实验十-特殊性能钢的组织观察与检验
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钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告罗毅晗2014011673一、实验目的(1)熟悉钢的几种基本热处理操作:退火、正火、淬火、回火。
(2)了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能(硬度)的影响.(3)观察碳钢热处理后的显微组织.二、概述钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。
热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
进行热处理时,加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。
三、实验内容加热温度冷却方法回火温度洛氏硬度洛氏硬度洛氏硬度平均值860℃水冷﹨52。
0 52。
1 52。
6 52。
2 860℃油冷﹨20。
2 23.4 19。
1 20.9 860℃空冷﹨94.1 94.6 94.2 94.3 860℃炉冷﹨86。
0 85.2 85。
7 85。
6 860℃水冷200℃51.9 52。
0 52。
1 52。
0 860℃水冷400℃34。
8 35.3 35。
7 35。
3 860℃水冷600℃20.3 21。
5 19.6 20.5显微组织观察45钢860℃气冷索氏体+铁素体45钢860℃油冷马氏体+屈氏体45钢860℃水冷马氏体45钢 860℃水冷+600℃回火回火索氏体T12钢 760℃球化退火球化体T12钢 780℃水冷+200℃回火回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体T12钢 1100℃水冷粗大马氏体+残余奥氏体四、实验分析1。
火温度而言,淬火温度越高,硬度越高.但是一旦达到过高温度会导致形成的马氏体,使得力学性能恶化.2.火介质而言,硬度大小:空冷>炉冷>水冷〉油冷。
3。
火温度而言,回火温度越高,硬度越低.图像:分析原因:①据铁碳相图,淬火温度升高,45钢(亚共析钢)中铁素体含量减少,珠光体含量提高,而珠光体硬度很高,铁素体硬度低,导致硬度提高。
②根据C曲线,对亚共析钢的连续冷却,空冷生成F+S,炉冷生成F+P,水冷产生M,油冷产生T+M。
钢的热处理后的组织观察与分析实验报告钢的热处理后的组织观察与分析实验报告一、实验目的1、观察热处理后钢的组织及其变化;2、研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响二、实验原理(一)钢的热处理工艺钢的热处理就是通过加热、保温和冷却三个步骤来改变其内部组织,而获得所需性能的一种加工工艺。
淬火、回火是钢件的重要热处理工艺。
所谓淬火就是将钢件加热到 Ac 或 Ac1 以上,保温后放入放入各种不同的冷却介质中快速冷却,以获得马氏体组织的热处理操作。
(1)淬火加热温度:根据Fe—Fe3C相图确定,如图 1 所示。
对亚共析钢,其加热温度为 Ac3 十30~50℃,淬火后的组织为均匀细小的马氏体。
如果加热温度不足( 如低于Ac3) ,则淬火组织中将出现铁素体,造成淬火后硬度不足。
对于共析钢、过共析钢其加热温度为 Ac1+30~50℃,淬火后的组织为隐晶马氏体与粒状二次渗碳体。
未溶的粒状二次渗碳体可以提高钢的硬度和耐磨性。
过高的加热温度( 如高于Acm),会因得到粗大的马氏体,过多的残余A 而导致硬度和耐磨性的下降,脆性增。
(2)回火温度:回火温度决定于要求的组织及性能。
按加热温度不同,回火可分为三类:低温回火:在 150~250℃回火,所得组织为回火马氏体。
硬度约为 HRC57~60,其目的是降低淬火应力,减少钢的脆性并保持钢的高硬度。
一般用于切削工具、量具、滚动轴承以及渗碳和氰化件。
中温回火:在 350~5000C回火,所得组织为回火屈氏体,硬度约为 HRC40~48,其目的是获得高的弹性极限,同时有高的韧性。
因此它主要用于各种弹簧及热锻模。
高温回火:在 500~650~;回火,所得组织为回火索氏体,硬度约为 HRC25~35。
其目的是获得既有一定强度、硬度,又有良好的冲击韧性的综合机械性能,常把淬火后经高温回火的处理称力调质处理,因此一般用于各种重要零件,如柴油机连扦螺栓,汽车半轴以及机床主轴等。
2、保温时间的确定为了使钢件内外各部分温度均匀一致,并完成组织转变,使碳化物溶解和奥氏体成分均匀化,就必须在淬火加热温度下保温一定时间。
钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告罗毅晗2014011673一、实验目的(1)熟悉钢的几种基本热处理操作:退火、正火、淬火、回火。
(2)了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能(硬度)的影响。
(3)观察碳钢热处理后的显微组织。
二、概述钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。
热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。
进行热处理时,加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。
三、实验内容加热温度冷却方法回火温度洛氏硬度洛氏硬度洛氏硬度平均值860℃水冷﹨52.0 52.1 52.6 52.2 860℃油冷﹨20.2 23.4 19.1 20.9 860℃空冷﹨94.1 94.6 94.2 94.3 860℃炉冷﹨86.0 85.2 85.7 85.6 860℃水冷200℃51.9 52.0 52.1 52.0 860℃水冷400℃34.8 35.3 35.7 35.3 860℃水冷600℃20.3 21.5 19.6 20.5显微组织观察45钢860℃气冷索氏体+铁素体45钢860℃油冷马氏体+屈氏体45钢860℃水冷马氏体45钢 860℃水冷+600℃回火回火索氏体T12钢 760℃球化退火球化体T12钢 780℃水冷+200℃回火回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体T12钢 1100℃水冷粗大马氏体+残余奥氏体四、实验分析1.火温度而言,淬火温度越高,硬度越高。
但是一旦达到过高温度会导致形成的马氏体,使得力学性能恶化。
2.火介质而言,硬度大小:空冷>炉冷>水冷>油冷。
3.火温度而言,回火温度越高,硬度越低。
图像:分析原因:①据铁碳相图,淬火温度升高,45钢(亚共析钢)中铁素体含量减少,珠光体含量提高,而珠光体硬度很高,铁素体硬度低,导致硬度提高。
②根据C曲线,对亚共析钢的连续冷却,空冷生成F+S,炉冷生成F+P,水冷产生M,油冷产生T+M。
实验九合金钢、铸铁、有色合金的显微组织观察实验项目名称:钢在热加工后常见的缺陷实验项目性质:普通实验所属课程名称:金属材料与热处理实验计划学时:2一、实验目的1、观察和研究各种不同类型合金材料的显微组织特征。
2、了解这些合金材料的成分、显微组织对性能的影响。
二、实验内容和要求合金钢的性能之所以比碳钢优越,主要是由于合金元素在钢中所起的作用,它们的加入改变了钢的内部组织与结构,其相变温度也是很大变化的。
铸铁的组织(除白口铸铁外)可以认为是钢的基体上分布着不同形态、尺寸和数量的石墨,其中石墨的形状及数量变化对性能起着重要作用,所以正确认识和鉴别各类铸铁的金相组织对估计和评定铸铁的质量和性能有着重要意义。
有色金属和合金具有某些独特的优异性能,例如铝合金比重小而强度高;铜及铜合金导电性极好,耐蚀性强;铅与锡合金具有良好的减摩性等,而这些性能特点也无不与其内部组密切相关。
下面着重研究和分析各种不同类型合金材料的组织特点。
(一)合金钢合金钢的显微组织比碳钢复杂,在合金钢中存在基本相有:合金铁素体、奥氏体、碳化物(包括渗碳体、特殊碳化物)及金属间化合物等。
其中合金铁素体与合金渗碳体及大部分合金碳化物的组织特征与碳钢的铁素体和渗碳体无明显区别,而金属间化合物的组织形态则随种类不同而各异,合金奥氏体在晶粒内常常存在滑移线和孪晶特征。
(1)高速钢高速钢是高合金工具钢,以具有良好的热硬性(或红硬性)著称。
这里以典型的W18Cr4V(简称18-4-1)钢为例加以分析研究。
W18Cr4V的化学成分为:0.7~0.8%C,17.5~19%W,3.8~4.4%Cr,1.0~1.4%V,≤0.3%Mo。
由于钢中存在大量的合金元素(大于20%)因此除了形成合金铁素体与合金渗碳体外,还会形成各种合金碳化物(如Fe4W2C、VC等),这些组织特点决定了高速钢具有优良的切削性能。
高速钢的热处理状态有铸态组织,退火组织、淬火及回火后的组织。
钢显微组织实验报告1. 引言钢是一种重要的金属材料,广泛应用于建筑、交通、机械等领域。
钢的性能取决于其组织结构,而组织结构的研究需要通过显微组织实验来进行。
本实验旨在通过显微组织观察和分析的方法,研究钢的晶粒大小、晶界结构以及相组成等特征。
2. 实验目的1. 分析钢的晶粒大小和晶界结构;2. 研究钢中的相组成及其分布。
3. 实验器材和试剂- 显微镜:用于观察和拍摄样品的显微组织;- 试样:钢样品,经过适当的处理和制备;- 研磨纸和研磨液:用于将试样研磨至光洁表面;- 酸洗液:用于腐蚀试样表面,显露晶粒和晶界;- 常用实验设备,如电子天平等。
4. 实验步骤1. 取一块钢样品,使用研磨纸和研磨液将其表面研磨至光洁;2. 将研磨后的试样放入酸洗液中进行腐蚀,通常时间为数分钟至十几分钟;3. 取出酸洗后的试样,用去离子水彻底清洗,以去除残留的酸液;4. 将试样放置在显微镜台上,并调节显微镜,选择合适的放大倍数;5. 观察试样的显微组织,包括晶粒大小、晶界结构和相组成等特征;6. 可以使用相应的软件对显微照片进行分析,如测量晶粒大小等参数。
5. 实验结果与分析观察了多个试样的显微组织,并拍摄了相应的照片。
根据观察和分析,我们得到了以下结果:1. 钢的晶粒大小一般在10-100μm范围内,不同试样之间存在一定的差异;2. 钢的晶界结构在显微观察中呈现为黑色或亮色的带状结构,晶界的形状和分布也存在差异;3. 钢中的相组成主要为铁素体和贝氏体,其中铁素体呈亮色,贝氏体呈暗色;4. 不同试样中铁素体和贝氏体的分布也存在差异,可能由于不同热处理或冷处理工艺造成。
6. 结论通过显微组织实验,我们成功地观察和分析了钢的晶粒大小、晶界结构和相组成等特征。
实验结果表明钢的晶粒大小一般在10-100μm范围内,晶界结构呈带状分布,相组成主要为铁素体和贝氏体。
这些结果对于进一步理解钢的性能和应用具有重要意义。
7. 参考文献无注:此为虚构文章,仅用于展示如何使用Markdown 格式输出文本。
常用金属材料显微组织观察实验报告- 图文常用金属材料的显微组织观察一、实验目的1.观察各种常用合金钢,有色金属和铸铁的显微组织。
2.分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二、金属材料的显微组织观察及分析1.几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同,可分为三种:合金元素总量小于5%的称为低合金钢;合金元素为5~10%的称为中合金钢;合金元素大于10%的称为高合金钢。
1)一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。
由于加入合金元素,铁碳相图发生一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。
低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同,差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外),即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。
40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。
GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织,与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的,都得到回火马氏体+碳化物十残余奥氏体组织。
图1、16Mn-淬火-x400马氏体16Mn钢属于碳锰钢,碳的含量在0.16%左右。
16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。
加入合金元素锰,使C曲线右移,在淬火处理后,组织为马氏体组织。
但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。
图2、16Mn-正火-x400铁素体索氏体16Mn属于低碳钢,碳含量<0.16%,正火后组织为F+S。
在400倍显微镜下,索氏体基本上不可分辨。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。
广泛应用于各种板材、钢管。
图3、65Mn-等温淬火-400下贝氏体65Mn,锰提高淬透性,但Mn含量过大会导致过热现象。
特性:经热处理后的综合力学性能优于碳钢,65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。
但有过热敏感性和回火脆性。
实验十-特殊性能钢的组织观察与检验实验十特殊性能钢的组织观察与检验(验证性)一、实验目的及要求1.观察耐磨钢、耐热钢、不锈钢的显微组织特点。
2.了解耐磨钢、耐热钢、不锈钢所具有的特殊性能与化学成分、组织之间的关系。
3.了解相关检验方法和标准检验技术。
二、实验原理特殊性能钢是指加入了大量合金元素,使钢具有了一些特殊的物理性能和化学性能的钢,根据它们的性能特点,可分为耐磨钢、不锈钢、耐热钢、磁钢等(一)耐磨钢传统耐磨钢为ZGMn13俗称高锰钢。
高锰钢是在过共析钢中增加锰的含量(约11%〜14%)使Mn/C之比接近10/1,再经过水淬后得到室温单一奥氏体组织的钢。
在承受载荷和严重摩擦作用下,使钢发生显著硬化。
载荷越大,硬化程度越高,耐磨性能好。
如在静载荷下使用,它的耐磨性反而不高,因此适合制作承受剧烈冲击和在严重摩擦条件下工作的零件。
1、铸态组织由于机加工困难,一般铸造成型。
铸态组织应该为:奥氏体基体+少量珠光体型共析组织+ 大量分布在晶内和晶界上的碳化物。
(在高温时析出的碳化物在晶界呈网状或者局部呈块状;在较低温度析出的碳化物则在晶内呈针状、片状分布,或者以明显或不明显的渗碳体魏氏组织出现在在奥氏体基体上。
)碳化物较脆,一般不能直接使用。
2、热处理后的组织4般经过水韧处理。
水韧处理:将ZGMn13 铸件加热到高温(1000〜1100℃)保温一段时间,使铸态组织中的碳化物全部溶入基体奥氏体中,然后迅速淬水快冷使碳化物来不及从过饱和的奥氏体中析出,以获得均匀的单相奥氏体组织,这种处理称为水韧处理。
正常组织为过饱和的单相奥氏体,晶粒大小不均匀,也有少量均匀分布的粒状碳化物。
水韧处理后的碳化物有:未溶、析出、或过热碳化物。
3、铸造高锰钢的常见缺陷主要是分散分布的串状或串连成断续网状分布的显微疏松、气孔、非金属夹杂物及沿晶裂纹等。
4、铸造高锰钢的金相检验标准按照GB/T 13925-1992《铸造高锰钢金相》标准进行显微组织、碳化物、晶粒度和非金属夹杂物的评级。
实验十-特殊性能钢的组织观察与检验实验十特殊性能钢的组织观察与检验(验证性)一、实验目的及要求1.观察耐磨钢、耐热钢、不锈钢的显微组织特点。
2.了解耐磨钢、耐热钢、不锈钢所具有的特殊性能与化学成分、组织之间的关系。
3.了解相关检验方法和标准检验技术。
二、实验原理特殊性能钢是指加入了大量合金元素,使钢具有了一些特殊的物理性能和化学性能的钢,根据它们的性能特点,可分为耐磨钢、不锈钢、耐热钢、磁钢等(一)耐磨钢传统耐磨钢为ZGMn13俗称高锰钢。
高锰钢是在过共析钢中增加锰的含量(约11%~14%)使Mn/C之比接近10/1,再经过水淬后得到室温单一奥氏体组织的钢。
在承受载荷和严重摩擦作用下,使钢发生显著硬化。
载荷越大,硬化程度越高,耐磨性能好。
如在静载荷下使用,它的耐磨性反而不高,因此适合制作承受剧烈冲击和在严重摩擦条件下工作的零件。
1、铸态组织由于机加工困难,一般铸造成型。
铸态组织应该为:奥氏体基体+少量珠光体型共析组织+大量分布在晶内和晶界上的碳化物。
(在高温时析出的碳化物在晶界呈网状或者局部呈块状;在较低温度析出的碳化物则在晶内呈针状、片状分布,或者以明显或不明显的渗碳体魏氏组织出现在在奥氏体基体上。
)碳化物较脆,一般不能直接使用。
2、热处理后的组织一般经过水韧处理。
水韧处理:将ZGMn13铸件加热到高温(1000~1100℃)保温一段时间,使铸态组织中的碳化物全部溶入基体奥氏体中,然后迅速淬水快冷使碳化物来不及从过饱和的奥氏体中析出,以获得均匀的单相奥氏体组织,这种处理称为水韧处理。
正常组织为过饱和的单相奥氏体,晶粒大小不均匀,也有少量均匀分布的粒状碳化物。
水韧处理后的碳化物有:未溶、析出、或过热碳化物。
3、铸造高锰钢的常见缺陷主要是分散分布的串状或串连成断续网状分布的显微疏松、气孔、非金属夹杂物及沿晶裂纹等。
4、铸造高锰钢的金相检验标准按照GB/T 13925-1992《铸造高锰钢金相》标准进行显微组织、碳化物、晶粒度和非金属夹杂物的评级。
(二)不锈钢我们所说的不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等溶液或其他腐蚀介质中具有化学稳定性的钢的总称,而把其中的耐酸、碱和盐等侵蚀性强的介质腐蚀的钢称为耐酸钢。
广义的不锈钢也包括耐热不锈钢,即具有较好的抗高温氧化性能的钢。
不锈钢中常见的元素有C、Cr、Ni、Mn、Si、N、Nb、Ti、Mo等。
(C元素是不锈钢中主要的元素之一,特别是马氏体不锈钢中的重要强化元素,C也强烈的促进奥氏体的形成。
但是容易和其他合金元素生成合金碳化物,造成晶界贫铬,导致不锈钢的晶界腐蚀敏感性。
Cr元素是不锈钢中最重要的合金元素,能够溶入铁素体,扩大铁素体区,缩小、封闭奥氏体区,并提高钢中铁素体的电极电位。
一般要求钢中的Cr含量在11.7%以上,才能提高钢的抗腐蚀能力。
我国将不锈钢中含铬量定为不小于12%。
Ni元素是增大奥氏体稳定性及扩大γ区,缩小α和(α+γ)区的元素,也是形成奥氏体的元素。
Mn元素的作用同Ni元素相似,但是比Ni元素便宜。
Si、Al、Nb、Ti、Mo等元素都是缩小和封闭奥氏体区的元素。
)不锈钢的分类:按照金相组织的不同,可分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢;按照合金元素的不同分为铬系不锈钢、铬镍系不锈钢、铬镍钼系不锈钢、铬锰镍系不锈钢等。
近年来又开发出高纯铁素体不锈钢、超低碳奥氏体不锈钢等新品种。
1、不锈钢金相试样的制备与侵蚀(1)不锈钢金相试样的制备一般和高合金钢基本相同。
其中奥氏体型不锈钢基体较软,韧性较高和易于加工硬化,制样难度较大,易产生机械滑移和扰乱层等假象影响组织分析检验。
试样制备应当以不引起组织变化为前提。
磨砂纸时尽量使用新砂纸,以减少磨制时间。
不锈钢(耐热钢)最理想的抛光方法是电解抛光。
常用电解抛光条件为:①(60%)高氯酸200 mL+酒精800 mL,电压35~80V,时间15~60S;②铬酸600 mL+水830 mL,电压1.5~9V,时间1~5min。
(2)不锈钢金相试样的侵蚀不锈钢具有较高的耐腐蚀性能,显示其显微组织的侵蚀剂必须具有强烈的侵蚀性,才能显示清晰的组织。
常用的侵蚀剂有:①氯化高铁5g+盐酸50 mL+水100 mL;②盐酸10mL+硝酸10 mL+酒精100 mL;③苦味酸4g+盐酸5mL+酒精100 mL。
2、各类不锈钢的热处理及其金相组织(1)铁素体不锈钢主要牌号有0Cr13Al、1Cr17、1Cr17Mo、00Cr27Mo、00Cr30Mo2等。
轧制状态的显微组织为:铁素体及沿轧制方向分布的碳化物。
退火状态的显微组织为:铁素体和点粒状分布其上的碳化物。
淬火状态的显微组织为:δ铁素体+低碳马氏体。
当含铬量较高时如00Cr27Mo钢,钢的显微组织为铁素体。
当含碳量较高、含铬量处于下限时,如1Cr17钢淬火后会出现低碳马氏体。
(2)马氏体不锈钢马氏体不锈钢在高温时组织为奥氏体,经过淬火后,奥氏体转变为马氏体,故称为马氏体不锈钢。
典型牌号有:1Cr13,2Cr13,3Cr13,4Cr13,9Cr18MoV等。
退火状态的显微组织为:铁素体和碳化物,碳化物常沿铁素体境界呈网状分布。
淬火状态的显微组织为:1Cr13钢的组织为马氏体+少量δ铁素体。
2Cr13钢的组织为针状马氏体;3Cr13和4Cr13钢的组织为马氏体+碳化物+少量残余奥氏体。
回火状态的显微组织为:1Cr13、2Cr13钢采用600~750℃高温回火,得到的组织为回火索氏体。
3Cr13和4Cr13钢采用200~250℃低温回火,得到的组织为回火马氏体+细颗粒状碳化物。
9Cr18MoV钢采用低温回火,获得组织为回火马氏体+颗粒状碳化物+残余奥氏体。
(3)奥氏体不锈钢此类不锈钢经过所有的热处理后,均得到奥氏体组织,称为奥氏体不锈钢。
如图7-8所示。
常见不锈钢有304,306。
304不锈钢也称为18-8不锈钢,牌号有0Cr18Ni9, 1Cr18Ni9,2Cr18Ni9, 1Cr18Ni9Ti等。
306不锈钢的牌号有1Cr18Ni12Mo2Ti等。
18-8型不锈钢的处理工艺有:①消除应力处理:分为高温(通常与稳定化处理一起进行)和低温(消除冷加工和焊接内应力)两种。
②固溶处理:固溶处理就是将钢加热至高温,使碳化物得到充分的溶解,然后迅速冷却,得到单一的奥氏体组织的一种热处理方式。
因此通过将奥氏体不锈钢加热到1050~1100℃,使钢中的碳化物、δ铁素体被充分溶于奥氏体中,经水中冷却,得到含有饱和碳的单一奥氏体组织。
注意:固溶处理温度过低将不能使碳化物迅速充分的溶于奥氏体中;温度过高则导致奥氏体晶粒的长大。
如《钢铁金相图谱》图4-129(1Cr18Ni9Ti 钢固溶处理组织为孪晶奥氏体+少量铁素体+灰色方块状成堆分布的TiN夹杂物,奥氏体钢中加入Ti的目的是让碳优先与之结合成TiC,不再与铬化合成Cr23C6,也就不引起晶界贫铬区,以抑制晶间腐蚀作用,但该样品中钛和氮结合,未达到加钛的目的。
侵蚀剂:王水)所示。
③敏化处理:经过固溶处理的奥氏体不锈钢,再在500~850℃加热,铬将从过饱和的固溶体中以碳化物的形式析出,使碳化物周围地区形成贫铬区,从而造成奥氏体不锈钢的晶界腐蚀敏感性,这样的处理叫敏化处理,这种状态叫敏化。
主要的目的是为了评价奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向,标准参照GB/T 4334-1990和GB/T 4334.1-2000《不锈钢10%草酸侵蚀试验方法》。
根据GB/T 4334.1-2000《不锈钢10%草酸侵蚀试验方法》标准侵蚀结果按晶界形态分为1~5类,凹坑形态分两种6~7类:1类位阶梯状组织,晶界无腐蚀沟,晶粒间成阶梯状;2类为混合组织,晶界有腐蚀沟,但没有一个晶粒被腐蚀沟包围;3类为沟状组织,个别或全部晶粒被腐蚀沟所包围;4类和五类是针对铸件或焊接件进行评定。
凹坑形态:6类为浅凹坑多,深凹坑较少的组织;7类为浅凹坑较少,深凹坑较多的组织。
④稳定化处理:将1Cr18Ni9Ti钢加热到850~900℃保温,使得刚中的碳化物Cr23C6充分溶解,不再引起晶界贫铬,而TiC、NbC则稳定存在,从而提高钢的抗晶界腐蚀能力。
(4)双相不锈钢在18-8型不锈钢基础上,提高含铬量或加入其他铁素体形成元素,当不锈钢中δ铁素体含量很高或接近奥氏体含量时,称为奥氏体-铁素体不锈钢。
常见牌号有:1Cr21Ni6Mo2Ti、00Cr25Ni5Mn等。
这类钢一般在固溶处理状态使用,其组织为:在δ铁素体基体上分布有小岛状的奥氏体,δ铁素体含量占50%~70%。
(5)沉淀硬化不锈钢主要利用马氏体转变强化和碳化物、金属间化合物的沉淀硬化作用来获得高的强度。
从基体组织看有三种类型:马氏体型、半奥氏体型、奥氏体型。
主要牌号有:17-7PH、17-4PH (0Cr17Ni4Cu4Nb)、PH15-7Mo等。
“PH”英语中“沉淀硬化”的意思。
沉淀硬化不锈钢的处理工艺有固溶处理、调整处理、时效处理三个过程。
①固溶处理获得的组织为奥氏体+少量δ铁素体,铁素体为条状。
②调整处理:目的是获得必要数量的马氏体,使钢强化。
③时效处理3、不锈钢金相检验标准不锈钢的低倍组织及缺陷的试验方法可以根据GB/T 226-1991《钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法》。
不锈钢的非金属夹杂物的评级按照GB/T 10561-1989《钢中非金属夹杂物显微评定方法》。
奥氏体钢的晶粒度检验按照YB/T 5148-1993《金属平均晶粒度测定方法》中孪晶晶粒度评级图进行评级。
(三)耐热钢耐热钢的使用温度范围为400~650℃,温度较高。
主要应用于动力机械、石油、化工、航空工业等领域,如用于制造锅炉、汽轮机、燃气轮机、航空发动机等。
耐热钢是通过向钢中加入铬、镍、钼、硅、铌、钨、钒、钛等合金元素来提高其热强性和抗氧化性能,以满足使用要求,可以分为铁素体耐热钢、珠光体耐热钢、马氏体耐热钢和奥氏体耐热钢。
耐热钢的金相检验内容包括一般的原始态金相组织检验和高温长期使用后的显微组织的变化。
这类钢在长期高温条件下运行会发生一些组织变化:①石墨化,即钢中的渗碳体会发生FeC→石3墨+F的变化。
破坏了基体连续性,使冲击韧性显著下降,造成极大破坏。
碳钢、钼钢长期高温运行易出现石墨化。
耐热钢种的Al、Si促使石墨化,Cr、Ti、V、Nb等元素减轻、阻止石墨化倾向。
②珠光体球化、碳化物聚集。
长期高温运行使珠光体由片层状→球状→小球变大球,使钢的强度、硬度降低,也降低钢的蠕变强度。
③合金元素的再分。
长期高温运行使固溶体内的合金元素转变成碳化物,降低了固溶强化效果,使固溶体软化,降低钢的强度和蠕变强度。
1、耐热钢的金相检验(1)金相试样的制备制备方法同不锈钢金相试样的制备。