调质钢的金相组织
钢铁家族中各种组织形貌生长特点及性能
钢铁家族中各种组织形貌生长特点及性能现代材料可以分为四大类--金属、高分子、陶瓷和复合材料。
尽管目前高分子材料飞速发展，但金属材料中的钢铁仍是目前工程技术中使用最广泛、最重要的材料，那么到底是什么因素决定了钢铁材料的霸主地位呢。
下面就为大家详细介绍吧。
钢铁由铁矿石提炼而成，来源丰富，价格低廉。
钢铁又称为铁碳合金，是铁（Fe）与碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）以及其他少量元素（Cr、V等）所组成的合金。
通过调节钢铁中各种元素的含量和热处理工艺（四把火：淬火、退火、回火、正火），可以获得各种各样的金相组织，从而使钢铁具有不同的物理性能。
将钢材取样，经过打磨、抛光，最后用特定的腐蚀剂腐蚀显示后，在金相显微镜下观察到的组织称为钢铁的金相组织。
钢铁材料的秘密便隐藏在这些组织结构中。
在Fe-Fe3C系中，可配制多种成分不同的铁碳合金，他们在不同温度下的平衡组织各不相同，但由几个基本相（铁素体F、奥氏体A和渗碳体Fe3C）组成。
这些基本相以机械混合物的形式结合，形成了钢铁中丰富多彩的金相组织结构。
常见的金相组织有下列八种：碳溶于α-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为铁素体，属bcc结构，呈等轴多边形晶粒分布，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（30-100 HB）。
在合金钢中，则是碳和合金元素在α-Fe中的固溶体。
碳在α-Fe中的溶解量很低，在AC1温度，碳的最大溶解量为0.0218%，但随温度下降的溶解度则降至0.0084%，因而在缓冷条件下铁素体晶界处会出现三次渗碳体。
随钢铁中碳含量增加，铁素体量相对减少，珠光体量增加，此时铁素体则是网络状和月牙状。
二、奥氏体碳溶于γ-Fe晶格间隙中形成的间隙固溶体称为奥氏体，具有面心立方结构，为高温相，用符号A表示。
奥氏体在1148℃有最大溶解度2.11%C，727℃时可固溶0.77%C；强度和硬度比铁素体高，塑性和韧性良好，并且无磁性，具体力学性能与含碳量和晶粒大小有关，一般为170~220 HBS、=40~50%。
45钢调质后的组织_解释说明以及概述
45钢调质后的组织解释说明以及概述1. 引言1.1 概述45钢是一种常用的低合金工具钢，具有良好的综合性能和广泛的应用领域。
调质是通过加热和冷却处理来改变材料的组织结构和性能，以提高其硬度、韧性和强度等方面的特性。
因此，对于45钢进行调质后的组织解释说明对于深入了解其性能和应用具有重要意义。
1.2 文章结构本文将围绕着45钢通过调质后的组织进行详细解释说明，并分析其特点和性能。
文章共分为五个部分：引言、45钢调质后的组织解释说明、实验方法和研究过程、结果与讨论以及结论。
1.3 目的本文旨在通过对45钢进行调质后组织解释说明，探究不同调质工艺对其组织形态、特性和性能的影响。
通过对比分析不同条件下得到的实验结果，评价各种调质工艺对组织性能的影响，并为未来研究方向提出建议和展望。
最终旨在促进45钢在相关领域中更好地应用和发展。
请问还有其他问题需要解答吗？2. 45钢调质后的组织解释说明：2.1 调质工艺简介45钢是常用的工程结构钢，可以通过热处理工艺进行调质处理以改善其机械性能。
调质工艺通常包括加热和保温两个步骤。
在加热过程中，将材料加热至适当的温度区间，使其达到奥氏体化状态。
随后，在保持一定时间的高温下，使其完全奥氏体化。
最后，通过快速冷却来形成马氏体组织。
2.2 组织形态分析45钢调质后的组织结构主要由马氏体和残余奥氏体组成。
马氏体是一种高硬度、脆性较强的组织，对提高钢材的强度和硬度具有重要作用。
而残余奥氏体则对材料的韧性和延展性起到关键作用。
因此，在调质过程中合理控制组织形态是十分关键的。
2.3 特性和性能分析经过适当的调质处理后，45钢材料可以实现较高的强度、硬度和耐磨性。
马氏体的形成可以使钢材获得优异的硬度和强度，增加其抗拉、抗压和抗弯等力学性能。
而残余奥氏体则有助于提高钢材的韧性和延展性，从而增强其耐冲击性和可加工性。
调质后的45钢不仅具备了较高的耐磨性和强度，还保持了一定的韧性和可塑性。
调质钢与非调质钢简介
调质钢与非调质钢简介一、调质钢1、简介所谓调质钢，一般是指含碳量在0.30～0.60%的中碳钢。
一般用这类钢材制作的零部件要求具有很好的综合机械性能，即在保持较高的强度的同时，又具有很好的塑性和韧性，传统方法往往是使用“调质处理”来达到这个目的，所以习惯上就把这一类钢称作调质钢。
各类机器上的结构零件大量采用调质钢，是结构钢中使用最广泛的一类钢，它是零件淬火后在500～650℃温度范围内进行回火处理的钢。
经调质处理后，钢的强度、塑性及韧性有良好的配合。
碳素钢、低合金钢及中合金钢，调质处理后的金相组织是回火索氏体。
各类机器上的结构零件大量采用调质钢，是结构钢中使用最广泛的一类钢。
2、性能特点除一般的冶金方面的低倍和高倍组织要求外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。
在特定条件下，还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。
由于调质钢最终采用高温回火，能使钢中应力完全消除，钢的氢脆破坏倾向性小，缺口敏感性较低，脆性破坏抗力较大，但也存在特有的高温回火脆性。
大多数调质钢为中碳合金结构。
有焊接性能要求的调质钢则为低碳合金结构钢，具有很高的塑性和韧性。
少数沉淀硬化型调质钢，属高强度和超高强度调质钢。
3、分类常用的合金调质钢按淬透性和强度分为4类：①低淬透性调质钢②中淬透性调质钢③较高淬透性调质钢④高淬透性调质钢以下介绍两种最典型的调质钢：A、45调质钢45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
45钢调质件淬火后的硬度应该达到HRC56～59，截面大的可能低些，但不能低于HRC48，不然，就说明工件未得到完全淬火，组织中可能出现索氏体甚至铁素体组织，这种组织通过回火，仍然保留在基体中，达不到调质的目的。
45钢淬火后的高温回火，加热温度通常为560～600℃，硬度要求为HRC22～34。
合金结构钢的定义与分类
合金结构钢的定义与分类一、调质钢经受淬火和在AC1以下进行回火的热处理钢称为调质钢。
传统的调质钢是指淬火和高温火钢调质钢是机械制造行业中应用十分广泛的重要材料之一。
调质钢在化学成分上的特点是，碳含量为0.3—0.5%，并含有一种或几种合金元素。
具有较低或中等的合金化程度。
钢中合金元素的作用主要是提高钢的淬透性和保证零件在高温回火后获得预期的综合性能。
热处理工艺是在临界点以上一定温度加热后淬火成马氏体，并在500℃--650℃回火。
热处理后的金相组织是回火索氏体。
这种组织具有强度、塑性的韧性的良好配合。
调质钢的质量要求，除一般的冶金方面的代倍和高倍组织要求外，主要为钢的力学性能以及与工作可靠性和寿命密切相关的冷脆性转变温度、断裂韧性和疲劳抗力等。
在特定条件下，还要求具有耐磨性、耐蚀性和一定的抗热性。
由于调质钢最终采用高温回火，能使钢中应力完全消除，钢的氢脆破坏倾向性小，缺口敏感性较低。
脆性破坏抗力较大。
但也存在特有的高温回火脆性。
大多数调质钢为中碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）在490—1200MPao以焊接性能为突出要求的调质钢。
，为低碳合金结构钢，屈服强度（σ0.2）一般为4901—800MPa，有很高的塑性和韧性。
少数沉淀硬化型调质钢，屈服强度（σ0.2）可到1400MPa以上，属高强度的超高强度调质钢。
常用的合金调质钢按淬透性的强度妥为四类：①低淬透性调质钢;②中淬透性调质钢；③较高淬透性调质钢；④高淬透性调质钢。
二、渗碳钢具有高碳的耐磨表层和低碳的高强韧性心部，能承受巨大的冲击载荷、接触应力和磨损。
汽车、工程机械和机械制造等行业中，大量使用的齿轮，是渗碳钢应用中最具代表性实例。
渗碳钢常用的合金钢系列主要是Cr-Mn系、Cr-Mo系和Cr-Ni-Mo系等。
保证渗碳钢心部的组织和性能的核心是淬透性。
一般用途的渗碳件的心部组织为50%左右的马氏体加其它非马氏体组织。
重要用途（如航空渗碳齿轮），心部组织亦应为马氏体或马氏体/贝氏体组织。
锅炉压力容器用钢常见金相组织和性能
锅炉压力容器用钢常见金相组织和性能作者：孟贵云文章来源：技术质量部点击数：161 更新时间：2006-8-211.奥氏体A[Feγ(C)]奥氏体是碳在γ-Fe中的固熔体，在合金钢中是碳和合金元素熔解在γ-Fe中的固溶体。
奥氏体塑性很高，硬度和屈服点较低，布氏硬度值一般为170～220HB，是钢中比容最小的组织。
奥氏体在1147℃时可溶解碳为2.11%，在727℃时可溶解碳为0.77%。
奥氏体仍然保持γ-Fe的面心立方晶格，在金相组织中呈现为规则的多边形。
2.铁素体F [Feα(C)]铁素体是碳与合金元素溶解在α-Fe中的固溶体。
铁素体性能接近钝铁，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℃时，碳在铁素体中溶解为0.022%，在常温下含碳量为0.008%。
铁素体仍然保持α-Fe的体心立方晶格，在金相组织中具有典型纯金属的多面体金相特征。
3.渗碳体 [Fe3C]渗碳体是铁和碳的化合物，又称碳化铁，常温下铁碳合金中碳大部分以渗碳体存在。
根据铁—碳平衡图，渗碳体可分为：一次渗碳体，是沿CD线由液体中结晶析出，多呈柱状。
二次渗碳体是从γ-固溶体中沿ES线析出的，多以白色网状出现。
三次渗碳体是从α-固溶体中沿PQ线析出的，多以白色网状出现。
渗碳体在低温下有弱磁性，高于217℃磁性消失。
渗碳体的熔化温度约为1600℃，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珠光体是铁素体和渗碳体的混合物，是含碳量为0.77%的碳钢共析转变的产物，由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，又可分为珠光体、索氏体和屈氏体。
由于它们没有本质上的区别，统称为珠光体。
粗片状珠光体，是奥氏体在650～700℃高温分解的产物，硬度约为190～230HB，用一般金相显微镜（5 00倍以下）能分辩Fe3C片。
45号钢热处理工艺【详情】
45号钢热处理工艺内容来源网络，由深圳机械展收集整理！调质是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。
如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度不足。
为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30~0.50%。
调质淬火时，要求工件整个截面淬透，使工件得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织。
通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织。
小型工厂不可能每炉搞金相分析，一般只作硬度测试，这就是说，淬火后的硬度必须达到该材料的淬火硬度，回火后硬度按图要求来检查。
1、45钢的调质45钢是中碳结构钢，冷热加工性能都不错，机械性能较好，且价格低、来源广，所以应用广泛。
它的最大弱点是淬透性低，截面尺寸大和要求比较高的工件不宜采用。
45钢淬火温度在A3+(30~50) ℃，在实际操作中，一般是取上限的。
偏高的淬火温度可以使工件加热速度加快，表面氧化减少，且能提高工效。
为使工件的奥氏体均匀化，就需要足够的保温时间。
如果实际装炉量大，就需适当延长保温时间。
不然，可能会出现因加热不均匀造成硬度不足的现象。
但保温时间过长，也会也出现晶粒粗大，氧化脱碳严重的弊病，影响淬火质量。
我们认为，如装炉量大于工艺文件的规定，加热保温时间需延长1/5。
因为45钢淬透性低，故应采用冷却速度大的10%盐水溶液。
工件入水后，应该淬透，但不是冷透，如果工件在盐水中冷透，就有可能使工件开裂，这是因为当工件冷却到180℃左右时，奥氏体迅速转变为马氏体造成过大的组织应力所致。
因此，当淬火工件快冷到该温度区域，就应采取缓冷的方法。
由于出水温度难以掌握，须凭经验操作，当水中的工件抖动停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。
另外，工件入水宜动不宜静，应按照工件的几何形状，作规则运动。
静止的冷却介质加上静止的工件，导致硬度不均匀，应力不均匀而使工件变形大，甚至开裂。
调质钢的金相组织及检验
调质钢的金相组织及检验调质钢通常是指采用调质处理（淬火加高温回火）的中碳优质碳素结构钢和合金结构钢，如35、45、50、40Cr、40MnB、40CrMn、30CrMnSi、38CrMoAlA、40CrNiMoA 和40CrMnMo等。
调质钢主要用于制造在动态载荷或各种复合应力下工作的零件（如机器中传动轴、连杆、齿轮等）。
这类零件要求钢材具有较高的综合力学性能。
一、调质钢的热处理（一）预先热处理为了消除和改善前道工序（铸、锻、轧、拔）遗存的组织缺陷和内应力，并为后道工序（淬火、切削、拉拔）作好组织和性能上准备而进行退火或正火工序就是预先热处理。
关于调质钢在切削加工前进行的预先热处理，珠光体钢可在Ac3 以上进行一次正火或退火；合金元素含量高的马氏体钢则先在Ac3 以上进行一次空冷淬火，然后再在Ac1以下进行高温回火，使其形成回火索氏体。
（二）最终热处理调质钢一般加热温度在Ac3以上30~50℃，保温淬火得到马氏体组织。
淬火后应进行高温回火获得回火索氏体。
回火温度根据调质件的性能要求，一般取500~600℃之间，具体范围视钢的化学成分和零件的技术条件而定。
因为合金元素的加人会减缓马氏体的分解、碳化物的析出和聚集以及残余奥氏体的转变等过程，回火温度将移向更高。
二、调质钢的金相检验（一）原材料组织检验调质工件在淬火前的理想组织应为细小均匀的铁素体加珠光体，这样才能保证在正常淬火工艺下获得良好的淬火组织---细小的马氏体。
（二）脱碳层检验钢材在热加工或热处理时，表面因与炉气作用而形成脱碳层。
脱碳层的特征是，表面铁素体量相对心部要多（半脱碳）或表面全部为铁素体（全脱碳），从而使工件淬火后出现铁素体或托氏体组织，回火后硬度不足，耐磨性和疲劳强度下降。
因此调质工件淬火后不允许有超过加工余量的脱碳层。
金相试样的磨面必须垂直脱碳面，边缘保持完整，不应有倒角。
脱碳层的具体测量方法可按GB/T 224-1987标准进行。
钢铁金相图谱阅读笔记
一、钢铁典型金相组织1.P1-P382,调质后的几种形态：・150℃-250℃回火马氏体：a相内分布薄片状£碳化物・350℃-500℃回火屈用氏体：片状/板状a+细粒状渗碳体・500℃-650℃回火索氏体：等轴铁素体+细粒状渗碳体二、钢铁金相实验技术L抛光:(1)首先粗抛，后细抛；⑵压力适中，大了发生热变形，小了浪费时间；(3)抛光时试样逆看抛光盘转动而动，同时从盘边到中心住复；(4)不断添加朗和润滑液；(5)湿润度适中。
2.化学浸蚀(1)单相：化学溶解；两侈相：电化学溶解(2)金属原子溶解多沿空度最大晶面进行，浸蚀后晶面发生倾转,晶粒显示明暗不同3.金属材料的组织分析(1)组织中相的相对量、形状、大小、分布是重要内容。
(2)影响组织变化的条件:合金成分，工艺条件(如冷却速度)。
(3)如何进行组织分析：①弄清合金成分；②查相应的合金系相图，判断平衡态合金相及相对量；③了解工艺过程；④了解截取部位，取样方法，磨面方向，试样的制备及显微组织显示方法；⑤显徜镜下，先低倍看全貌，再高倍看细节，再用■方法进一步确定合金相，先做相鉴定，后做定量测试。
(4)相鉴定：光学金相，衍射方法，电子探针定量分析：自动图像分析仪4.单相多晶体等轴晶粒组织显示为多边形晶粒。
工业幺廨i2o(rc高温加热缓冷，间隙原子偏聚在小角度内表面形成亚晶粒(若淬火则浸蚀不出亚晶界)。
5.冷变形后及再结晶后组织(1)滑移带的观察；(2)形变李晶的观察；(3)形变量不同的显微组织：晶粒不断伸长一纤维组织；(4)两相金属材料形变后：第二相①少、软：随基体相延伸；②少、崛、脆：颗粒沿主变形方向成串分布；③片状：基体有碎裂第二相⑸吕德斯带：多晶粒协调形变而成的宏观带，不同于版见的滑移带；(6)区别再结晶与未再结晶主要看晶粒大小、形状和亮暗。
6.热加工变形后的组织(1)理想组织：单相组织是大小均匀的等轴晶粒，复相组织是均匀等轴晶粒基体上均匀分布看第二相或组织组成物。
调质钢2
调质钢是指经过调质处理（淬火＋高温回火）后使用的碳素结构钢和合金结构钢，经调质处理后得到回火索氏体组织，具有较高的强度和良好的塑韧性，小的缺口敏感性，即具有良好的综合力学性能。调质钢属于中碳钢，是机械制造中最常用的一类钢，品种繁多，应用广泛，根据需要，可以选用具有不同淬透性的碳素钢或合金钢。调质钢常用于制造汽车、拖拉机、机床及其它机械上要求具有良好综合力学性能的重要零件，如柴油机连杆螺栓、汽车底盘上的半轴及机床主轴等。 一、化学成分 一般调质钢碳含量介于Wc0.25~0.50%之间，碳含量过低不易淬硬，从而在回火后不能达到所需的硬度，若碳含量过高，则韧性不足。由于钢中的合金元素具有强化作用，相当于增加了钢的碳含量，如40Cr相当于45钢的碳含量。合金调质钢中的主要添加元素有Cr、Ni、Mn、Si等，它们大都溶入铁素体，使铁素体得到强化，并增加了钢的淬透性，淬透性是调质钢的一个重要性能指标。其次如Mo、V、Al、B等合金元素，含量一般较少。Mo的主要作用是防止高温回火时发生第二类回火脆性；V的作用是阻止奥氏体晶粒长大；Al的作用是在渗氮时能加速合金调质钢的渗氮过程，强化渗氮效果；钢中加入微量的B（0.001~0.004%）能显著增加钢的淬透性，其对淬透性的作用大约相当于WCr0.3％或WMo0.2％。B是我国的富有元素，因此B钢是很有发展前途的。 二、热处理特点 调质钢的热处理可分为两种： 1．预备热处理 合金调质钢的预备热处理根据其化学成分和组织特点分为退火、正火或正火＋高温回火。 对于合金元素含量较少的钢，调质前常进行正火处理，正火后组织为索氏体；对于合金元素较多的钢，可采用退火或正火＋高温回火。因为正火后组织可能为马氏体，硬度较高，不利于切削加工，故正火后应进行高温回火（650~700℃），使其硬度降至200HBS。 2．调质处理 是使机械零件达到设计要求的关键。淬透性的大小直接影响钢的最终力学性能。 调质钢热处理的第一步工序是淬火，淬火温度必须按照规定的温度加热（具体加热温度的高低要根据钢的成分来确定），淬火介质应根据零件尺寸大小和钢的淬透性高低来选择，除碳钢外一般合金调质钢都在油中淬火，对合金元素含量较高或淬透性特别好的钢件，空冷就可淬得马氏体组织。 处于淬火状态的钢，内应力较大且较脆，不能直接使用，必须进行第二步热处理工序——回火，其目的是消除内应力，增加韧性，调整强度，获得良好的综合力学性能。调质钢零件一般采用500~650℃回火，具体回火温度应根据钢的成分及对性能的要求而定。通过调节不同的回火温度可以得到不同的硬度和最终性能。为了抑制某些合金调质钢（含有Cr、Mn、Ni等元素）回火时慢冷造成的第二类回火脆性，回火后一般要快冷（油冷）。但对大截面的零件，中心部分难以达到快冷的目的，为了防止回火脆性应采用含有Mo、W等元素的调质钢，其适宜含量为：WMo0.15~0.30%之间，WW0.8~1.2%之间。 调质钢零件，除要求具有良好的综合力学性能外，往往还要求表层有良好的耐磨性。这时，经调质处理后的零件还应进行感应加热表面淬火。如果对耐磨性要求极高，则需要选用专门的调质钢进行专门的化学热处理，如选用38CrMoAlA钢进行表面氮化处理。 三、常用调质钢的性能特点及应用 40、45钢等中碳钢经调制热处理后，力学性能不高，只适用于制造尺寸较小、载荷较轻的零件，合金调质钢则可用于尺寸较大、载荷较重的零件。由表6-1可见，40CrNiMo、42CrMo钢的综合力学性能较好，尤其是强度较高，比相同碳含量的碳素调质钢约高30%左右。常用的合金调质钢通常包括三种系列： 1．Mn钢、Mn-B钢 这类钢中主要合金元素Mn的作用是强化铁素体和增加淬透性，这类钢可以代替40Cr，制造截面小于50mm的零件。Si-Mn钢的强度较好，但韧性和塑性较差，退火后硬度偏高，切削加工困难的问题还有待解决。 2．Cr钢、Cr-Mo钢、Cr-V钢、Cr-Mn钢 Cr钢中最常用的钢种是40Cr，Cr的加入主要是增加淬透性，强度有所提高，对塑性、韧性影响不大。Cr-Mo钢、Cr-V钢是在40Cr钢基础上发展起来的，35CrMo、42CrMo、40CrV钢中的Mo、V不仅增加淬透性，而且还能细化组织，防止第二类回火脆性，提高钢的塑性和韧性。Cr-Mn钢中加入Cr、Mn两种元素，能更好的提高钢的淬透性和强度，但这类钢有回火脆性和过热倾向，因此常在钢中加入Ti或Mo成为40CrMnTi或40CrMnMo钢，但韧性较差。 3．Cr-Ni钢、Cr-Ni-Mo钢 钢中同时加入Cr和Ni元素，可获得更好的力学性能，高的强度，塑性和韧性，同时也有很好的淬透性，但Cr-Ni钢有回火脆性，25Cr2Ni4WA和35CrNi3MoA钢具有十分良好的力学性能，可用作大截面零件，但这类钢中Cr、Ni元素较多（我国缺Ni）现在常用40CrMnMoVB钢代替35CrNi3MoA钢制造大截面零件。 40Cr钢是合金调质钢中最常用的钢种。下面就以40Cr钢制造的拖拉机连杆螺栓为例，说明其热处理工艺方法的选定和工艺路线的安排。 连杆螺栓是发动机中一个重要的连接零件，在工作时它承受冲击性的周期变化的拉应力和装配时的预应力。在发动机工作中，连杆螺栓若是发生断裂，则会引起严重事故，因此要求它应具有足够的强度、冲击韧性和抗疲劳能力。为满足上述综合力学性能的要求，确定40Cr钢制造连杆螺栓的热处理工艺。 连杆螺栓的生产工艺路线如下： 下料→锻造→退火（或正火）→机加工（粗）→调质→机加工（精）→装配 作为预先热处理的退火（或正火），其主要目的是为了改善锻造组织，细化晶粒，获得合适硬度，温度840±10℃，油冷，获得马氏体组织； 高温回火：加热温度525±25℃，水冷（防止第二类回火脆性）。 经调质热处理后金相组织应为回火索氏体，不允许有块状铁素体出现，否则会降低强度和韧性，其硬度大约为30~38HRC（263~322HBS）。 必须指出，凡要求调质零件硬度较高者（如平均硬度大于285HBS），可先进行粗加工，然后再调质。对精度要求高的零件，调质后还需进行精加工。对调质零件硬度要求较低者（一般为170~230HBS，最高平均硬度不超过285HBS），可采用“锻造→调质→机加工”工艺方案，此方案中调质工序与热加工紧紧相连，以便推广锻热淬火（又呈高温形变热处理），即在锻造时控制锻造温度，锻后利用锻造余热进行淬火。锻热淬火不仅简化工序，节约工时，降低成本，还可提高调质钢的强韧性，这是由于回火后容易得到均匀的回火索氏体并且提高了回火稳定性所致。
42CrMo4大型锻件调质其组织与冲击的探讨
第1期2018年2月No.1 February，2018随着制造业的不断发展，对设备零部件的要求和材料的替代不断在进行更新。
42CrMo4就是其中之一，目前广泛应用于汽车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、和石油深井钻杆与打捞工具等关键部位，由于这些关键部位零件应用的环境地点越来越广泛，例如高气压条件、高寒条件等等，因此，探讨此类大锻件调制后的组织与其机械性能就显得尤为重要。
1 工艺步骤及制定1.1 工艺路线电炉炉冶炼+LF+VD →浇注钢锭→热送或冷缓→钢锭加热→锻造→预处理→探伤→加工→调质→取样→检测。
1.2 冶炼采用LF 精炼+VD 真空，浇注时要将模具中的杂物吹净，减少钢锭中的杂质成分，如表1所示[1]。
42CrMo4大型锻件调质其组织与冲击的探讨牛 震，孟祥英（建龙北满特殊钢有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161041）摘 要：文章针对直径630的42CrMo4圆钢，通过锻造热处理等手段对其内部组织及其机械性能并进行分析。
关键词：42CrMo4；韧-脆转变；金相组织作者简介：牛震（1990— ），男，安徽亳州人，本科；研究方向：材料科学与工程。
现代盐化工Modern Salt and Chemical Industry表1 根据国标中的化学成分标准与试验料成分对比（%）1.3 锻造要求由于此次实验要求检验直径630的42CrMo4圆钢，为保证产品的宏观质量，故采用镦粗与大下压量相结合的方式生产。
1.4 黑皮探伤黑皮探伤的目的是确定坯料头部和尾部质量，同时检测其坯料内部是否存在宏观缺陷，对后续调质是否产生影响。
2 试验方法2.1 淬火对此圆钢采用水淬油冷的方法进行调质处理，淬火液采用水，淬火工艺如图1所示[2]。
淬火采用水空冷却当躲过鼻尖后再用油冷至室温，再进行回火工艺。
图1 淬火工艺2.2 回火回火采用高温回火既能获得较强屈服的同时又能保证其韧性，工艺如图2所示。
3 取片对调质后的锻件取横向片，对试样用4%硝酸酒精溶液侵蚀，用METAVAL 金相显微镜观察金相组织，从工件边缘一直观察到心部。
gcr15钢热处理调质后金相组织
gcr15钢热处理调质后金相组织GCR15钢是常用的轴承钢，具有耐高温、耐腐蚀、高强度等优点。
热处理是指将金属材料加热到一定温度，然后进行冷却，以改变其组织和性能。
调质是GCR15钢热处理的一种方法，通过进行调质可以获得适当的硬度和韧性。
调质的过程包括加热、保温和冷却。
在调质过程中，GCR15钢首先被加热到一定温度，通常为800℃-880℃，然后保温一定时间。
保温时间与钢材的厚度和性能要求有关，一般为30分钟-3小时。
最后，将钢材冷却到室温，可以采用水淬或气冷的方式。
在热处理调质后，GCR15钢的金相组织会发生改变。
典型的金相组织包括马氏体、残余奥氏体和回火组织。
马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织，在冷却过程中形成。
马氏体的形成与冷却速度有关，冷却速度越快，马氏体的含量越高。
马氏体的硬度可以达到60-65HRC，但其韧性较差，容易产生开裂。
残余奥氏体是在冷却过程中没有完全转变成马氏体的奥氏体晶粒，通常呈细小的颗粒状分布。
残余奥氏体可以提高钢材的韧性和硬度，是热处理调质后的一种重要金相组织。
在钢材进行热处理调质后，为了改善其韧性和减轻硬度，还需要进行回火处理。
回火是将钢材加热到一定温度，通常为150℃-300℃，保温一定时间，然后冷却。
回火能够使马氏体部分转变为残余奥氏体，减少脆性，提高韧性。
根据热处理的条件和参数，GCR15钢的金相组织可以有不同的变化。
通常情况下，加热温度越高，冷却速度越快，马氏体的含量越高，钢的硬度越高。
对于GCR15钢来说，我们希望能够同时满足一定的硬度和韧性要求，因此需要根据实际应用的需求选择合适的热处理工艺参数。
总之，热处理调质可以显著改变GCR15钢的金相组织，进而影响其硬度和韧性。
通过调控热处理过程中的温度和冷却速度等参数，可以获得理想的金相组织和性能。
对于GCR15钢来说，热处理调质是提高其机械性能的重要方法，也是保证其应用性能和可靠性的关键步骤。
42crmo调质后金相组织标准
42crmo调质后金相组织标准下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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不锈钢热处理几金相图
2Cr13调质处理钢的金相图材料：2Cr13工艺情况：调质处理浸蚀方法：经氯化高铁、盐酸水溶液浸蚀组织说明：显示奥氏体晶界和孪晶的回火索氏体。
索氏体本质上是渗碳体与铁素体的机械混合物，但在光学显微镜下常常难以分辨出渗碳体颗粒。
2Cr13（调质处理）金相图x500图一图二材料：2Cr13工艺情况：调质处理浸蚀方法：三氯化铁盐酸水溶液浸蚀组织说明：图1：回火索氏体、少量未溶铁素体和少量碳化物颗粒。
2Cr13钢的Ac1为820℃，Ac3为950℃，正常的淬火温度应为980～1000℃。
由于淬火温度偏低，晶粒过于细小，碳化物溶解不充分，合金元素均匀化不够，从而会降低钢的耐腐蚀性能和耐热性能。
图2：带马氏体位向的均匀回火索氏体，属正常的调质组织。
2Cr13钢淬火后通常采用600~750℃高温回火，而不采用中温回火。
因为中温回火时，生成(Cr,Fe)7C3碳化物，碳化物的周围形成贫铬区。
中温回火的温度不足以使基体富铬区的铬向贫铬区扩散，使腐蚀性能明显降低；而高温回火形成M23C6碳化物，其周围的贫铬区容易通过高温回火的扩散而得到消除，同时高温回火也可以获得良好的综合力学性能。
2Cr13（球化退火淬火、回火处理）金相图图一图二图三图四材料：2Cr13工艺情况：图1、图2球化退火处理；图3、图4淬火、回火处理浸蚀方法：苦味酸、盐酸酒精溶液浸蚀组织说明：图1：球粒状珠光体和沿晶断续分布之颗粒状碳化物。
图2：颗粒较大且分布不甚均匀的球状珠光体、铁素体及少量片状珠光体，沿晶界有断续链状碳化物。
球化组织优劣直接影响以后淬火、回火质量。
图2中组织不均匀，且有层片状珠光体，则零件在加热淬火时容易发生变形或组织粗大。
图3：回火索氏体和未溶块状铁素体，固溶程度差，将影响该材料的耐腐蚀性。
图4：均匀的回火索氏体及少量铁素体。
该组织用于石油零件，耐腐蚀性及其他性能均优良。
2Cr13属亚共析不锈钢，如果退火预备组织完善，淬火加热能使碳化物充分固溶于奥氏体，可获得无残余铁素体或少量铁素体及中等针状马氏体，回火后获得回火索氏体组织，其耐蚀性与强韧性均会优良。
调质钢的金相组织
调质钢的金相组织及检验调质钢通常是指采用调质处理（淬火加高温回火）的中碳优质碳素结构钢和合金结构钢，如35、45、50、40Cr、40MnB、40CrMn、30CrMnSi、38CrMoAlA、40CrNiMoA 和40CrMnMo等。
调质钢主要用于制造在动态载荷或各种复合应力下工作的零件（如机器中传动轴、连杆、齿轮等）。
这类零件要求钢材具有较高的综合力学性能。
一、调质钢的热处理（一）预先热处理为了消除和改善前道工序（铸、锻、轧、拔）遗存的组织缺陷和内应力，并为后道工序（淬火、切削、拉拔）作好组织和性能上准备而进行退火或正火工序就是预先热处理。
关于调质钢在切削加工前进行的预先热处理，珠光体钢可在Ac3 以上进行一次正火或退火；合金元素含量高的马氏体钢则先在Ac3 以上进行一次空冷淬火，然后再在Ac1以下进行高温回火，使其形成回火索氏体。
（二）最终热处理调质钢一般加热温度在Ac3以上30~50℃，保温淬火得到马氏体组织。
淬火后应进行高温回火获得回火索氏体。
回火温度根据调质件的性能要求，一般取500~600℃之间，具体范围视钢的化学成分和零件的技术条件而定。
因为合金元素的加人会减缓马氏体的分解、碳化物的析出和聚集以及残余奥氏体的转变等过程，回火温度将移向更高。
二、调质钢的金相检验（一）原材料组织检验调质工件在淬火前的理想组织应为细小均匀的铁素体加珠光体，这样才能保证在正常淬火工艺下获得良好的淬火组织---细小的马氏体。
（二）脱碳层检验钢材在热加工或热处理时，表面因与炉气作用而形成脱碳层。
脱碳层的特征是，表面铁素体量相对心部要多（半脱碳）或表面全部为铁素体（全脱碳），从而使工件淬火后出现铁素体或托氏体组织，回火后硬度不足，耐磨性和疲劳强度下降。
因此调质工件淬火后不允许有超过加工余量的脱碳层。
金相试样的磨面必须垂直脱碳面，边缘保持完整，不应有倒角。
脱碳层的具体测量方法可按GB/T 224-1987标准进行。
gcr15钢调质后金相组织
gcr15钢调质后金相组织GCR15钢是一种常用的轴承钢材料，具有优良的机械性能和磨损性能。
调质是一种常用的热处理方法，可以改善GCR15钢的力学性能和金相组织。
本文将对GCR15钢调质后的金相组织进行详细介绍。
调质是通过加热和冷却的方式改变钢材的组织结构，以达到提高材料硬度和强度的目的。
对GCR15钢进行调质处理后，其金相组织主要由马氏体、残余奥氏体和少量的回火组织组成。
马氏体是调质处理后GCR15钢的主要组织，具有高硬度和脆性。
马氏体的形成是通过快速冷却使奥氏体转变而成的。
马氏体的形态可以分为板状马氏体和条状马氏体两种，其形态取决于冷却速度和合金元素的影响。
残余奥氏体是在马氏体形成过程中没有完全转变的奥氏体，主要存在于马氏体的晶界和马氏体板片之间。
残余奥氏体的存在会降低材料的硬度和强度，因此在后续的处理过程中，需要通过回火处理来消除残余奥氏体，并提高材料的韧性。
回火是将调质处理后的材料加热到适当温度后进行保温一段时间，然后再进行适当的冷却。
回火处理可以消除残余奥氏体，降低材料的硬度和脆性，提高材料的韧性和塑性。
回火温度和时间的选择需要根据具体的应用要求和材料性能来确定。
调质后的GCR15钢的金相组织在显微镜下呈现出明显的马氏体和残余奥氏体的分布。
通过适当的回火处理，可以使残余奥氏体得到消除，形成均匀的回火组织。
回火组织具有一定的韧性和塑性，可以提高材料的可加工性和使用寿命。
总结起来，GCR15钢经过调质处理后的金相组织主要由马氏体、残余奥氏体和回火组织组成。
马氏体具有高硬度和脆性，残余奥氏体会降低材料的硬度和强度，而回火组织可以消除残余奥氏体，提高材料的韧性和塑性。
通过合理控制调质和回火处理的参数，可以获得优良的金相组织和力学性能，提高GCR15钢的使用性能和寿命。
45钢的金相组织[赏析]
![45钢的金相组织[赏析]](https://img.taocdn.com/s3/m/5e7b4713eef9aef8941ea76e58fafab069dc4430.png)
45钢金相组织45钢的退火工艺：加热温度：810℃加热时间：1.5×20＋30＝60(min)冷却方式：随炉样品数量：345钢的淬火工艺：加热温度：830℃加热时间：1.5×20＋30＝60(min)冷却方式：自来水冷却样品数量：345钢的调质工艺：采用淬火后的工件加热温度：600℃保温时间：120min冷却方式：空冷样品数量：3图45-01 100×图45-02 400×处理方式：无处理组织分析：铁素体和珠光体，但比退火的晶粒要小，硬度要高一些图45-03 100×图45-04 400×处理方式：810度退火组织分析：先共析铁素体和珠光体，黑色为珠光体，白色为铁素体。
属于片状珠光体，由于为连续冷却，故片状珠光体的片间距大小不一。
在外力作用下，将引起不均匀的塑性变形，并导致应力集中，从而使钢的强度和应当合塑性都降低。
粒状珠光体比片状珠光体具有更好的力学性能，因此许多重要的机器零件都要通过热处理获得碳化物呈颗粒状的回火索氏体组织。
图45-05 100×图45-06 400×处理方式：830度淬火组织分析：针状淬火马氏体和残余奥氏体图45-05 100×图45-06 400×处理方式：600度回火调质组织分析：铁素体和粗粒渗碳体的混合物――回火索氏体。
45钢属于亚共析钢，含碳量为0.45％，其退火后的组织为先共析铁素体和珠光体的混合物。
由于钢中碳含量越多，组织中的珠光体量越多。
利用杠杆定律可以求出钢中的先共析铁素体和珠光体的含量：ωа＝(0.77-0.45)/(0.77-0.0218)×100％＝42.77％ωP＝1－42.77％＝57.23％珠光体为片状，由于放大倍数较低，所以无法看到片状。
亚共析钢的室温组织是：先共析铁素体和珠光体。
共析钢的室温组织是：珠光体。
过共析钢的室温组织是：珠光体和二次渗碳体(先共析渗碳体)。
42crmo调质金相组织
42crmo调质金相组织
42CrMo钢是一种优质的合金钢，具有良好的强度、韧性和抗疲劳性能，广泛应用于各种机械零件的制造中。
为了进一步提高42CrMo钢的性能，通常将其进行调质处理。
下面将详细介绍42CrMo调质金相组织。
钢材的调质是通过高温加热和快速冷却，使钢材的晶粒细化并产生均匀的组织结构，进而提高钢材的性能，例如强度、韧性和耐疲劳性等。
42CrMo钢的调质处理通常在980℃以上进行，然后进行油冷或水冷等快速冷却。
42CrMo钢的调质处理将其金相组织从未经处理的组织结构变为均匀、细小的马氏体+残留奥氏体的组织。
马氏体是一种具有高强度和硬度的组织，而奥氏体则呈现出高韧性和良好的塑性。
这种组织结构的优点在于，它可以在达到高强度的情况下保持较好的韧性和抗疲劳性。
42CrMo钢的调质处理还可以引起一些组织缺陷，例如裂纹、疏松和内部应力等。
这些缺陷的出现主要是由于组织变形不均匀和快速冷却引起的。
从金相图中可以看出，钢材中出现少量的残留奥氏体和碳化物等，这些都可能导致微裂纹的形成。
因此，在调质过程中应该采取适当的工艺措施来减少组织缺陷的产生。
总之， 42CrMo调质金相组织是一种优化的组织结构，它具有良好的强度和韧性，还能够保持较好的抗疲劳性能。
然而，在处理过程中仍然需要注意组织变形的均匀性和快速冷却引起的组织缺陷等问题，以确保钢材的质量。
各种材料金相组织参考标准
钢材金相检验标准(１) 低倍检验1 GB/T 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法2 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图3 GB/T 4236-1984 钢的硫印检验方法4 GB/T 1814-1979 钢材断口检验法5 GB/T 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法6 YB/T 731-19870 塔型车削发纹检验法7 YB/T 4002-1992 连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图8 YB/T 4003-1991 连铸钢板坯缺陷硫印评级图9 YB/T 4061-1991 铁路机车、车轴用车轴(含硫印缺陷评级图)10 CB/T 3380-1991 船用钢材焊接接头宏观组织缺陷酸蚀试验法(２) 基础标准1 GB/T/T13298-91 金属显微组织检验方法2 GB/T224-1987 钢的脱碳层深度测定法3 GB/T10561-1988 钢中非金属夹杂物显微评定方法4 GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法5 GB/T/T13299-1991 钢的显微组织(游离渗碳体、带状组织及魏氏组织)评定方法6 GB/T/T13302-1991 钢中石黑碳显微评定方法7 GB/T4335-1984 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法8 JB/T/T5074-1991 低、中碳钢球化体评级9 ZBJ36016-1990 中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级10 DL/T 652-1998 金相复型技术工艺导则(３) 不锈钢1 GB/T6401-86 铁素体奥氏体型双相不锈钢α－相面积含量金相测定法2 GB/T1223-75 不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方3 GB/T1954-80 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法4 GB/T/T13305-91 奥氏体不锈钢中α－相面积含量金相测定法(４) 铸钢1 GB/T8493-87 一般工程用铸造碳钢金相2 TB/T/T2451-93 铸钢中非金属夹杂物金相检验3 TB/T/T2450-93 ZG230-450铸钢金相检验4 GB/T/T13925-92 高锰钢铸件金相5 GB/T5680-85 高锰钢铸件技术条件(含金相组织检验)6 YB/T/T036.4-92 冶金设备制造通用技术条件高锰钢铸件(高锰钢金相组织检验)7 JB/T/GQ0614-88 熔模铸钢ZG310-570正火组织金相检验(５) 化学热处理及感应淬火1 GB/T11354-89 钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验2 GB/T9450-88 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核3 QCn29018-91 汽车碳氮共渗齿轮金相检验4 JB/T4154-85 25MnTiBXt钢碳氮共渗齿轮金相检验标准5 NJ251-81 20MnTiBRe钢渗碳齿轮金相组织检验6 ZB/T04001-88 汽车渗碳齿轮金相检验7 TB/T/T2254-91 机车牵引用渗碳淬硬齿轮金相检验8 JB/T/T6141.1-92 重载齿轮渗碳层球化处理后金相检验9 JB/T/T6141.3-92 重载齿轮渗碳金相检验10 JB/T/T6141.4-92 重载齿轮渗碳表面碳含量金相判别法11 GB/T5617-85 钢的感应淬火或火焰淬火有效硬化层深度的测定12 GB/T9451-88 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定13 ZB/J36009-88 钢件感应淬火金相检验14 ZB/J36010-88 珠光体球墨铸铁零件感应淬火金相检验15 NJ304-83 渗碳齿轮感应加热淬火金相检验16 JB/T2641-79 汽车感应淬火零件金相检验17 CB/T3385-91 钢铁零件渗氮层深度测定方法(６) 轴承钢1. YJZ84 高碳铬轴承钢(含酸浸低倍组织、非金属夹杂物、显微孔隙、退火组织、碳化物不均匀性、碳化物带状、碳化物液析评级图)2. GB/T9-68 铬轴承钢技术条件(含低倍缺陷、非金属夹杂物、退火组织、碳化物网状、碳化物液析评级图)3 GB/T3086-82 高碳铬不锈轴承钢技术条件(含酸浸低倍组织、火组织、共晶碳化物不均匀度、非金属夹杂物、微孔隙评级图)4 YB/T688-76 高温轴承钢Cr4Mo4V技术条件(含碳化物不均匀度评级图)5 JB/T1255-91 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、碳化物网状、断口评级图)6 ZB/J36001-86 滚动轴承零件渗碳热处理质量标准(含粗大碳化物、渗碳表面层淬回火组织、心部组织、网状碳化物评级图)7 JB/T1460-92 高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、断口评级图)8 JB/T2850-92 Cr4Mo4V高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件(含淬火组织、淬回火组织评级图)9 JB/T/T6366-92 55SiMoV A钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、渗碳淬回火组织评级图)(７) 工具钢1 GB/T1298-77 碳素工具钢技术条件(含珠光体组织、网状碳化物评级图)2 GB/T1299-85 合金工具钢技术条件(含珠光体组织、网状碳化物、共晶碳化物不均匀)3 YB/T12-77 高速工具钢技术条件(含低倍碳化物剥落、共晶碳化物不均匀度评级图)4 ZB/J36003-87 工具热处理金相检验标准5 GB/T4462-84 高速工具钢大块碳化物评级图(８) 零部件专用标准1 GB/T/T13320-91 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法2 ZB/J18004-89 传动用精密滚子链和套筒链零件金相检验3 ZB/J26001-88 60Si2Mn钢螺旋弹簧金相检验4 ZB/J94007-88 柴油机喷嘴偶件、喷油泵柱塞偶件、喷油泵出油阀偶件金相检验5 JB/T3782-84 汽车钢板弹簧金相检验标准6 NJ309-83 内燃机连杆螺柱金相检验标准7 NJ326-84 内燃机活塞销金相检验标准8 JB/T/T6720-93 内燃机排气门金相检验标准9 JB/T/NQ180-88 内燃机气门座金相检验10 JB/T/GQ1050-84 45、40Cr钢淬火马氏体金相检验11 JB/T/GQ1148-89 机床用40Cr钢调质组织金相检验12 JB/T/GQ·T1150-89 机床用38CrMoAl钢验收技术条件及调质后金相检验13 JB/T/GQ·T1151-89 机床用45钢调质组织金相检验14 NJ396-86 低淬透性含钛优质碳素结构钢齿轮金相检验15 JB/T/T5664-91 重载齿轮失效判据16 CJ/T 31-1999 液化石油气钢瓶金相组织评定。
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调质钢的金相组织及检验
调质钢通常是指采用调质处理（淬火加高温回火）的中碳优质碳素结构钢和合金结构钢，如35、45、50、40Cr、 40MnB、40CrMn、30CrMnSi、38CrMoAlA、40CrNiMoA和40CrMnMo 等。
调质钢主要用于制造在动态载荷或各种复合应力下工作的零件（如机器中传动轴、连杆、齿轮等）。
这类零件要求钢材具有较高的综合力学性能。
调质钢的热处理
（一）预先热处理
为了消除和改善前道工序（铸、锻、轧、拔）遗存的组织缺陷和内应力，并为后道工序（淬火、切削、拉拔）作好组织和性能上准备而进行退火或正火工序就是预先热处理。
关于调质钢在切削加工前进行的预先热处理，珠光体钢可在Ac3 以上进行一次正火或退火；合金元素含量高的马氏体钢则先在Ac3 以上进行一次空冷淬火，然后再在Ac1以下进行高温回火，使其形成回火索氏体。
（二）最终热处理
调质钢一般加热温度在Ac3以上30~50℃，保温淬火得到马氏体组织。
淬火后应进行高温回火获得回火索氏体。
回火温度根据调质件的性能要求，一般取500~600℃之间，具体范围视钢的化学成分和零件的技术条件而定。
因为合金元素的加人会减缓马氏体的分解、碳化物的析出和聚集以及残余奥氏体的转变等过程，回火温度将移向更高。
二、调质钢的金相检验
（一）原材料组织检验调质工件在淬火前的理想组织应为细小均匀的铁素体加珠光体，这样才能保证在正常淬火工艺下获得良好的淬火组织---细小的马氏体。
（二）脱碳层检验钢材在热加工或热处理时，表面因与炉气作用而形成脱碳层。
脱碳层的特征是，表面铁素体量相对心部要多（半脱碳）或表面全部为铁素体（全脱碳），从而使工件淬火后出现铁素体或托氏体组织，回火后硬度不足，耐磨性和疲劳强度下降。
因此调质工件淬火后不允许有超过加工余量的脱碳层。
金相试样的磨面必须垂直脱碳面，边缘保持完整，不应有倒角。
脱碳层的具体测量方法可按GB/T 224-1987标准进行。
（三）锻造的过热和过烧检验
锻造加热时，由于加热温度高，不仅奥氏体晶粒粗大，而且有些夹杂物发生溶解而在锻后冷却时沿奥氏体晶界重新析出。
一般过热时，仅出现粗大的奥氏体晶粒并产生魏氏组织。
在一些低合金钢中还会出现粗大的贝氏体或马氏体组织。
过热时沿奥氏体晶界析出的常为MnS 或FeS。
用一般试剂无法侵蚀显示奥氏体晶界，最好方法用饱和的硝酸铵溶液进行电解侵蚀。
侵蚀后试样的奥氏体晶界呈白色网状。
由于过热锻件晶粒粗大，使得塑性和韧性下降，容易造成脆断。
当钢加热到更高温度，接近液相线时，会出现过烧现象。
过烧特征是钢的粗大晶界被氧化和熔化，锻造时将产生沿晶裂纹，在锻件表面出现龟裂状裂纹。
（四）调质钢的淬火回火组织
调质钢正常淬火组织为板条状马氏体和针片状马氏体，当含碳量较低时，如30CrMo等，形态特征趋向于低碳马氏体。
当含碳量较高，如60Si2、50CrV等，形态特征趋向于高碳马氏体。
如果淬火加热温度过低，或保温不足，奥氏体未均匀化，或淬火前预先热处理不当，未使原始组织变得细匀一致，导致工件淬火后的组织为马氏体和未溶的铁素体，后者即使回火也不能消除（图5-1）。
图5-1 低碳马氏休＋网状铁素体 (500 X) 图5-2 45钢调质处理之回火索氏体 (500×)
如果淬火加热温度正常，且保温时间足够，但冷却速度不够，以致不能淬透，结果沿工件截面各部位将得到不同的组织，即从表层至中心依次出现马氏体、马氏体+托氏体、托氏体+铁素体等组织。
甚至表层也不能得到全马氏体组织。
当工件淬火温度正常，保温时间足够，且冷却速度也较大，过冷奥氏体在淬火过程中未发生分解，那么淬火后得到的组织应是板条状马氏体和针片状马氏体。
在随后的高温回火过程中，马氏体中析出碳化物，最终得到的是均匀且弥散分布的回火索氏体（图5-2）。
第三节弹簧钢的金相组织及检验
弹簧钢是用于制造各种弹性元件的专用结构钢，它具有弹性极限高、足够的韧性、塑性和较高的疲劳强度。
弹簧钢含碳量比调质钢高，其中碳素弹簧钢的含碳量的质量分数约为0.6~1.05％；合金弹簧钢的含碳量的质量分数为0.4~0.74％。
弹簧钢中加入的合金元素主要为硅和锰，目的是提高淬透性。
要求较高的弹簧钢，还需要加入铬、钒或钨等元素。
弹簧钢的热处理方法主要有两种：（1）淬火加中温回火处理。
用这种处理方法的多数为热轧材料以热成形方法制作的弹簧，或者用冷拉退火钢丝以冷卷成型的弹簧。
中温回火后的组织为回火托氏体，此弹簧有很高的弹性极限与屈服强度，同时又有足够的韧性和塑性。
(2) 低温去应力回火。
应用这一处理方法的主要是一些用冷拉弹簧钢丝或油淬回火钢丝冷盘成形的弹簧。
钢丝成材过程的强化处理也有两种方法。
一种是冷拉后的淬火回火处理，其组织为回火托氏体。
另一种为“铅淬”冷拔，即将热轧盘条加热到奥氏体状态，然后淬到450~550℃的熔化铅液中作等温处理，得到冷拉性能很好的回火索氏体，最后通过一系列的冷拔，得到一定规格尺寸与强度的钢丝。
这种钢丝组织为纤维状的形变回火索氏体。
弹簧钢的金相检验内容有非金属夹杂物、石墨、表面脱碳、显微组织等。
（一）石墨碳与非金属夹杂物检验检查石墨碳及非金属夹杂物时，试样取样部位一般都在材料端部，也可按照双方协议的规定。
其检查方法及评级可分别按 GB/T 10561-1989和GB/T 13302-1991标准进行评定。
石墨碳及非金属夹杂物是弹簧钢的内部缺陷。
（二）表面脱碳层检验在弹簧钢各种材料标准中对表面脱碳均有明确的规定，一般脱碳深度根据材料的厚度或直径的百分数而定，而且冷拉材料要比热轧材料严格，如公称直径≤8 mm的热轧圆钢，
其规定总脱碳层不大于直径的2.5％，而同规格的冷拉钢则为不大于2％。
检查材料表面脱碳时，试样的切取部位均在材料两端或其中任意一端，如为弹簧成品或半成品，一般可在任意部位取。
脱碳层检验标准为GB／T224-1987。
（三）显微组织检验经过退火处理热轧弹簧钢，其组织是珠光体或珠光体和网状铁素体。
规格较大的冷拉弹簧钢一般经过球化退火处理，组织为球状珠光体。
冷拉碳素弹簧钢丝（包括冷拉的65 Mn弹簧钢丝），因冷拉前经过索氏体转变（俗称铅淬）处理，所以冷拉后组织呈纤维状的索氏体。
油淬火回火钢丝的组织为回火托氏体。
图5-3、图5-4分别为油淬火回火钢丝组织和冷拉铅浴处理钢丝组织。
图5-3 65Mn弹簧钢之回火托氏体图5-4 50CrV弹簧钢冷拉铅浴处理组织（500×）之形变索氏体组织（500×）
用热轧弹簧钢制作弹簧时，由于采用热成形方法，然后需进行淬火、回火处理，故原材料的组织检验可以省略。
冷拉退火钢丝用冷盘法加工弹簧，则要检验原材料组织的球化程度。
若球化不良，则材料要重新球化退火。
检查“铅淬”冷拉钢丝组织时，磨面应取纵向，其他试样磨面可以取任意方向。