钢的热处理组织观察与分析

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钢热处理后的组织观察及洛氏硬度示范

实验六碳钢热处理后的组织观察及洛氏硬度测定
〈一〉实验目的〈二〉实验仪器〈三〉实验原理〈四〉操作步骤〈五〉注意事项
一实验目的
1 熟悉碳钢经不同热处理后的显微组织及形态特征
2 加深理解不同热处理工艺对碳钢组织和硬度的影响
3 熟悉洛氏硬度计的使用方法
二实验仪器
1 数字网络显微金相系统 2 布氏硬度机
因此;适用于成批生产大量检测的机械冶金热加工过程中以及半成品或成品的检验特别适用于刃具模具量具工具等成品的检测
四操作步骤
(1)
观察表62中所列试祥的显微组织;掌握各种组织的形态特征;并绘出所
观察试样的显微组织示意图
(2)
测定45钢经不同热处理后的各试样的硬度;绘出硬度与回火温度的关
3%HNO3酒精溶液
13
T12
1000℃水淬
3%HNO3酒精溶液
五注意事项
1 观察组织前;先明确材料成分热处理条件及浸蚀剂等 2 结合铁碳相图和相应钢种的过冷奥氏体转变曲线分析不同热处理条件下各种组织的形成过程 3 对不同热处理的组织;可采用对比的方法进行分析研究; 例如退火与正火水淬与油淬马氏体与回火马氏体屈氏体与回火屈氏体索氏体与回火索氏体回火屈氏体与回火索氏件等 4 在弄清各种组织的形态特征后;再绘显微组织示意图 5 在教师的指导下测量硬度;并记录测量的全部数据;以供绘制曲线和分析时使用
三实验原理
3 1 碳钢热处理
碳钢经热处理后的组织大都是不平衡组织;因此;在研究热处理后的组织时;不但要使用铁碳相图;而且要用钢的过冷奥氏体转变曲线TTT或CCT曲线来分析
图61 45钢的CCT曲线
45钢经完全退火后得到的组织是铁素体+珠光体正火后的组织是铁索体+索氏体;如图62所示与退火后的组织比较;正火后的组织中铁素体量较少;珠光体型组织细密且数量较多

钢的热处理组织分析判断方法

钢的热处理组织分析判断方法金属的热处理是否合格，重要的判定是金相组织，下面将简要介绍热处理的分析判定方法，有不对的地点请大伙儿指正。

一、观看方法：1.观看组织组成物和种类钢热处理后，依照热处理种类和材料的不一样，组织组成物可能是一种或多种。

如马氏体，马氏体+残余奥氏体，单一珠光体，单一奥氏体，铁素体+珠光体，铁素体+马氏体+碳化物等等。

金相观看时，第一要判定被观看组织中有几种组织组成物，是单一组成物，依旧两种或多种组成物。

在组织组成物中，某一组成物能够是单一相，如铁素体或奥氏体等单相；也能够是两相或多相混合组成或化合物，如珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物，各种碳化物等。

不同的组成物有不同的形状特点，利用这些特点能够快速的识别：不同的组成物受溶液浸蚀的程度不同，使得其在金相显微镜下具有不同的明暗程度或不同的色彩差；不同组成物形成的先后顺序不一样，其形状也不一样，最先形成的总是从奥氏体晶界开始形核；各组成物形成的原理不一样，形状也有差异。

通过这些就能够判别被观看物的组成种类。

大多数情形下，能够观看到几种不同明暗程度或几种形状不同的部份，就能够判定有几种组成物。

2.观看形状组织组成物的形状是我们判别组成物的极其重要的依据之一。

一些特定组织具有极显著的特点，如典型的珠光体具有层片状（或称指纹状）特点，一看就明白是珠光体；羽毛状物是上贝氏体。

白色的块状物不是铁素体确实是奥氏体或碳化物，黑色针状物不是马氏体确实是下贝氏体，沿晶分布的白色块状或针状确信是铁素体或碳化物（渗碳体）两者之一等等。

要观看组织物是片状、针状、块状、颗粒状、条状、网状或者是其它什么形状。

有时，还要精细观看是单一相依旧复合相。

在观看中要注意试样的浸蚀程度，只有合理的浸蚀，各种组织才会正确的显现出来，同时，制样也专门关键，错误的制样可能导致对组成物的错误判定。

由于制样和浸蚀问题，导致的判定错误在新手中屡见不鲜。

在观看中还要注意，关于观看到的白色或黑色物，不要轻易就认为是一种组成物。

40Cr钢的热处理及组织分析

毕业设计（论文）——40Cr钢的热处理及分析专业: 金属材料与热处理技术班级: 金材二班姓名：向星学号：0903140205指导教师：苏光浩武汉工程职业技术学院二零一二年二月摘要随着中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，因而模具材料选择及其热处理工艺的选择已在模具制造业中引起广泛的重视。

模具热处理是保证模具性能的重要工艺过程。

它对模具的制造精度，模具的强度，模具的制造成本，模具的工作寿命有着直接的影响。

本文在分析模具材料和40Cr钢热处理及金相实验基础上，根据模具的选材条件、试样的材料性质，以及40Cr的热处理工艺和金相组织综合分析，根据实际制订出合理的热处理工艺，并根据实验得出数据进行分析。

这样,能使模具达到良好的使用性能和寿命要求的。

同时，满足经济性要求，降低成本。

关键词：模具材料；热处理；热处理工艺；金相组织；目录前言 (3)第一章绪论 (4)1.1模具制造概况 (4)1.2我国模具的发展与现状 (4)1.3模具选材 (5)1.4合金元素对钢性能的影响 (7)1.5实验目的及意义 (9)1.6研究方案技术路线 (10)第二章 40Cr钢的热处理研究分析 (11)2.1 钢的热处理概况 (11)2.2 40Cr钢的热处理 (12)2.2.1 40Cr钢特性 (13)2.2.2 40Cr钢的物理性能 (14)2.2.3 40Cr钢的化学成分 (14)2.2.4 40Cr钢的调质处理 (15)2.2.5 40Gr热处理实验过程 (15)2.3 热处理实验小结 (24)第三章实验总结 (31)4.1 热处理实验总结 (31)4.2 合金元素对钢的影响分析 (34)谢词 (37)参考文献 (38)前言在国家推动经济体制改革、市场经济和国际接轨的形势下，我国模具制造企业和热处理企业像雨后春笋般的涌现。

而模具制造、热处理技术和使用水平的高低是衡量一个国家工业水平的标志，它在基础工业中占有重要地位。

碳钢热处理后的显微组织观察与分析

碳钢热处理后的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容实验方法指导实验报告要求思考题一：实验目的(1)观察和研究碳钢经不同形式热处理后显微组织的特点。

(2)了解热处理工艺对碳钢硬度的影响。

二：实验说明碳钢经热处理后的组织可以是接近平衡状态(如退火、正火)的组织，也可以是不平衡组织(如淬火组织)。

因此在研究热处理后的组织时，不但要用铁碳相图，还要用钢的C曲线来分析。

图1为共析碳钢的C曲线，图2为45钢连续冷却的CCT曲线。

图1 共析碳钢的c曲线图2 45钢的CCT曲线C曲线能说明在不同冷却条件下过冷奥氏体在不同温度范围内发生不同类型的转变过程及能得到哪些组织。

1．碳钢的退火和正火组织亚共析碳钢(如40、45钢等)一般采用完全退火，经退火后可得接近于平衡状态的组织，其组织形态特征已在实验l中加以分析和观察(图3)过共析碳素工具钢(如T10、T12钢等)则采用球化退火，T12钢经球化退火后，组织中的二次渗碳体和珠光体中的渗碳体都呈球状(或粒状)，图中均匀分散的细小粒状组织就是粒状渗碳体。

2．钢的淬火组织含碳质量分数相当于亚共析成分的奥氏体淬火后得到马氏体。

马氏体组织为板条状或针状，20钢经淬火后将得到板条状马氏体。

在光学显微镜下，其形态呈现为一束束相互平行的细条状马氏体群。

在一个奥氏体晶粒内可有几束不同取向的马氏体群，每束条与条之间以小角度晶界分开，束与束之间具有较大的位向差，如图4所示。

图3 T12 钢球化退火组织图4 低碳马氏体组织45钢经正常淬火后将得到细针状马氏体和板条状马氏体的混合组织，如图5所示。

由于马氏体针非常细小，故在显微镜下不易分清。

45钢加热至860℃后油淬，得到的组织将是马氏体和部分托氏体(或混有少量的上贝氏体)，如图6所示。

碳质量分数相当于共析成分的奥氏体等温淬火后得到贝氏体，如T8钢在550~350℃及350℃~ Ms温度范围内等温淬火，过冷奥氏体将分别转变为上贝氏体和下贝氏体。

钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告

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。

组织观察方法

一、观察方法：1. 观察组织组成物和种类钢热处理后，根据热处理种类和材料的不一样，组织组成物可能是一种或多种。

如马氏体，马氏体+残余奥氏体，单一珠光体，单一奥氏体，铁素体+珠光体，铁素体+马氏体+碳化物等等。

金相观察时，首先要判断被观察组织中有几种组织组成物，是单一组成物，还是两种或多种组成物。

在组织组成物中，某一组成物可以是单一相，如铁素体或奥氏体等单相；也可以是两相或多相混合组成或化合物，如珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物，各种碳化物等。

不同的组成物有不同的形态特征，利用这些特征可以快速的识别：不同的组成物受溶液浸蚀的程度不同，使得其在金相显微镜下具有不同的明暗程度或不同的色彩差；不同组成物形成的先后顺序不一样，其形态也不一样，最先形成的总是从奥氏体晶界开始形核；各组成物形成的原理不一样，形态也有差异。

通过这些就可以判别被观察物的组成种类。

大多数情况下，能够观察到几种不同明暗程度或几种形态不同的部份，就可以判定有几种组成物。

2.观察形态组织组成物的形态是我们判别组成物的极其重要的依据之一。

一些特定组织具有极显著的特征，如典型的珠光体具有层片状（或称指纹状）特征，一看就知道是珠光体；羽毛状物是上贝氏体。

白色的块状物不是铁素体就是奥氏体或碳化物，黑色针状物不是马氏体就是下贝氏体，沿晶分布的白色块状或针状肯定是铁素体或碳化物（渗碳体）两者之一等等。

要观察组织物是片状、针状、块状、颗粒状、条状、网状或者是其它什么形状。

有时，还要精细观察是单一相还是复合相。

在观察中要注意试样的浸蚀程度，只有合理的浸蚀，各种组织才会正确的显现出来，同时，制样也很关键，错误的制样可能导致对组成物的错误判断。

由于制样和浸蚀问题，导致的判断错误在新手中屡见不鲜。

在观察中还要注意，对于观察到的白色或黑色物，不要轻易就认为是一种组成物。

对于白色的可能是奥氏体或铁素体，更有可能是碳化物；对于黑色物，可能由于其极其细密，在常规倍数下观察根本无法分开。

钢的热处理实验报告

钢的热处理实验报告热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变材料的性能和结构的方法。

在工程实践中，热处理常常被用来改善材料的硬度、强度、耐磨性和耐腐蚀性。

本实验旨在通过对不同钢材料进行热处理，观察其微观组织和力学性能的变化，从而深入了解热处理对钢材料性能的影响。

首先，我们选取了三种常见的钢材料，碳素钢、合金钢和不锈钢。

这三种钢材料分别代表了低碳钢、中碳钢和不锈钢，在工程中应用广泛。

我们将对这三种钢材料进行正火、回火和淬火等热处理工艺，以及未经热处理的原始状态进行对比实验。

在实验过程中，我们首先对钢材进行加热处理，然后根据不同的热处理工艺要求进行保温和冷却。

在保温过程中，我们控制了不同的保温时间和温度，以模拟实际工程中的热处理工艺。

接着，我们对经过热处理和未经热处理的钢材进行金相显微镜观察和硬度测试。

通过金相显微镜观察，我们可以清晰地看到钢材的晶粒结构和相变情况，而硬度测试则可以直观地反映钢材的硬度变化。

实验结果表明，经过热处理的钢材在显微组织上发生了明显的变化。

在正火和回火过程中，钢材的晶粒得到细化，晶界清晰，硬度有所提高；而在淬火过程中，钢材的组织发生马氏体变换，硬度显著提高。

相比之下，未经热处理的钢材晶粒粗大，硬度较低。

这些结果充分表明了热处理对钢材料性能的显著影响。

综上所述，本实验通过对不同钢材料进行热处理，观察了其微观组织和力学性能的变化。

实验结果表明，热处理能够显著改善钢材料的性能，使其具有更高的硬度和强度。

因此，在工程实践中，热处理技术具有重要的应用价值，能够满足不同工程材料对性能的需求。

希望本实验能够为相关领域的研究和工程实践提供一定的参考价值。

钢的热处理及热处理后的显微组织观察-实验报告

钢的热处理及热处理后的显微组织观察工程材料实验二曹瀚文2012011545授课教师：***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号钢热处理后性能（硬度）的影响；（3）观察碳钢热处理后的显微组织。

二、实验结果三、分析淬火温度、淬火介质及回火温度对45钢性能的影响，画出它们同硬度关系的示意曲线，并根据铁碳相图、C 曲线（或CCT 曲线）和回火时的转变阐明硬度变化的原因。

45.7 27.045.7 27.544.6 26.845.3 32.330.8淬火温度：这个可以从铁碳相图来分析，亚共析钢的淬火加热温度为c3A 以上30~50℃。

亚共析钢加热到c3A 以下时，淬火组织中会保留铁素体，使钢的硬度降低。

若淬火温度太高，会形成粗大马氏体，使力学性能恶化。

●淬火介质：这个可以从C曲线来分析，空→油→水是淬火的速度的依次增加，当奥氏体从高温降温时，如果冷却速度不同，就会以不同的方式通过C曲线，空→油→水对应得到的组织是S+F→M+T→M,因此硬度会依次增加。

●回火温度：这个可以从回火时的转变来分析，回火温度升高时，除去脆性危险区，我们依次得到的是回火M→回火T→回火S,马氏体的碳质量分数也依次降低，因此硬度也就依次降低。

所以我们就得到回火温度升高，硬度会随之降低的曲线。

四、显微组织图（1）T12 780水淬 200回火（回火M）（2）45钢 860油淬（T+M）（3）45钢 860水淬（M）（4）45钢 840水淬 600回火（回火S）（5）T12钢球化退火（6）45钢 860正火五、思考题：（1）45钢常用的热处理是什么？它们的组织是什么？多做什么工件？答：45钢属于中碳结构钢，常用热处理为正火+调制处理，组织为回火索氏体。

可用来制造齿轮、轴类、套筒等零件。

（2）退火状态的45钢试样分别加热到不同温度（例如600~900℃之间）后，在水中冷却，其硬度随加热温度如何变化？为什么？答：亚共析钢的淬火加热温度一般为A以上30~50℃，45钢3c则大概应该在880℃附近。

钢的热处理与组织

第一章钢的热处理组织与性能1 概述热处理之所以能使钢的性能发生巨大的变化，主要是由于钢制工件在适当的介质中，经不同的加热与冷却过程，使刚的内部组织发生了变化，化学热处理还改变钢件表层的化学成分，使其表面和基体具有不同的组织，获得所需表里不一的性能。

1.1 钢加热时的组织转变在进行退火、正火和淬火等热处理时，一般将钢加热到临界温度以上，以获得奥氏体。

加热时形成的奥氏体对冷却转变过程，以及冷却时转变产物的组织、性能有显著影响。

奥氏体的形成过程以共析钢为例，加热至AC1以上，钢中珠光体向奥氏体转变，包括以下四个阶段：（如图1—1）1）形核：在温度AC1以上珠光体不稳定。

在铁素体和渗碳体界面上碳浓度不均匀，原子排列不规则从浓度和机构上为奥氏体晶核的形成提供了有利条件，因此优先在界面上形成奥氏体晶核。

2）长大：奥氏体形核后的长大依靠铁素体继续转变为奥氏体和渗碳体的不断溶解。

前者比后者快，所以转变基本完成后仍有部分剩余奥氏体未溶解。

3）剩余渗碳体的溶解：随着时间延长，剩余渗碳体不断溶入奥氏体中。

4）奥氏体的均匀化：渗碳体溶解后，奥氏体中碳浓度不均匀，需要通过碳原子扩散获得均匀的奥氏体。

对亚共析钢和过共析钢而言，温度刚超过AC1只能使珠光体转变为奥氏体，只有在AC1或Acm以上保温足够时间，才能使先共析铁素体或先共析渗碳体完全溶入奥氏体中，获得单项奥氏体组织。

1.2 过冷奥氏体的转变冷至临界温度以下的奥氏体称为过冷奥氏体。

它的分解是一个点阵重构和碳原子扩散再分配的过程。

过冷奥氏体转变分为三种基本类型：珠光体转变（扩散型），贝氏体转变（过渡型），马氏体转变（无扩散型）。

过冷奥氏体等温转变曲线(C—曲线或TTT图)过冷奥氏体等温转变曲线形如拉丁字母中的“C”，故称为C-曲线，亦称TTT（Time Temperature Transformation）图，如图1-2所示。

共析钢C-曲线如图1-2所示，图中最上面的一根水平虚线为钢的临界点A1，下方的一根水平线Ms为马氏体转变开始温度，另一根水平线M f为马氏体转变终了温度。

45钢加热时组织的变化

45钢加热时组织的变化
45钢在加热时，其组织会发生变化。

具体来说，45钢基体常温下由铁素体和珠光体组成，组织均匀。

当在钎焊环境下加热，当温度为840℃左右时，基体组织全部转化为奥氏体。

然而，由于隧道炉中钎焊金刚石工具加热最高温度为1080℃，这已经超过了奥氏体化的组织在继续加热过程中晶粒不断长大。

当冷却时，开始从奥氏体中析出先共析相铁素体，随着温度的降低，先共析相铁素体量不断减少，而由过冷奥氏体直接转变为极细珠光体型组织。

由于隧道炉的冷却方式是工件处于冷却水套之中缓慢前行，其冷却速度处于空冷和油冷之间，冷速较快，大部分奥氏体来不及转变铁素体，故析出的铁素体较少，珠光体型组织较多。

综上，45钢在加热时，其组织会先转化为奥氏体，然后在冷却过程中，奥氏体会转变成铁素体和珠光体。

如果冷却速度较快，则析出的铁素体会较少，珠光体型组织较多。

碳钢热处理后的组织

碳钢热处理后的组织碳钢是一种铁碳合金，其中含有较高的碳含量，通常在0.02%到2.0%之间。

碳钢的组织结构取决于其碳含量以及热处理过程中的冷却速率。

常见的碳钢热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。

1.退火：退火是将钢材加热到800℃以上，然后缓慢冷却。

通过退火可以消除钢材中的内应力，并使其结构变得柔软。

在金相分析中，退火后的碳钢材料会呈现出一种颗粒状的铁素体组织。

铁素体是一种正交晶体结构，在金相显微镜下呈现出暗色。

2.正火：正火是通过将钢材加热到适当温度，然后以适宜速率冷却。

正火能够增加碳钢的硬度和强度。

在金相分析中，正火后的碳钢组织中会出现针状的马氏体结构。

马氏体是一种变形的体心立方结构，在金相显微镜下呈现出白色。

3.淬火：淬火是将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却至室温。

淬火能够使钢材的组织结构变得坚硬和脆性。

在金相分析中，淬火后的碳钢组织出现了大量的马氏体。

此外，淬火还会导致碳钢中出现残余奥氏体。

奥氏体是一种面心立方结构，在金相显微镜下呈现出亮色。

4.回火：回火是在淬火后，将钢材加热到较低的温度，然后以不同速率冷却。

回火能够改善淬火后钢材的脆性和强度。

回火后的碳钢组织中，马氏体会部分或完全转变为韧性较好的回火体。

回火体是一种针状组织，在金相显微镜下呈现出黄色。

此外，金相分析中还可以通过染色等方法对碳钢的组织进行更详细的观察。

常用的染色方法包括酸蚀法染色和显微组织染色。

酸蚀法染色通过将钢材浸泡在酸性溶液中，使不同的组织组分呈现出不同的颜色。

显微组织染色是通过将显微镜观察的钢材切片进行染色处理，以增强对组织结构的观察。

总的来说，碳钢热处理后的组织结构会有明显的改变，通过金相分析可以详细观察和评估这些组织结构变化。

不同的热处理方法会产生不同的组织结构，从而影响碳钢的物理和机械性能。

金相分析是一种重要的方法，用于研究和控制钢材的性能和质量。

钢热处理十种组织缺陷分析及对策

钢热处理十种组织缺陷分析及对策钢的力学性能、物理性能和化学性能决定钢的热处理组织。

正常组织赋予钢优异性能；组织缺陷恶化钢的性能，降低产品质量和使用寿命，甚至发生事故。

钢热处理主要有十种组织缺陷．分析原因，采取对第，有显著技术经济效益。

一、奥氏体晶粒粗大钢奥氏体晶粒定为13级，一级最粗，13 级最细。

晶粒愈细，强韧性愈佳，淬火得到隐晶马氏体；晶粒禽粗，强韧性愈差、脆性大，淬火得到粗马氏体。

实践证明．奥氏体形成后，随着温度升高和长时间保温，奥氏体晶粒急剧长大当加热温度一定时，快速加热奥氏体晶粒细小；慢速加热，奥氏体晶粒粗大奥氏体晶粒随钢中含C、Mn元素增加而增大，随钢中含W、Mo、V元素增加而细化。

钢最终淬火前未经预处理，奥氏体晶粒易粗化，淬火得到粗马氏体，强韧性低，脆性大。

晶粒粗化，降低晶粒之闻结合力，力学性能恶化。

对策——合理选择加热温度和保温时间。

加热温度过低，起始晶粒大，相转变缓慢；加热温度过高，起始晶粒细，长大倾向大，得到粗大奥氏体晶粒。

加热温度应按钢的临界温度确定，保温时间接加热设备确定。

合理选择加热速度，根据过热度对奥氏体形核率和长大速率影响规律，采用快速加热和瞬时加热方法细化奥氏体晶粒，如铅浴加热、盐浴加热、高频加热、循环加热、激光加热等。

淬火前预处理细化奥氏体晶粒，如正火、退火、调质处理等。

选用细晶粒钢和严格控温等措施。

二、残余奥氏体量过多钢件淬火后过冷奥氏体已转变成淬火马氏体．未完全转变者为残余奥氏体。

残余奥氏体在回火过程可部分转变成马氏体，但因材料与工艺不同，残余奥氏体可多可少保留在使用状态中。

保留少量残余奥氏体有利增加强韧性、松驰残余应力、延缓裂纹扩展、减少变形等。

但过量残余奥氏体将降低钢的硬度、耐磨性、疲劳强度、屈服强度、弹性极限和引起组织不稳定，导致使用时发生尺寸变化等不利因素。

园此，残余奥氏体含量不宜过多。

高合金钢中有大量降低Ms点的台金元素，会增加淬火钢残余奥氏体量，如高速钢淬火后残余奥氏体量高达50％以上；过高的淬火加热温度会使钢中C和合金元素大量溶入高温奥氏体中，提高了台金化奥氏体稳定性，不易发生马氏体相变，保留在淬火组织中，增加残余奥氏体量；等温淬火较普通淬火残余奥氏体量多；淬火冷却速度慢，残余奥氏体量多等。

碳钢的热处理及非平衡组织观察

碳钢的热处理及非平衡组织观察碳钢是指含有0.02%至2.11%碳的铁碳合金，是最常见的钢材之一、热处理是通过加热和冷却等工艺来改变材料的物理和力学性能的过程。

在碳钢的热处理中，常见的工艺包括退火、正火、淬火和回火等，各个工艺对应的非平衡组织观察也有所不同。

首先是退火工艺。

退火是将钢材加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程。

通过退火处理，碳钢中的过饱和固溶体会形成晶粒，同时还能消除应力和负的显微组织。

在退火过程中，可以观察到一些非平衡组织。

例如，在较高温度下（通常在固溶体区域内），钢材中的过饱和固溶体形成的亚结构可以通过电子显微镜进行观察。

此外，通过退火处理，钢材中的非均匀位错分布和析出相等也可以被观察到。

其次是正火工艺。

正火是将钢材加热到一定温度，然后用适当速度冷却的过程。

正火处理在提高材料硬度和强度方面非常有效。

在正火过程中，可以观察到非平衡组织的形成。

例如，在冷却速率较高的情况下，钢材中会形成马氏体，在金相显微镜下可以观察到马氏体的形貌和分布。

此外，正火处理还可以导致一些晶体缺陷的形成，如晶界偏析、位错堆积等，这些缺陷可以通过电子显微镜和X射线衍射来观察。

然后是淬火工艺。

淬火是将钢材加热至临界温度以上，然后迅速冷却的过程。

淬火处理可以获得高硬度和高强度的钢材。

在淬火过程中，可以观察到许多非平衡组织。

例如，在冷却速率非常快的情况下，钢材中的奥氏体会发生相变，形成马氏体。

在金相显微镜下，可以观察到马氏体的形貌和分布，并通过衍射技术来分析其结构。

最后是回火工艺。

回火是将淬火后的钢材再次加热至较低温度，然后适当冷却的过程。

回火处理可以改善淬火后的钢材的韧性和稳定性。

在回火过程中，可以观察到一些非平衡组织的形成和变化。

例如，在回火温度较高的情况下，马氏体会开始分解，形成回火马氏体和残留奥氏体。

通过金相显微镜和衍射技术，可以观察到这些非平衡组织的形貌和分布，并进一步分析其对材料性能的影响。

综上所述，碳钢的热处理对材料的物理和力学性能具有显著的影响。

热处理后碳钢显微组织的观察和分析

热处理后碳钢显微组织的观察和分析
一、热处理后碳钢微观组织特征
热处理后的碳钢显微组织的形态，取决于处理工艺，以及处理过程中温度的变化对热处理后的金属组织产生的影响。

在不同的温度下，碳钢的形状和结构都有所不同。

经过热处理，碳钢的微观组织结构完全改变，形成长形的α-铁结晶，而且α-相和δ-相在晶粒中是杂合状态。

δ-相是一种大小不一的晶粒，其中有些晶粒具有碳的低温晶体，其他晶粒是碳的熔融晶体或乳白状熔融晶体。

1、在观察热处理后的碳钢显微组织时，可以看到宏观表面的肥厚和裂纹等痕迹。

此外，可以看到以及通过显微镜观察所分离的α-相和δ-相的晶粒。

通常，α—相晶粒的大小比δ—相的晶粒大，在显微图中可以看到α—相晶粒与δ—相晶粒的互相混合。

2、根据显微照片的结果，可以计算出α—相晶粒和δ—相晶粒的大小分布，以及晶粒之间的空间分布。

通过计算，可以获得α—相和δ—相晶粒的平均尺寸，以及晶粒尺寸的标准偏差。

此外，还可以检查α—相和δ—相晶粒的尺寸变化情况以及晶粒结构的变化情况。

三、总结
热处理后的碳钢显微组织特征，取决于处理工艺。

碳钢热处理后的组织(金相分析)

碳钢热处理后的组织(金相分析)碳钢热处理后的组织（金相分析）发布时间：2009-5-30 13:46:34 关闭该页一、概述碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织，经淬火得到的是非平衡组织。

因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，而且更主要的是参考钢的等温转变曲线（C曲线）。

铁碳相图能说明慢冷时合金的结晶过程和室温下的组织以及相的相对量，C曲线则能说明一定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。

C曲线适用于等温冷却条件；而CCT曲线（奥氏体连续冷却曲线）适用于连续冷却条件。

在一定的程度上可用C曲线，也能够估计连续冷却时的组织变化。

1、共析钢等温冷却时的显微组织共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能列于表1中。

2、共析钢连续冷却时的显微组织为了简便起见，不用CCT曲线，而用C曲线（图1）来分析。

例如共析钢奥氏体，在慢冷时体。

当冷却速度为v4时，析出很少量的网状铁素体和屈氏体（有时可见到少量贝氏体），奥氏体则主要转变为马氏体和屈氏体（如图3）；当冷却速度v5超过临界冷却速度时，钢全部转变为马氏体组织（如图6，图7）。

过共析钢的转变与亚共析钢相似，不同之处是后者先析出的是铁素体，而前者先析出的是渗碳体。

4、各组织的显微特征（1）索氏体（s）：是铁素体与渗碳体的机械混合物。

其片层比珠光体更细密，在高倍（700倍以上）显微放大时才能分辨。

（2）托氏体（T）也是铁素体与渗碳体的机械混合物，片层比索氏体还细密，在一般光学显微镜下也无法分辨，只能看到如墨菊状的黑色形态。

当其少量析出时，沿晶界分布，呈黑色网状，包围着马氏体；当析出量较多时，呈大块黑色团状，只有在电子显微镜下才能分辨其中的片层（见图3）；图3 托氏体＋马氏体图4 上贝氏体＋马氏体（3）贝氏体（B）为奥氏体的中温转变产物，它也是铁素体与渗碳体的两相混合物。

在显微形态上，主要有三种形态：A、上贝氏体是由成束平行排列的条状铁素体和条间断续分布的渗碳体所组成的非层状组织。

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。

40钢经此热处理后的室温组织为

文章标题：40钢经热处理后的组织结构分析与性能评估在金属材料学中，40钢是一种常见的工程结构钢，具有优异的强度和耐磨性，被广泛应用于机械制造、汽车制造、船舶建造等领域。

而通过热处理后的40钢，在室温下的组织结构如何变化，对于其性能以及适用范围具有至关重要的影响。

1. 初探40钢的基本组织40钢是一种具有较高碳含量的合金钢，主要由铁、碳和少量的合金元素组成。

在未经热处理时，40钢的组织一般呈现为珠光体和少量的铁素体混合组织。

珠光体具有较高的硬度和强度，是40钢优良性能的关键之一。

2. 热处理对40钢组织的影响当40钢经过热处理后，其组织结构将发生明显的变化。

在热处理过程中，先将40钢加热至一定温度，然后进行保温一段时间，最后通过适当的冷却过程使得材料的组织结构发生改变。

正是通过这样的热处理工艺，40钢的机械性能才得以得到提高。

3. 室温组织的变化经过适当热处理后的40钢，在室温下的组织将发生重大变化。

普遍情况下，珠光体将逐渐变细，甚至部分转变为马氏体组织。

这种马氏体组织具有较高的强度和硬度，能够提高40钢的耐磨性和强度。

4. 性能评估热处理后，40钢在室温下的组织结构发生变化，对其性能产生了显著影响。

硬度、强度、韧性等机械性能都得到了提高，使得40钢更适用于承受高强度和耐磨性要求的工程应用中。

总结回顾：通过对40钢经热处理后在室温下的组织结构进行分析，我们可以清楚地认识到热处理对40钢性能的重要影响。

室温下的组织结构变化，不仅提高了40钢的硬度和耐磨性，也增强了其强度和韧性。

在工程实践中，我们需要充分考虑40钢的热处理工艺，以获得更优异的性能表现。

个人观点和理解：40钢经热处理后在室温下的组织结构变化，展现了金属材料学中热处理工艺的重要意义。

这种精细的组织调控，不仅提高了40钢的性能，也使得其在工程领域中具有了更广泛的应用前景。

我们应该不断深化对材料组织结构与性能之间关系的研究，为工程材料的设计和应用提供更多的科学依据。

钢材生产在线热处理的金相组织分析

钢材生产在线热处理的金相组织分析2.身份证号：******************摘要：进行钢材生产在线热处理的金相组织分析，需了解金相组织分析基本定义，研究其应用方法，后续从金相组织变化、观察、分析展开具体的探索过程，得出可靠结论，提供相关分析结果，为后续的进一步研究提供参考。

关键词：钢材生产；在线热处理；金相组织分析引言：钢材生产在线热处理进程中，其会受到多种因素影响，为保证钢材生产工艺质量，有必要引入金相组织分析方法，判断钢材在各个生产阶段的组织结构变化情况，结合生产实际所需对其加以调整、优化，以此来提升钢材生产效率，创造更大经济效益。

1金相组织分析金相组织分析是一种典型的分析技术，主要用于金属微观组织结构研究，其使用金属化学特征、物理特征与由金属构成的微观图像来展示金属晶格结构信息，便于深入探索金属机械性能。

金相组织分析结果可用于确定、预测介质的耐久性、机械性能，应用较多的金相组织分析方法包括晶体缺陷分析、氧化抗腐蚀评价、动态拉伸、X射线衍射、光学显微镜法等，可结合金属组织的实际情况进行单一或者复合分析方法的灵活应用，以此来达到对应分析目的。

2钢材生产在线热处理的金相组织变化钢材淬火冷却、自然冷却时，因热量传递、冷却速度、轧件温度变化有着较大不同，热处理各个阶段内部金相组织也会出现不同变化。

以下分阶段进行具体分析：2.1淬火在钢材淬火时，轧件心部、表面温度不一，故而其金相组织也有一定不同，在温度急速下降时，避免所承受温度也会迅速下降，形成硬件异常的马氏体结构，心部所受影响较小，温度仍旧保持在较高状态，故而金相组织并无明显变化，以奥氏体组织为主。

2.2自回火因淬火后心部温度、表面温度有着较大差异，故而在自回火时，钢材内部温度会向表面极速传播，缩小心部、表面温度差；淬火阶段表面马氏体结构并非处于稳定状态，在内部传热、自然冷却时会逐步转变为铁素体、渗碳体组织平衡的倾向；在自回火后，中碳钢、低碳钢的马氏体组织单单进行碳原子偏聚，未发生碳化物析出，原本存在的马氏体结构未改变；高碳钢析出的是碳化物，关键组成部分是马氏体组织；自回火时，钢材轧件最终温度小于奥氏体相变温度，故而钢材心部奥氏体组织会转变为铁素体、珠光体组织[1]。