钢中常见显微组织的鉴别

合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容及方法指导实验报告要求思考题一：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:实验说明1．几种常用合金钢的显微组织一般合金结构钢、低合金工具钢都是低合金钢。

即合金元素总量小于5％的钢,由于加入了合金元素，使相图发生了一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢没有质的区别。

热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来分析，除了Co元素之外，合金元素都使C曲线右移，所以低合金钢用较低的冷却速度即可获得马氏体组织。

例如，除作滚动轴承外，还广泛用作切削工具、冷冲模具、冷轧辊及柴油机喷嘴的GCrl5钢，经过球化退火、840～C油淬和低温回火，得到的组织为隐针或细针回火马氏体和细颗粒状均匀分布的碳化物以及少量残余奥氏体.高速钢是一种常用的高合金工具钢.如W18Cr4V高速钢，因为含有大量合金元素，使Fe-Fe3C相图中点E 大大向左移动,所以它虽然只含有w（C）=0．7%~0．8％碳，但已经含有莱氏体组织。

在高速钢的铸态组织中可看到鱼骨状共晶碳化物，如图1所示。

这些粗大的碳化物，不能用热处理方法去除，只能用锻造的方法将其打碎.锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和分布均匀的碳化物组成（图2)。

大颗粒碳化物是打碎了的共晶碳化物。

高速钢淬火加热时，有一部分碳化物未溶解,淬火后得到的组织是马氏体、碳化物和残余奥氏体(图3）。

碳化物呈颗粒状,马氏体和残余奥氏体都是过饱和的固溶体,腐蚀后都呈白色，无法分辨，但可看到明显的奥氏体晶界。

为了消除残余奥氏体，需要进行三次回火，回火后的显微组织为暗灰色回火马氏体、白亮小颗粒状碳化物和少量残余奥氏体，如图4所示。

图1 W18Cr4V钢铸态组织图2 W18Cr4V钢锻后退火组织图3 W18Cr4V钢的淬火组织图4 W18CNV钢的淬火回火组织2．铸铁的显微组织依铸铁在结晶过程中石墨化程度不同，可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁.白口铸铁具有莱氏体组织而没有石墨，碳几乎全部以碳化物形式(Fe3C)存在；灰口铸铁没有莱氏体，而有石墨,即碳部分或全部以自由碳、石墨的形式存在。

钢材金相组织标准一、钢材的化学成分钢材的化学成分对其金相组织具有重要影响。

通常，碳是钢材中最重要的元素之一，其含量会影响钢材的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。

此外，钢材中还含有其他元素，如硅、锰、磷、硫等，它们对钢材的金相组织和性能也有一定的影响。

二、钢材的显微组织钢材的显微组织是指其微观结构，包括铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等。

这些组织的形态、分布和相对数量对钢材的性能产生重要影响。

例如，铁素体具有较好的塑性和韧性，而珠光体具有较高的强度和硬度。

不同的显微组织在钢材中往往同时存在，并受到钢材的化学成分、热处理和加工工艺等因素的影响。

三、钢材的晶粒度钢材的晶粒度是指其晶体结构的粗细程度。

较细的晶粒度可以提高钢材的强度和韧性，而较粗的晶粒度则会降低这些性能。

因此，控制钢材的晶粒度是提高其性能的重要手段之一。

通常，通过控制冶炼、浇注和轧制等工艺参数来控制钢材的晶粒度。

四、钢材的碳化物钢材中的碳化物是指碳元素与另一种元素形成的化合物。

这些碳化物通常以颗粒状分布在钢材中，对钢材的性能产生重要影响。

例如，碳化物可以阻碍位错运动，从而提高钢材的强度和硬度。

然而，过量的碳化物也会降低钢材的韧性，因此需要控制其含量。

钢材在加热或轧制过程中，表层的碳元素会与氧或水蒸气反应形成一层氧化物薄膜，称为脱碳层。

脱碳层会降低钢材的表面硬度和耐磨性，因此需要控制其深度。

通常，通过控制加热温度和气氛来控制钢材的脱碳层深度。

六、钢材的珠光体珠光体是钢材中的一种重要显微组织，由铁素体和碳化物组成。

它具有较高的强度和硬度，但韧性较差。

珠光体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响，可以通过热处理和加工工艺进行控制。

七、钢材的贝氏体贝氏体是钢材中的另一种重要显微组织，由铁素体和碳化物组成。

与珠光体相比，贝氏体的强度和硬度略低，但韧性较好。

贝氏体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响，可以通过热处理和加工工艺进行控制。

八、钢材的马氏体马氏体是钢材中的一种相变组织，由铁素体和碳化物组成。

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。

合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容及方法指导实验报告要求思考题一：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：实验说明1．几种常用合金钢的显微组织一般合金结构钢、低合金工具钢都是低合金钢。

即合金元素总量小于5％的钢，由于加入了合金元素，使相图发生了一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢没有质的区别。

热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来分析，除了Co元素之外，合金元素都使C曲线右移，所以低合金钢用较低的冷却速度即可获得马氏体组织。

例如，除作滚动轴承外，还广泛用作切削工具、冷冲模具、冷轧辊及柴油机喷嘴的GCrl5钢，经过球化退火、840~C油淬和低温回火，得到的组织为隐针或细针回火马氏体和细颗粒状均匀分布的碳化物以及少量残余奥氏体。

高速钢是一种常用的高合金工具钢。

如W18Cr4V高速钢，因为含有大量合金元素，使Fe—Fe3C相图中点E大大向左移动，所以它虽然只含有w(C)=0．7％~0．8％碳，但已经含有莱氏体组织。

在高速钢的铸态组织中可看到鱼骨状共晶碳化物，如图1所示。

这些粗大的碳化物，不能用热处理方法去除，只能用锻造的方法将其打碎。

锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和分布均匀的碳化物组成(图2)。

大颗粒碳化物是打碎了的共晶碳化物。

高速钢淬火加热时，有一部分碳化物未溶解，淬火后得到的组织是马氏体、碳化物和残余奥氏体(图3)。

碳化物呈颗粒状，马氏体和残余奥氏体都是过饱和的固溶体，腐蚀后都呈白色，无法分辨，但可看到明显的奥氏体晶界。

为了消除残余奥氏体，需要进行三次回火，回火后的显微组织为暗灰色回火马氏体、白亮小颗粒状碳化物和少量残余奥氏体，如图4所示。

图1 W18Cr4V钢铸态组织图2 W18Cr4V钢锻后退火组织图3 W18Cr4V钢的淬火组织图4 W18CNV钢的淬火回火组织2．铸铁的显微组织依铸铁在结晶过程中石墨化程度不同，可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁。

35#钢显微组织35钢一般在调质态下使用，截面较大的零件常正火处理。

35钢能制造承受较大载荷的机械零件，如曲轴、轴销、杠杆、连杆、套筒、横梁、星轮、轮圈、螺栓、螺母等，以及轴承座、箱体、缸体等铸件。

光学放大倍数：100×图号：35-01浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：正火处理组织及说明：基体组织为铁素体+片状珠光，晶粒度为6级。

图号：35-02浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：调质处理组织及说明：较粗回火索氏体，仍保持淬火马氏体针叶位向。

光学放大倍数：200×光学放大倍数：500×光学放大倍数：500×图号：35-03浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：调质处理组织及说明：某产品调质处理后心部组织，回火索氏体及白色沿晶界分布的铁素体，硬度为21HRC。

35钢的淬透性较差，当工件截面稍大些，则淬不透，心部组织仍会有铁素体存在。

图号：35-04浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：锻造空冷组织及说明：由于加热温度过高，晶粒粗化，空冷时形成魏氏体组织。

光学放大倍数：100×光学放大倍数：200×图号：35-05浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：940℃加热保温3h后空冷组织及说明：黑色为细片状珠光体，白色为铁素体，铁素体大部分沿奥氏体晶界析出，部分在奥氏体晶粒内成条状或针状析出，呈魏氏组织状态，硬度为198HB。

35钢Ac1为724℃，Ac3为802℃，正常的正火温度应为840～890℃。

由于正火温度过高，使奥氏体晶粒长大至3～4级(个别已长大至2级)，正火后出现魏氏组织，使零件的脆性增加。

为了改善此种组织状态，可以在正常的正火温度重新正火，给予消除。

图号：35-06浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：930℃加热水淬组织及说明：基体组织为针状和板条状马氏体，黑色球状为淬火托氏体，羽毛状为贝氏体和少量沿晶界析出的白色铁素体。

t8钢和t12钢显微组织的相同点和不同点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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实验二钢铁材料显微组织的观察与分析一、实验目的1、观察铁碳合金显微组织随碳含量的变化，从而加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。

2、了解铸铁的显微组织。

二、实验内容：1、根据铁碳合金相图分析各类成分合金的组织形成过程，并通过对铁碳合金平衡组织的观察和分析，熟悉钢和铸铁的金相组织和形态特征，以进一步建立成分与组织之间相互关系的概念。

2、在金相显微镜下对各种试样进行观察和分析，并确定其所属类型。

3、对碳钢（纯铁、20#钢、45#钢、T8钢、T10钢、T12钢）平衡状态下的组织进行观察，分析含碳量不同时的组织变化、并初步绘制出其显微组织图像。

4、观察铸铁（灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁）显微组织中石墨的典型形状。

三、实验要求：1、观察碳钢（纯铁、20#钢、45#钢、T8钢、T10钢、T12钢）平衡状态下的组织。

（1）分析含碳量不同时的组织变化、并初步绘制出其显微组织图像。

要求学生绘制出所观察到的显微组织，并注明材料名称、含碳量、浸蚀剂和放大倍数，显微组织图画在直径为30mm的圆内，并将组织组成物名称以箭头引出标明。

（2）分析亚共析钢中含碳量对组织中珠光体、铁素体的影响；掌握珠光体、铁素体相对量与含碳量的计算式；通过显微组织结构能初步判别碳钢平衡状态下亚共析钢的含碳量。

（3）区分亚共析钢、共析钢、过共析钢。

（一）工业纯铁纯铁在室温下具有单相铁素体组织。

含碳量<0.02%的铁碳合金通常称为工业纯铁，它为两相组织，即由铁素体和少量三次渗碳体组成。

图1所示为工业纯铁的显微组织，其中黑色线条是铁素体的晶界，而白色基底则是铁素体的不规则等轴晶粒，在某些晶界处可以看到不连续的薄片状三次渗碳体。

图1 工业纯铁显微组织（100×）浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液（二）钢（1）亚共析钢亚共析钢的含碳量在0.02%~0.8%范围内，其组织由铁素体和珠光体所组成。

随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相应地增多，两者的相对量可由杠杆定律求得。