上海材料研究所金相分析培训 第五章结构钢金相
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? 珠光体形态（ GB/T13299-1991 表2（A、B、C系列 ? 带状组织（ GB/T13299-1991 表3（A、B、C系列 ? 铁素体针片状（ GB/T13299-1991 表4（A、B、系列）
冷冲压钢饼形组织
200X
2
23
冷拉钢金相检验
? 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度（ GB/T4335-1984 ） ? 低倍组织和缺陷（ GB/T1979-2001 ） ? 夹杂物（GB/T10561-2005 ） ? 断口检验（ GB/T1814-1979 ）
冷拉钢纤维状组织
200X
2
24
易切削钢金相检验
? 成分特点： S、Ca、Ca、Pb、等 ? 牌号的表示（ Y） ? 夹杂物的分布
易切削钢中的硫化物
100X
2
25
低碳马氏体钢金相检验
? 成分特点：C＜０．２５％，加少量合金元素
? 热处理特点：淬火＋低温回火
? 组织检验要点：是否存在过热、欠热、欠淬透现象，表面是否存在脱 碳
?
GB/T13299-1991
2
27
调质钢金相检验
? 成分特点：含碳量在 0.3---0.5%、合金元素＜ 5% ? 性能特点:强韧俱佳 ? 热处理特点:淬火+高温回火 ? 检验要点： ? (1)非金属夹杂物 ? (2)表面脱碳层 ? (3)调质前锻造的过热或过烧 ? (4)调质后的实际组织 (GB/T13320-1991 钢质摸锻件金相组织评定
机械工业理化人员技术资格培训班
（龚应时）
结构钢的金相检验
1
1
结构钢的分类及用途
? 一、按工艺分类：冷变形钢、易切削钢、低碳马氏体钢、低碳 低合金钢、调质钢、大截面用钢、高强度马氏体钢、贝氏体钢、 非调质钢、弹簧钢、双相钢、轴承钢。
? 二、按习惯分类：普通低合金钢、易切钢、渗碳钢、调质钢、 弹簧钢、滚动轴承钢。
四、钢的脱碳层深度测定（ GB/T224-2008 ）
3
3
非金属夹杂物检验
? （1）夹杂物的分类：硫化物类、氧化铝类、 硅酸盐类、球状氧化物类及氮化物类。
? （2）各类夹杂物的形态。
? （3）夹杂物评定标准的应用 。
4
4
硫化物类夹杂
明场下的硫化物形态
100X
偏光下的硫化物特性
5
100X
5
氧化铝类夹杂
? 三、用途：冶金、矿山、机械、桥梁、市政、文体场馆、造船、 锅炉、压力容器等。
2
2
结构钢的常规项目检测
一、非金属夹杂物检验（ GB/T10561-2005 ）
二、显微组织检验（铁素体、渗碳体 ……、珠光体、魏氏组织、贝氏体、 奥氏体、马氏体、回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体）。
三、晶粒度测定（ GB/T6394-2002 ）
化GB/T13302-1991 钢中石墨碳显微评定方法、（ 4）显微组织（ 5） 组织对性能的影响
3
34
弹簧钢的金相组织
65Mn弹簧之回火屈氏体 500X
50CrV弹簧铅浴处理之形变索氏体 500X
3
35
双相钢金相检验
? 低碳钢或低碳低合金钢在临界区轧制或变形 得到钢的双相组织
方法
2
28
调质钢金相组织
低碳马氏体和网状铁素体 500X
45钢调质之回火索氏体
ห้องสมุดไป่ตู้
500X
2
29
大截面用钢金相检验
? 成分特点:中碳+相当量的合金 ? 热处理特点：淬火+高温回火 ? 可能出现的组织：回火索氏体、贝氏体、珠光体、
铁素体 ? 性能特点：脆性转变温度随组织而改变 ? 钢的用途：大性铸锻件（大于截面700mm )
500X
1
17
板条状马氏体
板条状马氏体组织1
500X
18
针状马氏体
针状马氏体组织
500X
1
19
回火马氏体
回火马氏体组织
500X
2
20
回火屈氏体
回火屈氏体组织
500X
2
21
回火索氏体
回火索氏体组织
500X
2
22
冷冲压钢金相检验
? 铁素体晶粒度（ GB/T4335-1984 ）
? 游离渗碳体（ GB?/）T13299-1991 表1中A、B、C系列）
氧化铝类夹在明场下的形态 500X
氧化铝类夹杂在偏光下的特性 500X
6
6
球状氧化物类夹杂
球状氧化物在明场下的形态度 500X
7
球状氧化物在偏光下的性质 500X
7
硅酸盐类夹杂
硅酸盐夹杂在明场下的形态
100X
8
8
氮化物类夹杂
氮化钛夹杂在明场下的形态
100X
氮化钛夹杂在暗场下的形态
9
100X
9
铁素体
? 组织特点：铁素体+珠光体和铁素体基体上 析出的弥散沉淀强化相
? 强化机理：利用微量元素形成的碳化物擦沉 淀强化
3
33
弹簧钢金相检验
? 成分特点：碳量在 0.6---1.0%+ 少量的合金元素 Si、Mn、Cr、V、 等
? 性能特点：要求弹性极限高 ? 热处理理特点： ? （1）钢丝直接淬火 +中温回火 ? （2）钢丝经铅浴处理后再进行冷拉 ? 检验要点：（1）表面脱碳层、（ 2）非金属夹杂物、（ 3）钢的石墨
贝氏体钢金相检验
? 成分特点：中低碳合金钢中+某些形成贝氏 体转变的合金元素Mo、B等
? 热处理特点：钢奥氏体化后空冷或炉冷 ? 组织鉴别：B下、B上、B粒及铁素体、奥氏
体等
3
32
非调质钢金相检验
? 成分特点：在中碳结构钢中+单一或复合的 合金元素，如V、Ti、Nb等
? 性能特点：在锻造或轧制后直接获得高强度 和一定的韧性，以达到调质钢要求
? 使用标准：GB/T10561-2005 、GB/T224-1987 、GB/T132991991
2
26
低碳低合金钢金相检验
? 成分特点：低碳+小于3%的合金元素
? 性能特点：屈服强度高、韧性好等
? 钢的组织分类：
? （1）铁素体和珠光体钢
? （2）贝氏体钢
? （3）马氏体钢
? 使用的标准：GB/T224-1987
铁素体组织
100X
1
10
片状珠光体
片状珠光体1组织 500X
11
粒状珠光体
粒状珠光体1
500X
12
铁素体魏氏组织
铁素体魏氏组1 织 200X
13
渗碳体魏氏组织
滲碳体魏氏组织
2 00X
1
14
上贝氏体
上贝氏体组织 500X
1
15
下贝氏体
下贝氏体组织 500X
1
16
粒状贝氏体
粒状贝氏体组织织
? 检验要点：低倍组织及各类缺陷、各类高倍组织的 鉴别、组织的均匀性等
3
30
高强度马氏体钢金相检验
? 成分特点：中碳+＜5%的合金元素 ? 热处理特点：淬火+低温回火或等温淬火 ? 性能特点：材料的屈服强度高；抗拉强度
Rm=294χwc+82 ? 可能出现的组织：回火马氏体、贝氏体、残余奥氏
体
3
31
冷冲压钢饼形组织
200X
2
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冷拉钢金相检验
? 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度（ GB/T4335-1984 ） ? 低倍组织和缺陷（ GB/T1979-2001 ） ? 夹杂物（GB/T10561-2005 ） ? 断口检验（ GB/T1814-1979 ）
冷拉钢纤维状组织
200X
2
24
易切削钢金相检验
? 成分特点： S、Ca、Ca、Pb、等 ? 牌号的表示（ Y） ? 夹杂物的分布
易切削钢中的硫化物
100X
2
25
低碳马氏体钢金相检验
? 成分特点：C＜０．２５％，加少量合金元素
? 热处理特点：淬火＋低温回火
? 组织检验要点：是否存在过热、欠热、欠淬透现象，表面是否存在脱 碳
?
GB/T13299-1991
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调质钢金相检验
? 成分特点：含碳量在 0.3---0.5%、合金元素＜ 5% ? 性能特点:强韧俱佳 ? 热处理特点:淬火+高温回火 ? 检验要点： ? (1)非金属夹杂物 ? (2)表面脱碳层 ? (3)调质前锻造的过热或过烧 ? (4)调质后的实际组织 (GB/T13320-1991 钢质摸锻件金相组织评定
机械工业理化人员技术资格培训班
（龚应时）
结构钢的金相检验
1
1
结构钢的分类及用途
? 一、按工艺分类：冷变形钢、易切削钢、低碳马氏体钢、低碳 低合金钢、调质钢、大截面用钢、高强度马氏体钢、贝氏体钢、 非调质钢、弹簧钢、双相钢、轴承钢。
? 二、按习惯分类：普通低合金钢、易切钢、渗碳钢、调质钢、 弹簧钢、滚动轴承钢。
四、钢的脱碳层深度测定（ GB/T224-2008 ）
3
3
非金属夹杂物检验
? （1）夹杂物的分类：硫化物类、氧化铝类、 硅酸盐类、球状氧化物类及氮化物类。
? （2）各类夹杂物的形态。
? （3）夹杂物评定标准的应用 。
4
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硫化物类夹杂
明场下的硫化物形态
100X
偏光下的硫化物特性
5
100X
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氧化铝类夹杂
? 三、用途：冶金、矿山、机械、桥梁、市政、文体场馆、造船、 锅炉、压力容器等。
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结构钢的常规项目检测
一、非金属夹杂物检验（ GB/T10561-2005 ）
二、显微组织检验（铁素体、渗碳体 ……、珠光体、魏氏组织、贝氏体、 奥氏体、马氏体、回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体）。
三、晶粒度测定（ GB/T6394-2002 ）
化GB/T13302-1991 钢中石墨碳显微评定方法、（ 4）显微组织（ 5） 组织对性能的影响
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弹簧钢的金相组织
65Mn弹簧之回火屈氏体 500X
50CrV弹簧铅浴处理之形变索氏体 500X
3
35
双相钢金相检验
? 低碳钢或低碳低合金钢在临界区轧制或变形 得到钢的双相组织
方法
2
28
调质钢金相组织
低碳马氏体和网状铁素体 500X
45钢调质之回火索氏体
ห้องสมุดไป่ตู้
500X
2
29
大截面用钢金相检验
? 成分特点:中碳+相当量的合金 ? 热处理特点：淬火+高温回火 ? 可能出现的组织：回火索氏体、贝氏体、珠光体、
铁素体 ? 性能特点：脆性转变温度随组织而改变 ? 钢的用途：大性铸锻件（大于截面700mm )
500X
1
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板条状马氏体
板条状马氏体组织1
500X
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针状马氏体
针状马氏体组织
500X
1
19
回火马氏体
回火马氏体组织
500X
2
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回火屈氏体
回火屈氏体组织
500X
2
21
回火索氏体
回火索氏体组织
500X
2
22
冷冲压钢金相检验
? 铁素体晶粒度（ GB/T4335-1984 ）
? 游离渗碳体（ GB?/）T13299-1991 表1中A、B、C系列）
氧化铝类夹在明场下的形态 500X
氧化铝类夹杂在偏光下的特性 500X
6
6
球状氧化物类夹杂
球状氧化物在明场下的形态度 500X
7
球状氧化物在偏光下的性质 500X
7
硅酸盐类夹杂
硅酸盐夹杂在明场下的形态
100X
8
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氮化物类夹杂
氮化钛夹杂在明场下的形态
100X
氮化钛夹杂在暗场下的形态
9
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铁素体
? 组织特点：铁素体+珠光体和铁素体基体上 析出的弥散沉淀强化相
? 强化机理：利用微量元素形成的碳化物擦沉 淀强化
3
33
弹簧钢金相检验
? 成分特点：碳量在 0.6---1.0%+ 少量的合金元素 Si、Mn、Cr、V、 等
? 性能特点：要求弹性极限高 ? 热处理理特点： ? （1）钢丝直接淬火 +中温回火 ? （2）钢丝经铅浴处理后再进行冷拉 ? 检验要点：（1）表面脱碳层、（ 2）非金属夹杂物、（ 3）钢的石墨
贝氏体钢金相检验
? 成分特点：中低碳合金钢中+某些形成贝氏 体转变的合金元素Mo、B等
? 热处理特点：钢奥氏体化后空冷或炉冷 ? 组织鉴别：B下、B上、B粒及铁素体、奥氏
体等
3
32
非调质钢金相检验
? 成分特点：在中碳结构钢中+单一或复合的 合金元素，如V、Ti、Nb等
? 性能特点：在锻造或轧制后直接获得高强度 和一定的韧性，以达到调质钢要求
? 使用标准：GB/T10561-2005 、GB/T224-1987 、GB/T132991991
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低碳低合金钢金相检验
? 成分特点：低碳+小于3%的合金元素
? 性能特点：屈服强度高、韧性好等
? 钢的组织分类：
? （1）铁素体和珠光体钢
? （2）贝氏体钢
? （3）马氏体钢
? 使用的标准：GB/T224-1987
铁素体组织
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片状珠光体
片状珠光体1组织 500X
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粒状珠光体
粒状珠光体1
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铁素体魏氏组织
铁素体魏氏组1 织 200X
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渗碳体魏氏组织
滲碳体魏氏组织
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上贝氏体
上贝氏体组织 500X
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下贝氏体
下贝氏体组织 500X
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粒状贝氏体
粒状贝氏体组织织
? 检验要点：低倍组织及各类缺陷、各类高倍组织的 鉴别、组织的均匀性等
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高强度马氏体钢金相检验
? 成分特点：中碳+＜5%的合金元素 ? 热处理特点：淬火+低温回火或等温淬火 ? 性能特点：材料的屈服强度高；抗拉强度
Rm=294χwc+82 ? 可能出现的组织：回火马氏体、贝氏体、残余奥氏
体
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