提供良好的原始组织，必须对高速钢进行退火处理。

经过860～880℃退火后，高速钢 W18Cr4V 的退火组织为较粗大的共晶碳化物颗粒及稍细的二次碳化物,分布在索氏体基体上。