金相实验课件第四讲
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《金相分析试验培训》课件
金相分析的局限性
金相分析主要适用于金属材料，对于非金属材料和复合材料等则不太适用。此外 ，金相分析的准确性和可靠性也受到样品制备、观察条件和分析方法等因素的影 响。
02
金相分析试验流程
试样制备
试样选取
根据试验需求，选择具 有代表性的试样。
研磨
使用不同粒度的砂纸或 研磨剂，将试样表面研
磨至平滑。
抛光
晶体取向分析
总结词
通过分析金相样品中晶体取向的分布和变化，研究材料的晶体结构和织构特性。
详细描述
晶体取向分析是利用金相样品中晶体取向的差异和分布，研究材料的晶体结构和织构特性。通过分析 晶体取向的分布和变化，可以了解材料的晶体织构、变形行为和断裂机制等，为材料设计和优化提供 依据。
相组成分析
总结词
计算等。
报告生成
根据分析结果，生成详细的金 相分析报告。
03
金相分析试验技术
定量金相分析
总结词
通过测量金相样品中的晶粒尺寸、位向差和相含量等参数， 对材料的微观结构和性能进行定量评估。
详细描述
定量金相分析是利用图像处理和计算机技术对金相样品进行 定量测量和分析的方法。通过测量晶粒尺寸、位向差和相含 量等参数，可以评估材料的微观结构和性能，进而预测材料 的力学性能、物理性能和化学性能。
案例二：不锈钢的金相分析
总结词
不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性和良好机械性能的合金。通过金相分析，可以深入了解 不锈钢的显微组织结构，进一步优化其性能。
详细描述
不锈钢的金相分析主要关注其晶粒大小、碳化物分布以及铬元素的含量。在显微镜下， 可以看到不锈钢的晶界较为模糊，这是因为其具有较高的合金化程度。同时，不锈钢中 还含有一定量的碳化物，这些碳化物在金相分析中呈现出黑色斑点。铬元素的含量对于
金相分析主要适用于金属材料，对于非金属材料和复合材料等则不太适用。此外 ，金相分析的准确性和可靠性也受到样品制备、观察条件和分析方法等因素的影 响。
02
金相分析试验流程
试样制备
试样选取
根据试验需求，选择具 有代表性的试样。
研磨
使用不同粒度的砂纸或 研磨剂，将试样表面研
磨至平滑。
抛光
晶体取向分析
总结词
通过分析金相样品中晶体取向的分布和变化，研究材料的晶体结构和织构特性。
详细描述
晶体取向分析是利用金相样品中晶体取向的差异和分布，研究材料的晶体结构和织构特性。通过分析 晶体取向的分布和变化，可以了解材料的晶体织构、变形行为和断裂机制等，为材料设计和优化提供 依据。
相组成分析
总结词
计算等。
报告生成
根据分析结果，生成详细的金 相分析报告。
03
金相分析试验技术
定量金相分析
总结词
通过测量金相样品中的晶粒尺寸、位向差和相含量等参数， 对材料的微观结构和性能进行定量评估。
详细描述
定量金相分析是利用图像处理和计算机技术对金相样品进行 定量测量和分析的方法。通过测量晶粒尺寸、位向差和相含 量等参数，可以评估材料的微观结构和性能，进而预测材料 的力学性能、物理性能和化学性能。
案例二：不锈钢的金相分析
总结词
不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性和良好机械性能的合金。通过金相分析，可以深入了解 不锈钢的显微组织结构，进一步优化其性能。
详细描述
不锈钢的金相分析主要关注其晶粒大小、碳化物分布以及铬元素的含量。在显微镜下， 可以看到不锈钢的晶界较为模糊，这是因为其具有较高的合金化程度。同时，不锈钢中 还含有一定量的碳化物，这些碳化物在金相分析中呈现出黑色斑点。铬元素的含量对于
《金相检验》课件
金相检验的目的和意义
评估金属材料的质量和性能
通过金相检验，可以了解金属材料的微观结构和夹杂物分 布，从而评估其力学性能、耐腐蚀性能等，为产品的可靠 性和安全性提供保障。
控制生产过程
金相检验可以对生产过程中的金属材料进行实时监控，及 时发现并解决生产过程中出现的问题，提高产品质量和生 产效率。
促进新材料研发
利泽 。
04
金相显微镜观察
金相显微镜的构造与原理
金相显微镜由照明系统、载物台、物 镜、目镜等主要部分组成，能够将物 体放大并清晰地展示在屏幕上。
金相显微镜的原理基于光学成像原理 ，通过透镜的折射和反射将物体放大 并投影到目镜上，以便观察。
02
可以观察金属材料的相 组成、相比例和相分布 等相组成特征。
03
可以观察金属材料的表 面形貌、粗糙度和纹理 等表面特征。
04
可以观察金属材料的内 部缺陷、夹杂物和析出 相等内部特征。
05
金相检验标准与报告编写
金相检验标准
1 2
金属材料的金相检验标准
根据金属材料的种类、牌号和用途，制定相应的 金相检验标准，包括金相组织、晶粒度、夹杂物 等方面的规定。
相变类型
02
共析、包析、马氏体相变等。
相变对性能的影响
03
相变会导致金属材料的性能发生显著变化，如钢铁在冷却时发
生相变，硬度增加，耐磨性提高。
03
金相制备技术
金相试样的选取与截取
选取代表性试样
根据检验目的和要求，选取具有代表 性的金相试样，确保能够反映材料或 零件的整体特征。
截取方法
根据试样的大小和形状，采用适当的 锯切、切割或破碎等方法，将试样从 原始材料中截取下来。
金相制样与显微观察ppt课件
2.2磨光 目的是得到一个平整光滑的表面。磨光分粗磨和细磨。 粗磨：一般材料可用砂轮机将试样磨面磨平；软材料可用锉锉平，磨时要用水冷却，
以防止试样受热改变组织。不需要检查表层组织的试样要倒角倒边。
❖ 检验面整平 ❖ 倒角 ❖ 粗砂纸磨制
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
XJP—3A型金相显微镜的构造
❖ 1载物台 ❖ 2物镜 ❖ 3目镜
❖ 4视场光栏
❖ 5孔径光栏 ❖ 6底座
7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
金相试样的制备过程包括取样、手工磨制、抛光、浸蚀等几个步骤，制备好的试
样应能观察到真实组织，无磨痕、麻点、水迹，并使金属组织中的夹杂物、石墨等不脱 落，否则将会严重影响显微分析的正确性。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
❖ 观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。 ❖ 缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出
范围。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
3 本实验采用
(1) 手工磨样 (2) 抛光 (3) 化学浸蚀
以防止试样受热改变组织。不需要检查表层组织的试样要倒角倒边。
❖ 检验面整平 ❖ 倒角 ❖ 粗砂纸磨制
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
XJP—3A型金相显微镜的构造
❖ 1载物台 ❖ 2物镜 ❖ 3目镜
❖ 4视场光栏
❖ 5孔径光栏 ❖ 6底座
7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
金相试样的制备过程包括取样、手工磨制、抛光、浸蚀等几个步骤，制备好的试
样应能观察到真实组织，无磨痕、麻点、水迹，并使金属组织中的夹杂物、石墨等不脱 落，否则将会严重影响显微分析的正确性。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
❖ 观察的金相样品必须完全干燥，否则损坏物镜。 ❖ 缓慢转动手轮选择视域，边观察边进行，勿超出
范围。
认 识 到 了 贫 困户贫 困的根 本原因 ，才能 开始对 症下药 ，然后 药到病 除。近 年来国 家对扶 贫工作 高度重 视，已 经展开 了“精 准扶贫 ”项目
3 本实验采用
(1) 手工磨样 (2) 抛光 (3) 化学浸蚀
金相组织试验与分析课件
41
4.4.3.2扫描电子显微镜• 3、应用 •组织观察：可显示光镜难以分辨的微细组织 •对特殊样品观察：微粉、细丝、薄膜表面形态、 断口观察•可微区成分分析•可进行动态分析：受载时组织变化观察
42
4.4.4金相试验中 特殊分析技术• 4.4.4.1彩色金相- '丄1、 使金相组织中各相显示出不同色彩，用颜色衬度弥补常规金相仅用灰度区分组织的不 足，从而提高显微分析的鉴别能力。•组织的彩色显不：__① 形成表面膜（氧化等），由于各晶粒取向不同， 形膜后显示不同色彩，各组织上覆盖膜厚度不同, 干涉后形成不同色彩。② 复合材料经浸蚀后形成不同色彩。
46
47
I纹分析技术 一般概念裂纹的宏观检查与观察 裂纹的微观检测分析 裂纹产生原因分析
4.4.5• 4. 4. 5. 1• 4. 4.5.2 ・4. 4.5.3 •4. 4.5.4
4.4.5裂纹分析技术4.4.5.1 一般概念・1、金属内表的连续性受到局部破坏一裂纹•2、裂纹的基本特征：•两侧具有耦合特性•大多数裂纹尾端尖锐•具有一定深度，〉宽度•各种形状：直线、分枝、龟裂、辐射、环形、弧形
把最小分辨距离d放大到人眼在明视距离处的分辨率 (约o.i5~o・3omm)的倍数，最大可达1000-150o倍。
4.4.2.2 光
分彭
:能分辨开的两点间最小距离，mm d —-7VM
4.42.2 光
法
作方式
要
2
暗场
2
偏光
3
24
明场：组织观察
然光一偏振光，显示各相异性特征
有利细节、夹杂物、第二相观察
48
4.4.5裂纹分析技术 •3、裂纹种类：
表4.4-4钢铁材料主要的裂纹种类
发生过ft
4.4.3.2扫描电子显微镜• 3、应用 •组织观察：可显示光镜难以分辨的微细组织 •对特殊样品观察：微粉、细丝、薄膜表面形态、 断口观察•可微区成分分析•可进行动态分析：受载时组织变化观察
42
4.4.4金相试验中 特殊分析技术• 4.4.4.1彩色金相- '丄1、 使金相组织中各相显示出不同色彩，用颜色衬度弥补常规金相仅用灰度区分组织的不 足，从而提高显微分析的鉴别能力。•组织的彩色显不：__① 形成表面膜（氧化等），由于各晶粒取向不同， 形膜后显示不同色彩，各组织上覆盖膜厚度不同, 干涉后形成不同色彩。② 复合材料经浸蚀后形成不同色彩。
46
47
I纹分析技术 一般概念裂纹的宏观检查与观察 裂纹的微观检测分析 裂纹产生原因分析
4.4.5• 4. 4. 5. 1• 4. 4.5.2 ・4. 4.5.3 •4. 4.5.4
4.4.5裂纹分析技术4.4.5.1 一般概念・1、金属内表的连续性受到局部破坏一裂纹•2、裂纹的基本特征：•两侧具有耦合特性•大多数裂纹尾端尖锐•具有一定深度，〉宽度•各种形状：直线、分枝、龟裂、辐射、环形、弧形
把最小分辨距离d放大到人眼在明视距离处的分辨率 (约o.i5~o・3omm)的倍数，最大可达1000-150o倍。
4.4.2.2 光
分彭
:能分辨开的两点间最小距离，mm d —-7VM
4.42.2 光
法
作方式
要
2
暗场
2
偏光
3
24
明场：组织观察
然光一偏振光，显示各相异性特征
有利细节、夹杂物、第二相观察
48
4.4.5裂纹分析技术 •3、裂纹种类：
表4.4-4钢铁材料主要的裂纹种类
发生过ft
金相试验全部内容46页PPT
金相试验全部内容
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
பைடு நூலகம்
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
பைடு நூலகம்
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
《金相检验》PPT课件
A/cm2,
钢 铁
配制时，将高 氯酸缓缓加入 到醋酸中
磷酸
48(重量百分比) 电流密度1～5
3
甘油
A/cm2
50(重量百分比) 温度 70～80℃
水
时间 1～3min
2(重量百分比)
精选课件ppt
不 锈 铅作阴极 钢
15
（四） 抛光
• 2. 电解抛光
• 利用电化学反应时的 阳极溶解原理，以试 样作为阳极，碳棒或 其他材料为阴极，根 据样品材料选用相应 的抛光液、电压、电 流、温度和时间，通 过电化学反应而得到 光亮表面。常用电解 抛光液及使用条件见 表1。
• e. 试样抛光时，若发现较粗磨痕不易去除，或试样抛光后在 显微镜下观察，发现有凹坑等影响试验结果的缺陷时，试样 应重新磨制。
精选课件ppt
14
（四） 抛光
• 2. 电解抛光
• 利用电化学反应时的 阳极溶解原理，以试 样作为阳极，碳棒或 其他材料为阴极，根 据样品材料选用相应 的抛光液、电压、电 流、温度和时间，通 过电化学反应而得到 光亮表面。常用电解 抛光液及使用条件见 表1。
•至边缘来回抛光，并不时滴加少 许磨粉悬浮液。
• b. 绒布的湿度以将试样从盘上取下观察时，表面水膜能在 2～3s内完全蒸发消失为宜。
• c. 试样抛光到磨痕完全除去，表面象镜面为止。
• d. 抛光后的试样用水洗净吹干，使表面不致有水迹或污物残 留。
精选课件ppt
5
（一）取样：
• 1. 1.1.1试样截取的方向、部位、数量应根据规定进行。 • 1.1.2需研究金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、
晶粒度级别等时，应垂直于锻轧方向取横截面截取试样。 • 1.1.3 需研究非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、
钢 铁
配制时，将高 氯酸缓缓加入 到醋酸中
磷酸
48(重量百分比) 电流密度1～5
3
甘油
A/cm2
50(重量百分比) 温度 70～80℃
水
时间 1～3min
2(重量百分比)
精选课件ppt
不 锈 铅作阴极 钢
15
（四） 抛光
• 2. 电解抛光
• 利用电化学反应时的 阳极溶解原理，以试 样作为阳极，碳棒或 其他材料为阴极，根 据样品材料选用相应 的抛光液、电压、电 流、温度和时间，通 过电化学反应而得到 光亮表面。常用电解 抛光液及使用条件见 表1。
• e. 试样抛光时，若发现较粗磨痕不易去除，或试样抛光后在 显微镜下观察，发现有凹坑等影响试验结果的缺陷时，试样 应重新磨制。
精选课件ppt
14
（四） 抛光
• 2. 电解抛光
• 利用电化学反应时的 阳极溶解原理，以试 样作为阳极，碳棒或 其他材料为阴极，根 据样品材料选用相应 的抛光液、电压、电 流、温度和时间，通 过电化学反应而得到 光亮表面。常用电解 抛光液及使用条件见 表1。
•至边缘来回抛光，并不时滴加少 许磨粉悬浮液。
• b. 绒布的湿度以将试样从盘上取下观察时，表面水膜能在 2～3s内完全蒸发消失为宜。
• c. 试样抛光到磨痕完全除去，表面象镜面为止。
• d. 抛光后的试样用水洗净吹干，使表面不致有水迹或污物残 留。
精选课件ppt
5
（一）取样：
• 1. 1.1.1试样截取的方向、部位、数量应根据规定进行。 • 1.1.2需研究金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、
晶粒度级别等时，应垂直于锻轧方向取横截面截取试样。 • 1.1.3 需研究非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、
金相实验技术目的和概述课件
高分子材料领域
高分子材料的结晶度测定 高分子材料的微观结构观察 高分子材料的增韧机制研究
陶瓷材料领域
陶瓷材料的显微组织观察 陶瓷材料的力学性能评估 陶瓷材料的增韧机制研究
复合材料领域
复合材料的界面观察
复合材料的增强机制研究 复合材料的力学性能评估
弯
05
金相实验技术的发展趋势和挑战
高分辨和高灵敏度检测技术的研究
总结词 详细描述
原位实时观察技术的研究
总结词 详细描述
多尺度多维度观察技术的研究
总结词
详细描述
这有助于更好地理解材料的本质，从 微观到宏观全面掌握材料的性能和行 为，为材料科学研究和工程应用提供 有力支持。
人工智能和大数据在金相实验中的应用
总结词
详细描述
THANKS
感谢观看
金相实验技术目的和概 述课件
contents
目录
• 金相实验技术概述 • 金相实验的目的 • 金相实验技术方法 • 金相实验技术的应用领域 • 金相实验技术的发展趋势和挑战
01
金相实验技术概述
金相实验的定义
金相实验通常采用光学显微镜或电子 显微镜等设备，对金属材料的微观结 构进行观察和分析。
金相实验的重要性
金相实验技术的发展历程
02
金相实验的目的
材料的微观结构观察
01 02 03
材料的物理和机械性能研究
01 02 03
材料的相变过程研究
01
观察材料在加热或冷却过程中的相变行为
02 测定相变的温度和转变点，分析相变机制和动力 学
03 研究相变对材料性能的影响，如热处理工艺对材 料性能的改善
材料的腐蚀和磨损行为研究
金相分析技术ppt课件ppt课件
再结晶：冷变形金属被加热到适当温度时，在变形组织内部新 的无畸变的等轴晶粒逐渐取代变形晶粒，而使形变强化效应完全消 除的过程。
21
回复与再结晶
（a）黄铜冷加工变形量达到CW＝38％后的组织 （b）经580ºC保温3秒后的组织
22
回复与再结晶
（c）580ºC保温4秒后的金相组织（d）580ºC保温8秒后的金相组织
2、磨砂轮时应利用砂轮的侧面，并使试样沿砂轮径向缓慢往复移动，施加压 力要均匀。这样既可以保证使试样磨平，还可以防止砂轮侧面磨出凹槽，使试样 无法磨平。
3、在磨制过程中，试样要不断用水冷却，以防止试样因受热升温而产生组织 变化。
4、在一般情况下，试样的周界要砂轮或锉刀磨成45°角，以免在磨光及抛光 时将砂纸和抛光织物划破。
Al－Mg2Si相图
15
Al-Mg-Si 合金
Al-Mg-Si 合金体系中Mg和Si的原子个数比为 2/1，质量比为1.73时，Si刚好完全形成Mg2Si 相，叫做平衡相合金体系。如果Mg/Si质量比 小于1.73，则Si的含量超过形成Mg2Si当量所 需的Si，形成硅过剩合金系。过剩硅可以提高 合金的强度，但过剩硅的存在可能导致材料的 脆性增加，所以硅含量一般不能超过太多。 该系合金的特性：中等强度，耐腐蚀性能好， 焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧 化着色性能好。
23
回复与再结晶
（e）580ºC保温15分后的金相组织（f）700ºC保温10分后晶粒长大的的金相组织
24
晶粒尺度
金属及合金的晶粒大小与金属材料的机械性能、工艺 性能及物理性能有密切的关系。细晶粒金属的材料的机械 性能、工艺性能均比较好，它的冲击韧性和强度都较高， 在热处理和淬火时不易变形和开裂。粗晶粒金属材料的机 械性能和工艺性能都比较差。金属材料的晶粒大小与浇铸 工艺、冷热加工变形程度和退火温度等有关。金属材料的 强度在很大程度上取决于晶粒的大小，正如Hall-Petch公式 所描述的强度和晶粒尺寸之间的函数关系：
21
回复与再结晶
（a）黄铜冷加工变形量达到CW＝38％后的组织 （b）经580ºC保温3秒后的组织
22
回复与再结晶
（c）580ºC保温4秒后的金相组织（d）580ºC保温8秒后的金相组织
2、磨砂轮时应利用砂轮的侧面，并使试样沿砂轮径向缓慢往复移动，施加压 力要均匀。这样既可以保证使试样磨平，还可以防止砂轮侧面磨出凹槽，使试样 无法磨平。
3、在磨制过程中，试样要不断用水冷却，以防止试样因受热升温而产生组织 变化。
4、在一般情况下，试样的周界要砂轮或锉刀磨成45°角，以免在磨光及抛光 时将砂纸和抛光织物划破。
Al－Mg2Si相图
15
Al-Mg-Si 合金
Al-Mg-Si 合金体系中Mg和Si的原子个数比为 2/1，质量比为1.73时，Si刚好完全形成Mg2Si 相，叫做平衡相合金体系。如果Mg/Si质量比 小于1.73，则Si的含量超过形成Mg2Si当量所 需的Si，形成硅过剩合金系。过剩硅可以提高 合金的强度，但过剩硅的存在可能导致材料的 脆性增加，所以硅含量一般不能超过太多。 该系合金的特性：中等强度，耐腐蚀性能好， 焊接性能好，工艺性能好（易挤压出成形）氧 化着色性能好。
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回复与再结晶
（e）580ºC保温15分后的金相组织（f）700ºC保温10分后晶粒长大的的金相组织
24
晶粒尺度
金属及合金的晶粒大小与金属材料的机械性能、工艺 性能及物理性能有密切的关系。细晶粒金属的材料的机械 性能、工艺性能均比较好，它的冲击韧性和强度都较高， 在热处理和淬火时不易变形和开裂。粗晶粒金属材料的机 械性能和工艺性能都比较差。金属材料的晶粒大小与浇铸 工艺、冷热加工变形程度和退火温度等有关。金属材料的 强度在很大程度上取决于晶粒的大小，正如Hall-Petch公式 所描述的强度和晶粒尺寸之间的函数关系：
金相组织检验方法PPT82页.ppt
➢ 注意：回火索氏体和回火屈氏体与索氏体和屈氏体 在显微组织形态上是不同的，前者中的渗碳体呈粒 状而后者则为片状。
52
实验概述：
碳钢热处理后的性能
➢ 碳钢热处理后的性能——各种组织的硬度性能 指标范围如下：
珠光体 10～20HRC 索氏体 22～25HRC 屈氏体 36～42HRC 马氏体 62～65HRC 回火马氏体约 60HRC 回火屈氏体 40～48HRC 回火索氏体 25～35HRC
43
实验概述：
保温时间的选择
➢ 保温的意义：为了使工件内外各部分温度均达到指定温度， 并完成组织转变，使碳化物溶解奥氏体成分均匀化，必须 在热处理加热温度下保温一定的时间。
➢ 加热时间：工件升温所需时间和保温所需时间的总合。 ➢ 热处理加热时间的影响因素：工件的尺寸和形状、使用的
加热设备和装炉量、装炉时炉子的温度、钢的成分和原始 组织、热处理的要求和目的等。 ➢ 在空气介质中加热升温达到指定温度后的保温时间， 碳钢：按工件厚度(或直径)每毫米一分钟 到一分半钟估 算； 合金钢：按每毫米两分钟估算。 在盐浴炉中加热，保温时间则可缩短1～2倍。(参见表3-1)
44
实验概述：
冷却方法的选择
热处理时冷却方法（冷却速度）影响着钢的组 织和性能。只有选择适当的冷却方法，才能获得所 要求的组织和性能。 ➢ 退火冷却：一般采用随炉冷却。 ➢ 正火冷却：采用空气冷却，大件可用风冷却。 ➢ 淬火冷却：根据工件状况选择淬火介质。 淬火介质不同 冷却能力不同 工件获得冷速不同 合理选择冷却介质是保证淬火质量的关键 碳钢：通常用室温的水作淬火介质 合金钢：
53
实验概述：
硬度试验与硬度计的使用 ➢ 硬度：金属材料抵抗比它硬的物体压入其表面的
52
实验概述：
碳钢热处理后的性能
➢ 碳钢热处理后的性能——各种组织的硬度性能 指标范围如下：
珠光体 10～20HRC 索氏体 22～25HRC 屈氏体 36～42HRC 马氏体 62～65HRC 回火马氏体约 60HRC 回火屈氏体 40～48HRC 回火索氏体 25～35HRC
43
实验概述：
保温时间的选择
➢ 保温的意义：为了使工件内外各部分温度均达到指定温度， 并完成组织转变，使碳化物溶解奥氏体成分均匀化，必须 在热处理加热温度下保温一定的时间。
➢ 加热时间：工件升温所需时间和保温所需时间的总合。 ➢ 热处理加热时间的影响因素：工件的尺寸和形状、使用的
加热设备和装炉量、装炉时炉子的温度、钢的成分和原始 组织、热处理的要求和目的等。 ➢ 在空气介质中加热升温达到指定温度后的保温时间， 碳钢：按工件厚度(或直径)每毫米一分钟 到一分半钟估 算； 合金钢：按每毫米两分钟估算。 在盐浴炉中加热，保温时间则可缩短1～2倍。(参见表3-1)
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实验概述：
冷却方法的选择
热处理时冷却方法（冷却速度）影响着钢的组 织和性能。只有选择适当的冷却方法，才能获得所 要求的组织和性能。 ➢ 退火冷却：一般采用随炉冷却。 ➢ 正火冷却：采用空气冷却，大件可用风冷却。 ➢ 淬火冷却：根据工件状况选择淬火介质。 淬火介质不同 冷却能力不同 工件获得冷速不同 合理选择冷却介质是保证淬火质量的关键 碳钢：通常用室温的水作淬火介质 合金钢：
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实验概述：
硬度试验与硬度计的使用 ➢ 硬度：金属材料抵抗比它硬的物体压入其表面的
金相分析方法ppt课件
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
金相显微镜的放大倍数
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
金相分析是人们通过金相显微镜来研究金 属和合金显微组织大小、形态、分布、数量和 性质的一种方法，它在金属材料研究领域中占 有很重要的地位。
利用金相显微镜在专门制 备的试样上放大100-1500倍 来研究金属及合金组织的方法 称为金相显微分析方法。
（4）转动初调焦手轮，降低载物台使试样观察表面接近物镜，但切勿相碰 以免损坏物镜；然后相反方向转动初调焦手轮，升起载物台，使能看到清 晰物像为止。
（5）适当凋节孔径光阑和视场光阑，以获得最理想的物像。
（6）观察结束应及时切断照明电源。
认识到了贫困户贫困的根本原因，才 能开始 对症下 药，然 后药到 病除。 近年来 国家对 扶贫工 作高度 重视， 已经展 开了“ 精准扶 贫”项 目
3、抛光
机械抛光是当前应用最广的抛光方法，它是在专门的金相试样抛光机 上进行的。细磨后的试样经冲洗（避免粗磨粒带入抛光工序）后，将其磨 面轻轻地置于抛光盘上进行抛光。
抛光用的织物可用粘结剂粘在抛 光盘表面，也可用套圈箍紧在抛光盘 上。织物的作用是保存抛光剂和摩擦 磨面使之光亮。
抛光粉有不同粒度，分成W7、 W5、W3直到W0.25等。W7表示最 粗磨粒直径为7μm；如此类推。
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• 三、低合金钢 • 在低碳钢中添加少量合金元素(<5%)构成低 合金钢，其力学性能比同等碳含量的碳素 钢明显提高，而且还具备一定的耐热、耐 低温、耐腐蚀等方面的性能。
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• • • • •
四、压力容器专用钢板和锻件 1．钢板 （1）执行标准 GB/T 6654-1996 (2)代表性钢号 16MnR 350 Mpa等级用钢，供货状况为正 火或控制，属铁素体珠光体型钢 • 18MnMoNbR 500 Mpa等级用钢，供货状 况为正火加回火，属马氏体型调制钢
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• 2锻件
– 执行标准 JB4726－2000
• 标准规定，根据重要程度锻件划分为四个 等级Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，按顺序检验项目逐 级加多加严。要求锻件达到一定锻造比， 而以钢锭为原料时不得小于3，以轧材为原 料时不得小于1.6。
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• 五、基本组织形态与鉴别 • 1．铁素体 • 在显微镜下观察有明显晶界，而晶粒本身 不受浸融呈白色，低碳钢中铁素体以主要 相存在，在其晶界上有少量片状珠光体， 随钢中碳含量的增加，铁素体数量减少， 珠光体数量增加，针状铁素体是出现在低 中碳钢或低合金钢中的一种过热组织，即 魏氏组织铁素体。在轧制的钢板和钢管中 铁素体往往呈带状分布，这往往是由于枝 晶偏析和非金属夹杂物而造成的。
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2 浸融（显露显微组织）
• • • • • • • • • 磨制好的试样只有经过浸蚀才能显示出其组织形态 一 化学浸蚀 1．原理：通过化学或电化学的作用显示出金属的组织 2．浸蚀剂：见表4-3 3．操作要点 （1）浸入法 （2）揩擦法 （3）浸蚀时间 （4）浸蚀全过程：浸蚀-清水冲洗-无水酒精冲射-热风吹 干
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3．断口检验
• • • • • • • 一．作用 可以发现钢材冶金缺陷及热工艺中存在的问题 二． 执行标准 GB/T 1814-1979 三．试样 1．纵向断口 （1）钢材直径或边长大于40mm的应取纵向断口 （2）显示钢材中的偏析、非金属夹杂物及白点等缺陷时， 应选取纵向断口 • 2．横向断口 • 钢材直径或边长小于40mm的可取横向断口 • 3．失效件断口，拉力、冲击试验破断后的断口也可直接 进行断口检验
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• • • • • • • • • • • • • • •
二 镶嵌 手持进行磨抛有困难的试样才须经历镶嵌过程 三 磨制 1．粗磨：在落地式砂轮机上进行 2．细磨：砂纸磨制 （1）金相砂纸，规格见表4-1 （2）手工磨光过程 3．抛光 （1）抛光粉 氧化铅粉，氧化铬粉，金刚石粉及膏 （2）抛光织物 粗抛用帆布 细抛精抛用海军尼，丝绒或丝绸 （3）手工抛光操作 （4）电解抛光 特点：不会引起金属表层的变形和流动，故更适合于奥氏体不锈钢、高锰钢 的抛光，但不适宜于有偏析的金属材料、铸铁及夹杂物检验试样的抛光。 • 设备： • 电解抛光液配方及相应的参数见表4-2
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• 2. 以固溶体存在于钢中 • （1）非碳化物形成元素几乎全部熔于固溶体中 • （2）一些碳化物形成元素如Cr和Mn，它们既可 形成碳化物也可熔于固溶体。其分配比例与其对 碳的结合力有关，随着结合力的增强，其在固溶 体中的部分就减少。在含Ti奥氏体不锈钢（即稳 定型奥氏体不锈钢）中，碳首先与Ti结合成TiC， 而铬则被赶入固溶体。 • 3．以非金属夹杂物存在于钢中。 • 这类合金元素常与钢中的氮、氧、硫等化合形 成稳定的氧化物、硫化物及硅酸盐等。如Al、Mn、 Si、Ti等元素还可以形成Al2O3、MnO、SiO2、 MnS等非金属夹杂物，而V、Nb、Ti、Al等元素 还可以形成氮化物如AlN、TiN、V4N等非金属夹 杂物。
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• 2．对奥氏体化的影响 • （1）合金元素形成的碳化物在加热时较难 溶解，因此奥氏体化的温度需较高，时间 需较长，形成碳化物的倾向愈强，这种作 用也就愈大。 • （2）强碳化物形成元素所生成的碳化物又 阻止奥氏体晶粒长大的作用，易获得细晶 粒组织。
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• 3．对C曲线的影响 • （1）使C曲线右移的元素有Ni、Mn、Cr、Mo等 • 使C曲线右移的元素有Co、Al等 • （2）降低马氏体转变点的元素有Ni、Cr、Mn、Mo、V 等 • 升高马氏体转变点的元素有Co、Al等 • 4．对回火温度的影响 • （1）对回火稳定性的作用：V、W、Ti、Cr等提高钢的 回火稳定性 • （2）对回火脆性影响：Si可使第一类回火脆由250℃推 迟到320℃左右，而强碳化物形成元素V、Ti、Mo等可减 弱第一类回火脆性。Mo、W能有效降低第二类回火脆倾 向，减少P、As、Sb、Sn等有害元素含量也是降低第二 类回火脆的重要措施。
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三 试样
• 1．取样 应选取能代表全体的部位，根据检验目 的，一般有以下几种取样方式： • （1）表面取样：检验淬火裂纹，磨削裂纹等缺陷 • （2）两端取样：检验钢锭及钢坯 • 一个轴向（纵割）--显示纤维流线，条带组织 等 • 二到三个横向（横截面）--显示白点、偏析、 疏松，皮下气泡等 • 2．制样 一般要求试样表面粗糙〈Ra1.6μm
• 二、要求 • 1．满意的屈强指标 一般控制屈强比在0.6~0.8范 围 • 2．良好的韧性、塑性。 • 3．合理的成分和组织 • 压力容器安全技术监察规程中规定，用于焊接 结构压力容器主要受压元件的碳钢和低碳钢，其 含碳量（质量分数）不应大于0.25%，为保证材 料具有良好的可焊性和加工工艺性，一般控制碳 当量不大于0.45%。 • 4．满足耐腐蚀性能 • 5．良好的工艺性和经济性
第三章 宏观检验 1 概述
• • • • • • • • • 一 检验工具 肉眼或放大镜（〈20倍〉 二 检验内容 钢中疏松、气泡、缩孔、缩孔残余、裂纹以及各种非正常 断口 缺陷 §2 酸浸试验 一．原理 利用酸液对钢材各部分浸融程度的不同，来显示出其低倍 组织及各种缺陷 二．显示缺陷 裂纹、夹杂、疏松、偏析及气孔等缺陷
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• • • • • • • • • • • • •
二、钢的平均晶粒度测定 1．执行标准 GB/T 6394-2002 2．试样制备 （1）取样：应在交货状态的材料上切取，其部位和数量按标准或技 术条件规定 （2）制样：按金相试样磨制过程进行 （3）浸蚀：按相应标准规定 3．测定方法：比较法、截点法、面积法 （1）比较法：通过与标准评级图对比来评定平均晶粒度，此法适宜 于评定具有等晶轴材料 （2）面积法：通过计算给定面积网格内的晶粒度来测定晶粒度 （3）截点法：通过计算给定测量线段与晶粒边界相交截点数来测定 晶粒度 4．其它 （1）非均匀等轴晶粒的各种组织应使用截点法 （2）当双方对结果有争议时，截点法是所有情况下的仲裁方法
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第五章 压力容器用材及组织鉴别
• 1 压力容器用材特点及要求 • 一、特点 • 1．压力容器用材要能承受高温、高压、真 空、低温、高变载荷等的作用。 • 2．压力容器用材目前仍以钢材为主，少量 使用非金属材料。随着科技发展，有色金 属在特殊结构压力容器中的应用日渐增多。
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四．断口分类及各种缺陷形态的识别
• 1．纤维断口 2．结晶断口3．层状断口 4．白点断口 • 5．缩孔残余断口6．气泡断口7．非金属夹 杂物及夹渣断口 • 8．黑脆断口9．石状断口10． 萘状断口
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第四章 金相检验
• 1 金相试样制备 • 一 取样 选取具有代表性和典型性的部位，具体有 以下几种方式 • 1．纵向（沿钢材轧向）取样：检验钢中非金属夹 杂物，拉长晶粒，碳化物不均匀程度 • 2．横向取样：各种金相组织鉴定如：晶粒度、珠 光体、马氏体等级 • 3．表面取样：检验表面缺陷如脱炭、裂纹深度、 表面处理质量（渗碳、氮化、表淬等） • 4．注意事项：必须除去切取试样时产生的变形和 热影响区，以保证试样的真实性。
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• 5．对高温、低温性能的影响 • （1）Mo、Cr等合金元素较显著的提高钢 的高温强度，Ni和Co的作用较小。 • （2）Ni、Mn等元素降低脆性转变温度， 低温钢常用它们来合金化，而P、C、Si、 Cu等元素提高脆性转变温度，在低温钢中 它们是不受欢迎的。
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二、合金元素对热处理的影响
• 1．对临界点的影响 • （1）Mn、Ni、Co等属扩大奥氏体相区元素，使 Ac3线下移，当这些元素含量很高时，可使钢在 常温下得到奥氏体组织如高锰钢(Mn13)，铬镍不 锈钢（18－8型），因此它们又被称为奥氏体形 成元素。 • （2）Si、Cr、Al等属缩小奥氏体相区元素，， 当其含量很高时，可使钢在各种温度下均呈铁素 体组织，如高铬不锈钢（1Cr17），因此它们被 称为铁素体形成元素。
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四．执行标准 GB/T 226-1991
• 1．热酸浸试验 • 酸液配方 1：1工业盐酸水溶液 • 作业温度 60~80℃ • 2．冷酸浸试验 • 要求试样表面粗糙度达到Ra0.80μm。 • 酸液配方见表3-2。 • 由于反差对比度比热蚀效果差，故评定时要比 热蚀法低1级。 • 3．仲裁检验时，以热蚀法为准
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• 二 电解浸蚀 • 1．原理：由于各个组织之间的电极电位不 同，在微弱电流的作用下，各个相的浸蚀 程度也不同，因而能显示各相组织。 • 2．应用：适宜不锈钢、耐热钢，热电偶等 具有高化学 稳定性材料的浸蚀 • 3．浸蚀剂，见表4-4
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3 常用金相评定方法
• • • • • • • • • • • • • • 一、钢的脱炭层测定 1．执行标准 GB/T 224-1987 2．测定方法 （1）金相法 （2）硬度法 （3）化学（光谱）法 3、金相法测定脱炭层 （1）取样：试样磨面必须垂直于脱炭面 （2）制样：金相试样在磨制中不得卷边、倒角 （3）浸蚀：能清晰的显示出脱炭层组织 （4）脱炭层深度：全脱炭区与部分脱炭区的总和 全脱炭区：其组织全部为铁素体 部分脱炭区（也称半脱炭区）：其组织与心部正常组织有差异 （5）测定操作：通常在100×下操作，脱炭层深度以毫米表示， 也可以零件厚度（或直径）的百分数表示。