铸铁金相图谱赏析
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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。
这么精美的金相图片,千万别错过!先发一张低倍立体对照片。
40Cr锻件,经过正火后发现纵裂,裂缝打开后发现是石状断口。
如果你看过立体画,就用看立体画的方法来看这两张照片,当两张照片变成三张了,你就进入了三维空间,特别是中间的一张立体感最佳。
GCr15的碳化物液析100倍100倍1000倍(横向)以前,有客户投诉液析超标,说是当地技术监督局抽查发现的。
把样拿来一看,是把硫化物当作液析了。
硫化物是浅灰色,液析白亮,氮化物黄色,混为一谈易闹笑话。
非金属夹杂轴承钢冷拉直条内部横裂用GCr15连铸轴承钢冷拉直条车制水泵轴半成品时,沟道处发生断裂,断口上有从心部向外的放射形条纹(下图1左),试样纵剖后发现内部存在横向裂纹(下图1右)。
在纵剖面上作金相检验,球化组织正常,但心部存在十分严重的碳的正偏析区(下图2),碳偏析区内有粗大、完整的网状渗碳体及块状渗碳体(下图3)。
由此认定:该连铸轴承钢的质量低劣,心部十分严重的碳偏析是导致冷拉时内部出现横裂的原因。
图1图2图3我第一次看到这种类型的试样时,就按书籍上所说评为脱碳层。
后来发现,表面片状较深时会引起拉拔横裂,脱碳层怎么会引起拉拔横裂呢?我产生了疑问。
后来又发现,用球化退火后存在表面片状的盘条生产轴承钢丝,经过一次冷拉+再给晶退火的成品钢丝,表面出现片状减少、球状增加的现象;凡经过数次冷拉+再给晶退火的,绝大多数成品钢丝表面已无片状,脱碳层也大多合格。
再来一张石状断口上面一张“立体对”的石状断口,其实在锻件上已发生了纵裂,但当时没发现,后续正火时裂缝内产生氧化脱碳,晶粒的棱边已变得圆滑。
这一个石状断口,在我见过的石状断口中,是最“漂亮”的,晶粒的棱边完整清晰。
这也是40Cr锻件,用的原料是锻圆,打成一个类似塔形试样的部件,最粗的一节没有经过变形,锻后发生了纵裂,其他经过变形的几节都完好。
所以这最粗的一节相当于用锻造温度来进行正火处理,产生了严重的过热现象。
金相分析发现晶粒异常粗大,开裂为沿晶开裂,有沿晶界分布的二次裂纹,断口上无脱碳层。
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。
灰口铸铁可锻铸铁球墨铸铁蠕墨铸铁
片状石墨(未浸蚀)团絮状石墨(未浸蚀)球状石墨(未浸蚀)蠕虫状石墨(未浸蚀)放大倍数400×放大倍数400×放大倍数400×放大倍数400×
灰口铸铁灰口铸铁灰口铸铁
F基+片状石墨(F+P)基+片状石墨P基+片状石墨
放大倍数400×放大倍数400×放大倍数400×
1 / 2
可锻铸铁可锻铸铁球墨铸铁F基+团絮状石墨P基+团絮状石墨F基+球状石墨放大倍数400×放大倍数400×放大倍数400×
球墨铸铁球墨铸铁高磷铸铁
(F+P)基+球状石墨P基+球状石墨P基+片状石墨+磷共晶放大倍数400×放大倍数400×放大倍数400×
2 / 2。
铸铁金相图谱赏析(一)铸铁金相图谱赏析(二)铸铁金相图谱赏析(三)金相组织解析金相组织,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。
1.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间的空隙处2.铁素体-碳与合金元素溶解在α-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。
3.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。
4.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。
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。
铸铁金相图谱赏析(一)时间:2010-01-23 08:05:02来源:作者:点击: 1次铸铁金相图谱赏析(二)时间:2010-01-23 10:59:27来源:作者:点击: 1次铸铁金相图谱赏析(三)时间:2010-01-23 11:01:59来源:中国金相网作者:点击: 1次金相组织解析时间:2009-12-01 19:36:11来源:作者:点击: 247次金相组织,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。
1.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间的空隙处2.铁素体-碳与合金元素溶解在α-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。
3.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。
4.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。
铸铁金相图谱赏析(一)时间:2010-01-23 08:05:02来源:作者:点击: 1次铸铁金相图谱赏析(二)时间:2010-01-23 10:59:27来源:作者:点击: 1次铸铁金相图谱赏析(三)时间:2010-01-23 11:01:59来源:中国金相网作者:点击: 1次金相组织解析时间:2009-12-01 19:36:11来源:作者:点击: 247次金相组织,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。
1.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间的空隙处2.铁素体-碳与合金元素溶解在α-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。
3.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。
4.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。
5.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。
6.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。
其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针叶不交叉,但可交接。
与回火马氏体不同,马氏体有层次之分,下贝氏体则颜色一致,下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗,易受侵蚀变黑,回火马氏体颜色较浅,不易受侵蚀。
高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高,针叶比低碳低合金钢细。
7.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。
8.无碳化物贝氏体-板条状铁素体单相组成的组织,也称为铁素体贝氏体。
形成温度在贝氏体转变温度区的最上部。
板条铁素体之间为富碳奥氏体,富碳奥氏体在随后的冷却过程中也有类似上面的转变。
无碳化物贝氏体一般出现在低碳钢中,在硅、铝含量高的钢中也容易形成。
9.马氏体-碳在α-fe中的过饱和固溶体。
板条马氏体:在低、中碳钢及不锈钢中形成,由许多相互平行的板条组成一个板条束,一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束(通常3到5个)。
片状马氏体(针状马氏体):常见于高、中碳钢及高ni的fe-ni合金中,针叶中有一条缝线将马氏体分为两半,由于方位不同可呈针状或块状,针与针呈120o角排列,高碳马氏体的针叶晶界清楚,细针状马氏体呈布纹状,称为隐晶马氏体。
10.回火马氏体-马氏体分解得到极细的过渡型碳化物与过饱和(含碳较低)的α-相混合组织它由马氏体在150~250℃时回火形成。
这种组织极易受腐蚀,光学显微镜下呈暗黑色针状组织(保持淬火马氏体位向),与下贝氏体很相似,只有在高倍电子显微镜下才能看到极细小的碳化物质点。
11.回火屈氏体-碳化物和α-相的混合物。
它由马氏体在350~500℃时中温回火形成。
其组织特征是铁素体基体内分布着极细小的粒状碳化物,针状形态已逐渐消失,但仍隐约可见,碳化物在光学显微镜下不能分辨,仅观察到暗黑的组织,在电镜下才能清晰分辨两相,可看出碳化物颗粒已明显长大。
12.回火索氏体-以铁素体为基体,基体上分布着均匀碳化物颗粒。
它由马氏体在500~650℃时高温回火形成。
其组织特征是由等轴状铁素体和细粒状碳化物构成的复相组织,马氏体片的痕迹已消失,渗碳体的外形已较清晰,但在光镜下也难分辨,在电镜下可看到的渗碳体颗粒较大。
13.莱氏体-奥氏体与渗碳体的共晶混合物。
呈树枝状的奥氏体分布在渗碳体的基体上。
14.粒状珠光体-由铁素体和粒状碳化物组成。
它是经球化退火或马氏体在650℃~a1温度范围内回火形成。
其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上。
15.魏氏组织-如果奥氏体晶粒比较粗大,冷却速度又比较适宜,先共析相有可能呈针状(片状)形态与片状珠光体混合存在,称为魏氏组织。
亚共析钢中魏氏组织的铁素体的形态有片状、羽毛状或三角形,粗大铁素体呈平行或三角形分布。
它出现在奥氏体晶界,同时向晶内生长。
过共析钢中魏氏组织渗碳体的形态有针状,杆状,它出现在奥氏体晶粒的内部。
金相组织分析中铁碳合金的组元和相时间:2010-01-30 14:41:55来源:中国金相网作者:点击: 1次一、基本概念1、铁碳合金:碳钢和铸铁的统称,都是以铁和碳为基本组元的合金2、碳钢:含碳量为0.0218%~2.11%的铁碳合金3、铸铁:含碳量大于2.11%的铁碳合金4、铁碳合金相图:研究铁碳合金的工具,是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。
注:由于含碳量大于Fe3C的含碳量(6.69%)时,合金太脆,无实用价值,因此所讨论的铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C二、组元1、纯铁:纯铁指的是室温下的α-Fe,强度、硬度低,塑性、韧性好。
2、碳:碳是非金属元素,自然界存在的游离的碳有金刚石和石墨,它们是同素异构体。
3、碳在铁碳合金中的存在形式有三种:●C与Fe形成金属化合物,即渗碳体;●C以游离态的石墨存在于合金中。
●C溶于Fe的不同晶格中形成固溶体;A. 铁素体:C溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体,体心立方晶格,用符号“F”或“α”表示,铁素体是一种强度和硬度低,而塑性和韧性好的相,铁素体在室温下可稳定存在。
B. 奥氏体:C溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体,面心立方晶格,用符号“A”或“γ”表示,奥氏体强度低、塑性好,钢材的热加工都在奥氏体相区进行,奥氏体在高温下可稳定存在。
C. C与Fe形成金属化合物:即渗碳体Fe3C,Fe与C组成的金属化合物,Fe与C组成的金属化合物,含碳量为6.69%。
以“Fe3C”或“Cm”符号表示,渗碳体的熔点为1227℃,硬度很高(HB =800)而脆,塑性几乎等于零。
渗碳体在钢和铸铁中,一般呈片状、网状或球状存在。
它的形状和分布对钢的性能影响很大,是铁碳合金的重要强化相。
碳在α-Fe中溶解度很低,所以常温下碳以渗碳体或石墨的形式存在。
铁碳合金平衡组织的金相分析时间:2010-02-20 15:53:15来源:作者:点击: 1次一、概述1.碳钢和白口铸铁的平衡组织合金在极缓慢冷却条件(如退火状态)下得到的组织为平衡组织。
铁碳合金的平衡组织可以根据Fe-C状态图来分析。
从状态图可知,所有碳钢和白口铸铁在室温时的组织均由铁素体相和渗碳体相组成。
但由于含碳量的不同,结晶条件的差异,铁素体和渗碳体的相对数量、形态、分布和混合情况不一样,因而将组成各种不同特征的组织。
碳钢和白口铸铁的显微组织见表2所示。
2.各种基本组织特征1)铁素体(F):是碳溶入α-Fe中的间隙固溶体,有良好的塑性,硬度低(HB80~120),经3%~5%硝酸酒精溶液侵蚀后,在显微镜呈白色大颗粒状或块状(如图1)。
随着钢中含碳量的增加,铁素体量减少。
铁素体量较多时呈块状分布(如图2、图3);当含碳量接近共析成分时,往往呈断续网状,分布在珠光体的周围(如图4)。
2)渗碳体(Fe3C或Cm):是铁与碳的化合物,含碳量为6.69%,抗侵蚀能力较强。
经3%~5%硝酸酒精溶液侵蚀后呈白亮色(如图5、图6所示);若用苦味酸钠溶液热侵蚀,则被染成黑褐色,而铁素体仍为白色(如图7所示),由此可区别开铁素体和渗碳体。
渗碳体的硬度很高,达到HB800以上,脆性很大,强度和塑性很差。
经过不同的热处理,渗碳体可以成片状、粒状或断续网状。
图1 工业纯铁的显微组织 ×200组织:全部为F图2 20钢的显微组织 ×400组织:F(白块)+P(黑块)图3 40钢的显微组织 ×400组织:F+P图4 60钢的显微组织 ×400组织:P(黑色)+F(白色网状)图5 T8钢的显微组织×400组织:P(片状)图6 T12钢的显微组织×400(3%硝酸酒精溶液腐蚀)组织:P(层片状)+ Fe3 CⅡ(白色网状)图7 T12钢的显微组织×400(热苦味酸钠溶液腐蚀)组织:P(白色块状)+ Fe3CⅡ(黑色网状)3)珠光体(P)是铁素体和渗碳体的机械混合物。
珠光体一般经退火得到,是铁素体和渗碳体交替分布的层片状组织,疏密程度不同。
经3%~5%硝酸酒精溶液侵蚀后,铁素体和渗碳体皆成白亮色。
在不同放大倍数下观察时,珠光体组织具有不太一样的特性。
在高倍(600倍以上)下观察时,珠光体中平行相间的宽条为铁素体、突起细条为渗碳体,它们皆为白亮色,而边界为黑色阴影。
在中倍(400倍左右)观察时,白亮色的渗碳体细条被两边黑条阴影所掩盖。
而成为黑色细条。