常用金相知识
金相小知识
金相有用小知识汇总金相是什么?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。
金相砂纸有什么用?是做金相分析用的砂纸,另砂纸的分类有干磨和耐水之分,普通粘结剂和树脂粘结剂之分,棕刚玉,白刚玉,碳化硅,锆刚玉等磨料之分。
金相专用砂纸以精选的、粒度均匀的、磨削效果极佳的碳化硅磨粒为磨料,采用静电植砂工艺制造出的金相专用耐水砂纸,具有磨粒分布均匀、磨削锋利、经久耐用的特点。
金相砂纸就是指那些目数极细的可以用于抛光的砂纸,这些砂纸可以用于平整样块的表面,经过平整后的表面就能通过金相显微镜或其它什么设备看这个样块的金相组织了,所以又叫“金相砂纸”。
什么是金相抛光?在制备金相试样过程中,抛光是一道主要工序,经过磨光的试样,在抛光机上抛光后可获得光亮如镜的表面.能改善表面层金相组织状态,提高表面显微硬度,形成耐磨损、抗疲劳的致密金属层。
什么是金相试样切割机?金相式样切割机是用于切割一般金相、岩相试样材料,机内设有冷却通道及开关在切割时可通过配置好的冷却液来带走在切割种所产生的热量,避免试样过热而烧伤组织。
该机操作使用方便,安全可靠,是实验室制样必备设备之一。
什么是金相抛光剂?广泛应用于宝石、玻璃、陶瓷、硬质合金及淬火钢材的高光亮度研磨抛光,经研磨抛光后的试样更真实地显示其金相组织。
粒度:W20、W14、W10、W7、W5、W3.5、W2.5、W1.5、W1、W0.5金相抛光织物系列的组成?金相抛光织物系列由抛光层、存储磨料层、保护层等多层组成,其中最重要的一层是真正用于抛光的抛光织物层。
该层精选了高强度的、不同绒毛长度和布纹的、适合于金相抛光用的优质织物为材料。
从而使本抛光织物具有优良的抛光效果和很长的使用寿命。
金相基础知识普及.共96页文档
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
金相基础知识普及.
6、纪律是自由的第一条件。——黑格 尔 7、纪律是集体的面貌,集体的声音, 集体的 动作, 集体的 表情, 集体的 信念。 ——马 卡连柯
8、我们现在必须完全保持党的纪律, 否则— —夸美 纽斯
10、一个人应该:活泼而守纪律,天 真而不 幼稚, 勇敢而 鲁莽, 倔强而 有原则 ,热情 而不冲 动,乐 观而不 盲目。 ——马 克思
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常见金相组织和性能
常见金相组织和性能1奥氏体A:碳在γ-Fe中的固溶体,在合金钢中是碳和合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体。
塑性很高,硬度和屈服点较低,布氏硬度值一般为170-220HB,使钢中质量体积最小的组织。
在1147摄氏度时可溶碳2.11%,在727摄氏度时可溶碳0.77%。
2铁素体F:碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。
铁素体的性能接近纯铁,硬度低(约为80-100HB),塑性好。
固溶有合金元素的铁素体能提高钢的强度和硬度。
在727摄氏度时,碳在铁素体中的溶解为0.022%,在常温下含碳量为0.008%。
3渗碳体Fe3C:铁和碳的化合物,又称碳化铁。
常温下铁碳合金中碳大部分以渗碳体存在。
渗碳体在低温下有弱磁性,高于21 7摄氏度时消失。
渗碳体的熔化温度为1600摄氏度,含碳量为6.67%,硬度很高(约为>700HB),脆性很大,塑性近乎于零。
4、珠光体P:铁素体和渗碳体的混合物,是含碳量为0.77%的碳钢共析转变得产物,有铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织。
珠光体的片间距取决于奥氏体分解时的过冷度,过冷度越大形成的珠光体片间距越小。
按片间距的大小,又分为珠光体、索氏体和屈氏体。
由于他们没有本质上的区别,故通称为珠光体。
粗片状珠光体,是奥氏体在650-700摄氏度高温分解的产物,硬度约为190-230HB。
索氏体S,是奥氏体在600-650摄氏度高温分解的产物,硬度约为240-320HB。
屈氏体T,是奥氏体在500-600摄氏度高温分解的产物,硬度为330-400HB。
5、马氏体M,是碳在α-Fe中的过饱和固溶物。
具有很高的硬度(约为640-760HB),很脆,冲韧性低,断面收缩率和延伸率几乎等于零。
由于过饱和的碳使晶格发生畸变,因此马氏体的质量体积较奥氏体大,钢中马氏体形成时产生很大相变应力。
含锰、铬、镍、钼的低合金高强度钢经调制处理后的金相组织为回火低碳马氏体,这种马氏体具有较高的强度和较好的韧性。
6、贝氏体B,过冷奥氏体在中温区间(约250-450摄氏度)相变产生的,过饱和的铁素体和渗碳体混合物。
金相基础(精选)
金相基础(精选)
四、Fe-C 相图
典型铁碳合金的平衡结晶过程
40钢[w(C)=0.4%]
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金相基础(精选)
温度 (℃)
800 700 600 500
400 300 200 100
0
-100 0
五.亚共析钢TTT曲线
A F
A3
A1 P+F S+F T
B
Ms
M + A残
Mf
1
10
102
103
104
• 奥氏体:碳在γ -Fe中的固溶体,用A或 γ 表示,面心 立方结构。奥氏体综合力学性能较好。
• 马氏体:是由奥氏体在淬火过程中得到,用M表示。 硬度较高,但比较脆。
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金相基础(精选)
四、Fe-C 相图
渗碳体:用Fe3C表示(也有人用K表示)。是铁碳化合 物(不遵守化合价规律)。Fe3C硬度高、强度低, 脆 性大, 塑性几乎为零。
四、Fe-C 相图
2. Fe-C相图:描述平衡态的铁碳 合金的相。
3. 铁,钢,铸铁在相图上的位置
铁:含碳量小于0.0218wt%
钢:含碳量为0.0218~2.11wt%。
铸铁:含碳量为 2.11~6.69wt%。
含碳量大于Fe3C成分(6.69%) 时,合金太脆,已无实用价值。
实际所讨论的铁碳合金相图是
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金相基础(精选)
八. 认识金相组织
很难通过自学方式学习看金相;
很难通过几堂课程或几本教材学会看金相;
至少要看(揣摩)几千张金相照片,建立不同材 质金相组织的基本形貌概念;
个人经验,学习金的方法: 1>. 常看《金相图谱》,对照材料理论和热处理 工艺去看,带着问题去看; 2>. 常做故障/失效分析; 3>. 常和人讨论。
金相相关知识
金相相关知识金相学是研究金属材料的组织结构和性能之间关系的学科,广泛应用于材料科学和工程领域。
金相学通过对金属材料进行显微组织观察和分析,可以揭示材料的晶体结构、晶界、相含量、相结构、晶粒尺寸和形态等信息,为材料的制备、加工和性能评价提供重要依据。
金属材料的组织结构与其性能密切相关。
金相学通过显微镜观察材料的金相组织,可以了解材料的晶体结构和晶粒尺寸。
晶体结构是指金属材料中原子的排列方式,包括晶格类型、晶格常数和晶体取向等。
晶粒尺寸是指晶体的大小,通常用晶粒平均直径或平均晶粒界面长度来表示。
晶体结构和晶粒尺寸对材料的力学性能、导电性能和热导率等起着重要影响。
金相学还可以研究材料中的非金属相,如夹杂物、相分解产物等。
夹杂物是指材料中存在的非金属颗粒或气泡等微观结构,它们对材料的力学性能和腐蚀性能有重要影响。
相分解产物是指材料中由于相变或反应而形成的新的相,如金属的相变、析出相等。
通过金相学的研究,可以了解夹杂物和相分解产物的类型、分布和形态,为材料的制备和性能改善提供指导。
金相学在材料的制备和加工过程中也有重要应用。
例如,在金属的热处理过程中,金相学可以用来研究材料的相变规律和相变温度范围,指导热处理工艺的选择。
金相学还可以研究材料的变形和断裂行为,为材料的加工和成形提供理论依据。
此外,金相学还可以用于评价材料的显微硬度、抗拉强度、塑性和韧性等力学性能。
金相学的研究方法主要包括样品的制备、显微观察和图像分析。
样品的制备是金相学研究的基础,要求样品表面平整、无损伤,并进行必要的腐蚀和抛光处理。
显微观察常用光学显微镜、电子显微镜和透射电子显微镜等设备,可以观察材料的金相组织和微观结构。
图像分析是金相学研究的重要手段,通过对显微图像的处理和分析,可以获得材料的相含量、晶粒尺寸和形态等定量信息。
金相学是研究金属材料组织结构和性能之间关系的学科,通过显微观察和图像分析,可以揭示材料的晶体结构、相含量、晶粒尺寸和形态等信息。
常见金相组织要点
1工业纯铁退火铁素体白色等轴多边形晶粒为铁素体,深色线为晶界。
22(钢退火低碳钢平衡组织白色晶粒为铁素体,深色块状为珠光体,高倍可见珠光体中的层状结构。
345钢退火中碳钢平衡组织同上,但珠光体增多。
465钢退火高碳钢平衡组织占大部分的深色组织为珠光体,白色为铁素体。
5T8钢退火共析钢平衡组织组织全部为层状珠光体,它是铁素体和渗碳体的共析组织。
6T12钢退火过共析钢平衡组织基体为层状珠光体,晶界上的白色为二次渗碳体。
7亚共晶白□铁铸态变态莱氏体+珠光体基体为黑白相间分布的变态莱氏体,黑色树枝状为初晶奥氏体转变成的珠光体。
8共晶白□铁铸态变态莱氏体白色为渗碳体(包括共晶渗碳体和二次渗碳体),黑色圆粒及条状为珠光体。
9过共晶白□铁铸态变态莱氏体+渗碳体基体为黑白相间分布的变态莱氏体,白色板条状为一渗碳体10T8?钢正火索氏体索氏体是细珠光体,片层间距小11T8钢快冷正火屈氏体屈氏体为极细珠光体,光学显微镜下难以分辨其层状结构,灰白色块状、针状为淬火马氏体。
1265Mn等温淬火上贝氏体羽毛球为上贝氏体,基体为索氏体或淬火马氏体和残余奥氏体。
1365Mn等温淬火下贝氏体黑色针状为下贝氏体,白色基体为淬火马氏体和残余奥氏体。
1420钢淬火低碳马氏体成束的板条状为低碳马氏体15T12淬火高碳马氏体深色针片状组织为马氏体,白色为残余奥氏体1645钢淬火中碳马氏体黑色针叶状互成120度夹角的针状马氏体,其余为板条状马氏体17T10钢球化退火球化体基体为铁素体,白色颗粒状为渗碳体。
18T12正火正火组织白色呈针状、细网络状分布的为渗碳体,其余为片层状珠光体。
191症钢渗碳后退火渗碳组织表层为过共析组织(网状渗碳体+珠光体),由表向内含碳量逐渐减少,铁素体增多。
204症钢渗硼渗硼组织表层为硼化物层(呈锯齿状)和过渡层,心部为45钢基体组织。
2140Cr软氮化软氮化组织表层为白亮色的氮化合物和含氮的扩散层,心部为40Cr基体组织22高速钢铸态共晶莱氏体+屈氏体+马氏体骨骼状组织为共晶莱氏体,基体为黑色屈氏体组织,白色小块为马氏体及残余奥氏体23高速钢淬火马氏体+残余奥氏体+碳化物大颗粒为共晶碳化物,小颗粒为二次碳化物,其余为马氏体以及残余奥氏体24高速钢淬火及回火回火马氏体+碳化物黑色基体为回火马氏体,白色颗粒状为碳化物25高速钢退火球化珠光体白色球状为碳化物,基体为珠光体26不锈钢固溶处理奥氏体部分的奥氏体晶粒有孪晶面2720钢铸态低碳铸钢组织白色网状、针状、块状组织为铁素体,黑色部分为珠光体28T8钢退火脱碳表层脱碳组织表层脱碳后这亚共析钢,黑色为珠光体,白色为铁素体,心部为粗片状珠光体。
各个材料的金相
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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金相学习——精选推荐
⾦相学习⾦相试验学习⼀、⾦相分析的含义⾦相分析是运⽤放⼤镜和显微镜,根据对⾦属材料的宏观及微观组织进⾏观察研究的⽅法,⽣产实际中常常称为⾦相检验。
宏观组织是⽤10倍以下的放⼤镜或者⼈眼睛直接观察到的⾦属材料表⾯或内部所具有的各组成物的直观形貌,⼀般也称低倍检验。
微观组织主要是指在光学显微镜(⾦相显微镜)下所观察到得⾦属材料内部具有的各组成物的直观形貌,⼀般也称⾼倍检验。
⼆、⾦相检验基础搞清楚⼏个基础概念:晶体、晶格、晶粒、晶界⾦属及合⾦在固态下通常都是晶体,⽽晶体就是原⼦在三维空间中有规则作周期重复排列的固体物质。
相反即是⾮晶体。
组成晶体的结构微粒(分⼦、原⼦、离⼦)在空间有规则地排列在⼀定的点上,这些点群有⼀定的⼏何形状,叫做晶格。
排有结构粒⼦的那些点叫做晶格的结点。
⾦刚⽯、⽯墨、⾷盐的晶体模型,实际上是它们的晶格模型。
晶体按其结构粒⼦和作⽤⼒的不同可分为四类:离⼦晶体、原⼦晶体、分⼦晶体和⾦属晶体。
常见晶格类别有:体⼼⽴⽅晶格:体⼼⽴⽅晶格晶胞的3个棱边长度相等,3个轴间夹⾓均为90度,构成⽴⽅体。
晶胞的8个⾓上各有⼀个原⼦,在⽴⽅体的中⼼还有⼀个原⼦。
⾯⼼⽴⽅晶格:⾯⼼⽴⽅晶格晶胞的8个⾓上各有⼀个原⼦,构成⽴⽅体。
在⽴⽅体的6个⾯的中⼼各有⼀个原⼦。
密排六⽅晶格:密排六⽅晶格晶胞在晶胞的12个顶⾓上各有1个原⼦,构成六⽅柱体,上、下底⾯的中⼼也各有⼀个原⼦,晶胞内有6个原⼦。
晶粒:多晶体材料内以晶界分开的晶体学位向相同的晶体。
结晶物质在⽣长过程中,由于受到外界空间的限制,未能发育成具有规则形态的晶体,⽽只是结晶成颗粒状,称晶粒。
晶界:晶粒之间交界⾯,晶粒间取向不同出现晶粒间界,在晶粒界⾯上的排列是⼀种过渡状态与两晶粒都不相同。
晶界上有界⾯能的作⽤,因此晶粒形成⼀个在⼏何学上与肥皂泡相似的三维阵列。
可以设想:晶粒边界如果都具有基本上相同的表⾯张⼒,晶粒呈正六边形。
三、⾦相检验⽅法按照国家标准GB/T32461 ⾼倍检验(GB/T3246.1-2000)1.1 ⾦相试样制备1.1.1 取样纵向取样,沿着型材的挤压⽅向进⾏取样。
金相检验必备知识点
金相检验必备知识点01金相基础知识金相分析含义金相分析—是运用放大镜和显微镜,根据对金属材料的宏观及微观组织进行观察研究的方法,生产实际中常常称为金相检验。
宏观组织是用10倍以下的放大镜或者人眼睛直接观察到的金属材料内部所具有的各组成物的直观形貌,微观组织主要是指在光学显微镜下所观察到得金属材料内部具有的各组成物的直观形貌。
金相检验的基础首先要明确金属和合金在固态下,通常都是晶体。
晶体就是原子在三维空间中有规则作周期重复排列的物质,就是说,在金属和合金中,原子的排列都是有规则的,而不是杂乱无章的。
晶体通常具有如下的特征:1.均匀性;2.各向异性;3.能自发地组成多面体外形;4.具有确定的熔点;5.晶体的理想外形和内部结构都具有特定的对称性;6.对X射线产生衍射效应。
晶格的分类体心立方晶格体心立方晶格晶胞的3个棱边长度相等,3个轴间夹角均为90度,构成立方体。
晶胞的8个角上各有一个原子,在立方体的中心还有一个原子。
面心立方晶格面心立方晶格晶胞的8个角上各有一个原子,构成立方体。
在立方体的6个面的中心各有一个原子。
密排六方晶格密排六方晶格晶胞在晶胞的12个顶角上各有1个原子,构成六方柱体,上、下底面的中心也各有一个原子,晶胞内有6个原子。
Fe-C相图相图中特性点符号及含义特性点温度(℃)含碳量(%)特性点的含义A 1538 0 纯铁的熔点B 1495 0.53 包晶转变的液相成分C 1148 4.30 共晶点D 1227 6.69 渗碳体熔点E 1148 2.11 碳在奥氏体中最大溶解度F 1148 6.69 共晶渗碳体成分点G 912 0 a-Fe← →r-Fe同素异构转变点H 1495 0.09 碳在a-Fe中最大溶解度J 1495 0.17 包晶成分点K 727 6.69 共析渗碳体成分点N 1394 0 r-Fe ← →σ-Fe同素异构转变点P 722 0.00218 碳在铁素体中最大溶解度S 727 0.77 共析点Q 600 0.008 碳在铁素体中溶解度相图主要特性线序线名及含义号1 AC线,液体向奥氏体转变的开始线,即:L→A2CD线,液体向渗碳体转变的开始线,即:L→Fe3CIACD线统称为液相线,在此线以上合金全部处于液相状态,用符号L表示。
金相重点
A1.何为疏松,缩孔,偏析,白点,夹杂,气泡,发纹等宏观组织缺陷?产生的原因?P21.22.232.酸蚀实验有哪些?其作用和原理?P143.宏观组织?宏观检验有哪些?P13B4.取样原则?P275.金相分析中的核心?P136.磨光用的材料?磨光的主要目的?注意事项(铝及其合金试样磨制)?“目”表示?P34.357.抛光的目的?(铝合金,钢铁材料)抛光磨料和要求?P36.378.常用侵蚀剂?P499.哪几类样品需要进行镶嵌?镶嵌方法?主要镶嵌材料?P3010.磨痕或划痕鉴别?11.在显微镜下观察晶界侵蚀后?显微镜下观察到的黑白一般反映什么?在暗视场下晶界和晶粒内有何不同?P4712.何为光学法和侵蚀法?分别可观察什么?P47C1.目镜种类?P842.何谓物镜的聚光能力?何谓数值孔径?影响因素?P823.有效放大倍数?如何计算?取决哪些因素?P834.何为孔径光阑?作用?P865.透镜作用?正透镜有那些光学性质?P796.影响物镜分辨率的因素?P837.何为视场光阑?和分辨率关系?P868.何为偏振光?如何获得?金相显微镜的消光现象?P88.899.反射镜和棱镜的主要用途?P7910.物镜的类型?如何划分的?P8211.光学显微镜光源的要求?P8412.明场照明和暗场照明的光路行程示意图?P8613.请说明金相显微镜相衬的基本原理?相衬部件?装置图?D1.钢在加热时的主要相变过程?P992.钢件过烧后的金相组织特征?3.上贝氏体早光学显微镜下的特征?魏氏体在光学显微镜下的特征?P113 4.碳素工具钢淬火前的理想组织形态?淬火回火后的组织为?P1385.高碳高铬工具钢正常淬火后的组织特征是?P1416.在铸铁的显微组织中,碳的存在形式?P1927.共晶成分灰铸铁在较小的过冷度下得到的石墨形态是?P1958.铝合金通常的分类?其典型的组织特征?P223.2249.MnS夹杂物的形态?10.3Cr13钢退火后的组织特征?11.碳素工具钢和高速工具钢球化退火态组织差异,淬火态组织差异?P137.15412.高速工具钢锻造目的?P15413.渗碳淬火后有效硬化层深度的检验方法?P26114.光学显微镜下珠光体呈现黑色块状的原因?(珠光体是复相组织,其中优先腐蚀的铁素体与渗碳体的相界,而相界上的原子排列比较紊乱导致腐蚀后的相界凸凹不平,在光镜下反映出来就是黑色的(晶界也是这样)。
金相组织名词知识(基础)
金相组织名词知识铁素体(F)1.组织: 碳在α铁中的固溶体2.特性:呈体心立方晶格.溶碳能力最小,最大为0.02%;硬度和强度很低,HB=80-120,σb=250N/mm^2;而塑性和韧性很好,δ=50%,ψ=70-80%.因此,含铁素体多的钢材(软钢)中用来做可压、挤、冲板与耐冲击震动的机件.这类钢有超低碳钢,如 0Cr13,1Cr13、硅钢片等奥氏体1.组织: 碳在γ铁中的固溶体2.特性:呈面心立方晶格.最高溶碳量为2.06%,在一般情况下,具有高的塑性,但强度和硬度低,HB=170-220,奥氏体组织除了在高温转变时产生以外,在常温时亦存在于不锈钢、高铬钢和高锰钢中,如奥氏体不锈钢等渗碳体(C)1.组织: 铁和碳的化合物(Fe3C)2.特性:呈复杂的八面体晶格.含碳量为6.67%,硬度很高,HRC70-75,耐磨,但脆性很大,因此,渗碳体不能单独应用,而总是与铁素体混合在一起.碳在铁中溶解度很小,所以在常温下,钢铁组织内大部分的碳都是以渗碳体或其他碳化物形式出现珠光体(P)1.组织; 铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织,是铁素体与渗碳体祷旌衔?共析体)2.特性:是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物.其片层组织的粗细随奥氏体过冷程度不同,过冷程度越大,片层组织越细性质也不同.奥氏体在约600℃分解成的组织称为细珠光体(有的叫一次索氏体),在500-600℃分解转变成用光学显微镜不能分辨其片层状的组织称为极细珠光体(有的一次屈氏体),它们的硬度较铁素体和奥氏体高,而较渗碳体低,其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高.正火后的珠光体比退火后的珠光体组织细密,弥散度大,故其力学性能较好,但其片状渗碳体在钢材承受负荷时会引起应力集中,故不如索氏体莱氏体(L)1.组织: 奥氏体与渗碳体的共晶混合物2.特性:铁合金溶液含碳量在2.06%以上时,缓慢冷到1130℃便凝固出莱氏体.当温度到达共析温度莱氏体中的奥氏转变为珠光体.因此,在723℃以下莱氏体是珠光体与渗碳体机械混合物(共晶混合).莱氏体硬而脆(>HB700),是一种较粗的组织,不能进行压力加工,如白口铁. 在铸态含有莱氏体组织的钢有高速工具钢和Cr12型高合金工具钢等.这类钢一般有较大有耐磨性和较好的切削性淬火与马氏体1.组织: 碳在α-Fe中的过饱和固溶体,显微组织呈针叶状2.特性:淬火后获得的不稳定组织.具有很高的硬度,而且随含碳量增加而提高,但含碳量超过0.6%后的硬度值基本不变,如含C0.8%的马氏体,硬度约为HRC65,冲击韧性很低,脆性很大,延伸率和断面收缩率几乎等于零.奥氏体晶粒愈大,马氏体针叶愈粗大,则冲击韧性愈低;淬火温度愈低,奥氏体晶粒愈细,得到的马氏体针叶非常细小,即无针状马氏组织,其韧性最高回火马氏体(S)1.组织: 与淬火马氏体硬度相近,而脆性略低的黑色针叶状组织2.特性:淬火钢重新加热到150-250℃回火获得的组织.硬度一般只比淬火马氏体低HRC1-3格,但内应力比淬火马氏体小索氏体(S)1.组织: 铁索体和较细的粒状渗碳体组成的组织2.特性:淬火钢重新加热到500-680℃回火后获得的组织.与细珠光体相比,在强度相同情冲下塑性及韧性都高,随回火温度提高,硬度和强度降低,冲击韧性提高.硬度约为HRC23-35.综合机械性能比较好. 索氏体有的叫二次索氏体或回火索氏体屈氏体屈氏体(T)组织或特性1.组织: 铁索体和更细的粒状渗碳体组成的组织2.特性:淬火钢重新加热到350-450℃回火后获得的组织.它的硬度和强度虽然比马氏体低,但因其组织很致密,仍具有较高的强度和硬度,并有比马氏体好的韧性和塑性,硬度约为HRC35-45.屈氏体有的叫二次屈氏体或回火屈氏体下贝氏体(B)1.组织:显微组织呈黑色针状形态,其中的铁素体呈现针状,而碳化物呈现极小的质点以弥散状分布在针状铁素体内2.特性:过冷奥氏体在400-240℃等温度转变后的产物.具有较高的硬度,约为HRC40-55,良好的塑性和很高的冲击韧性,其综合机械性能比索氏体更好;因此,在要求较大的、韧性和高强度相配合时,常以含有适当合金元素的中碳结构钢等温淬火,获得贝氏体以改善钢的机械性能,并减小内应力和变形低碳马氏体具有高强度与良好的塑性、韧性相结合的特点(σb=1200-1600N/mm^2,σ0.2=1000-1300N/mm^2,δ5≥10%,ψ≥40%αk≥60J/cm^2); 同时还有低的冷脆转化温度(≤-60℃);在静载荷、疲劳及多次冲击载荷下,其缺口敏感度和过载敏感性都较低.低碳马氏体状态的20SiMn2MoVA综合力学性能,比中碳合金钢等温淬火获得的下贝氏体更好.保持了低碳钢的工艺性能,但切削加工较难.铁-碳合金平衡图中特性点与线(搂冷却叙述,加热为可逆的)符号说明A 纯铁的凝固点E 碳在γ-Fe中的最大溶解度G γ-Fe→α-Fe转变点C 共晶点S 共折点ABCD 液相线.液体开始结晶AHJECF 固相线,液体终止结晶ES Acm线,渗碳体开始从奥氏体中析出ECF 共晶线,开始从液体结晶出奥氏体和渗碳体的共晶混合物GS As线,自奥氏体开始析出铁素体,即γ-Fe→α-Fe的开始线PSK 共析线或称A1线,自奥氏体开始析出铁素体和渗碳体的共析混合物注:1.As线在加热时称为Ac3线,冷却时称Ar3线;2.A1线在加热时称为Ac1线,冷却时称Ar1线室温下铁-碳合金的平衡组织名称含碳量,% 平衡组织亚共析钢 0.02-0.8 铁素体+珠光体共析钢 0.8 珠光体过共析钢 0.8-2.06 珠光体+二次渗碳体亚共晶的口铁 2.06-4.3 树状珠光体+二次渗透体+共晶体共晶白口铁 4.3 共晶体(珠光体+渗碳体)过共晶白口铁>4.3-6.67 板状一次渗碳体+共晶体。
讲义:金相组织
我就介绍一下几种常见的金相组织下面第一种铁素体1、铁素体 F 形态:白亮色多边形或块状月牙状网络状铁素体的强度和硬度低,塑性和韧性好。
一般硬度在100HB左右2、珠光体P :铁素体和渗碳体得机械混合物按碳化物的分布形态分:片状珠光体和球状珠光体1、片状珠光体是由片层相间的铁素体和渗碳体片组成。
按照珠光体片层间距的大小分为:珠光体、索氏体、托氏体珠光体形成温度A1---650,片层间距:450---150nm索氏体体形成温度650---600片层间距:150--80nm托氏体形成温度 600--550片层间距:80--30nm珠光体的片层越细,珠光体中的铁素体和渗碳体得相界面越多,其塑性变形抗力就越大,因而其强度和硬度就越高10002、球状珠光体:铁素体基体上分布着粒状渗碳体的组织。
根据渗碳体球粒大小可分为:粗球状珠光体球状珠光体细球状珠光体点状珠光体轴承钢球化退火 500x3、马氏体:板条马氏体大致相同的细马氏体条定向平行排列,组成马氏体束,在马氏体束与束之间存在一定的位向,一个原始的奥氏体晶粒内可以形成几个不同取向的马氏体束。
针状马氏体在一个奥氏体晶粒内形成的第一片马氏体针较粗大,往往贯穿整个奥氏体,将奥氏体晶粒加以分割,使以后形成的马氏体针大小受到限制,从而形成了大小不一、位向不同的马氏体针。
板条马氏体单元立体形状为板条状又称:低碳马氏体具有良好的强度及较好的塑性针状马氏体段面形状为针状,又称高碳马氏体马氏体针大小不一,分布有一定规律,按近似60度角分布。
腐蚀后较明亮,硬度高而脆性大。
回火马氏、体回火索氏体、回火托氏体三者的区别这里插一个问题:索氏体和回火索氏体的区别那索氏体经回火后就能成为回火索氏体吗?不会。
4 、残余奥氏体Ar当钢中碳的含量大于0.60%是时,由于Mf降到零度以下,当过冷奥氏体快冷到室温时,势必有较多的奥氏体不发生转变而残留在钢中,我们把过冷到以下温度未发生马氏体转变的奥氏体称为残余奥氏体。
金相理论基础
一、金相分析的理论基础1、金相分析的理论基础金属和合金在固态时,通常就是那种原子在三维空间中有规则作周期重复排列的物质,也就是说,在金属和合金中,原子的排列都是有规律的,而这种周期性排列称为晶体。
晶体按照晶胞的形态不同可分为体心立方晶胞、面心立方晶胞和密排六方晶胞。
实际中的晶体由理想晶体和晶体缺陷共同组成。
晶体缺陷是指实际晶体中存在着偏离(破坏)晶格周期性和规则性的部分,一般分为点缺陷、线缺陷和面缺陷。
在合金中有两类基本的相结构,固溶体和金属间化合物。
组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的,且结构与组元之一相同的固相称为固溶体,有置换固溶体,间隙固溶体。
金属间化合物是合金的组元相互作用而形成的具有金属特性,而晶格类型和特性又完全不同于任一组元的化合物一中间相。
金属化合物的晶格类型与组成化合物各组元的晶格类型完全不同,一般可用化学分子式表示。
2、钢材中常见的金相组织(1) 铁素体。
碳溶于仅一 F e晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁索体,用符号F表示。
其组织和性能与纯铁相似,具有良好的塑性和韧性,而强度与硬度较低。
(2) 奥氏体。
碳溶于,y — F e晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体,用符号A表示。
其强度和硬度比铁素体高,但塑性和韧性仍良好,并且无磁性。
(3) 渗碳体。
渗碳体是碳和铁以一定比例化合成的金属化合物,用分子式表示。
硬度高( HBW=800) ,塑性和冲击韧度几乎为零,脆性很大。
(4) 珠光体。
由铁素体和渗碳体组成的机械混合物称为珠光体,用符号P 表示。
其力学性能介于铁索体和渗碳体之间,强度较高,硬度适中,有一定的塑性。
(5) 马氏体。
碳在仅—中的过饱和固溶体称为马氏体。
马氏体有很高的强度和硬度,但塑性很差,几乎为零,用符号M表示,不能承受冲击载荷。
(6) 贝氏体。
贝氏体是铁索体和渗碳体的机械混合物,介于珠光体与马氏体之间的一种组织,用符号B表示。
根据形成温度不同,分为粒壮贝氏体、上贝氏体( B上) 和下贝氏体( B下) 。
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纳米管
比人的头发丝还要细1万倍,而它的硬度要比 钢材坚硬100倍。它可以耐受6500°F(3593℃)的高 温,并且具有卓越的导热性能。纳米管既可以用 作金属导电体,比金的导电性高得多,也可以用 作制造电脑芯片所必须的半导体。纳米管在极低 的温度下还具有超导性。
1.共晶相图(可互熔)2.伪共晶相图3简单三元相4.包析相图
5.包晶相图
6.共晶相图(不可
铁素体组织
碳溶解在a-Fe中的间隙固溶体,常用符号α 或F表示,具有体心立方晶格,其溶碳能力很 低,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,在727℃ 时最大的溶碳能力为0.02%。
马氏体组织
最先由德国冶金学家 Adolf Martens(18501914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。 其三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状 (lath),但是在金相观察中(二维)通常表现为针 状(needle-shaped) 。具有晶体结构为体心四方 结构(BCT)。中高碳钢中高速冷却通常能够获得 这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主 要特征之一。
珠光体组织
是由奥氏体发生共析转变同时析出的,铁 素体与渗碳体片层相间的组织,是铁碳合金中 最基本的五种组织之一。代号为P。得名具有 珍珠般(pearl-like)的光泽。(珠光体组织呈指纹 状,其中白色的基底为铁素体和渗碳体,黑色 的为铁素体和渗碳体的界面。)
共析钢室温组织
即在这种特定比例下的渗碳体和铁素体, 在发生相变时,如果消失两者同时消失(加热 时),如果出现则两者又同时出现,在这一点上 这种组织与纯金属的相变类似。基于这个原因, 人们就把这种由特定比例构成的两相组织当作一 种组织来看待,并且命名为珠光体,这种钢就叫 做共析钢。即含碳量正好是0.77%的钢就叫做共 析钢,它的组织是珠光体。
C-60结构模型
一个 形似足球的结构分子,又称富勒烯。
金刚石结构模型
金刚石结构中的每个原子与相邻的4个原 子形成正四面体。金刚石俗称"金刚钻"。也就 是我们常说的钻石的原身,它是一种由碳元素 组成的矿物,是碳元素的同素异形体。石墨可 以在高温、高压下形成人造金刚石,也是贵重 宝石。
石墨结构模型
石墨晶体是一种混合型晶体——层内存在 共价键,层间以范德华力结合,兼具有原子晶 体、分子晶体的特征和特性。在层内,每个C 与3个C形成C-C键,构成正六边形,键长相等, 键角相等(均为1200);在晶体中,每个C参 与3条C-C键的形成,而在每条键中的贡献只有 一半,故每个正六边形平均只占有6×1/3=2个 C,C原子个数与C-C键数之比为2:2/2×3 =2:3。