常用结构钢组织观察共21页
钢筋实训报告(共21页)
钢筋实训报告[范文仅供参考，自行编辑使用]钢筋实训报告1时光之流，宛若时间飞逝，感觉很急促，很急促...然而我们第二学年的专业实训又开始了，又是把我们准备已久的理论知识与实际相结合的时候了，心中充满着无比好奇与期待...新的环境，新的开始，新的考验，来吧！让我们一起努力，一起学习，一起奋斗。
一、《实训目的》掌握钢筋的分类方法，熟练识别各种规格钢筋，掌握常用工器具的使用方法，遵守劳动保护制度，熟练完成各种钢筋的加工，掌握钢筋的计算及现场施工焊接、绑扎技能，通过实训周的课程，让学生获得对工程造价—钢筋平法计算和钢筋工程施工的感性认识，掌握一定的施工实际操作技能及相关技术与质量标注，同时激发学生热爱学习，热爱专业，热爱劳动。
二、《实训内容》1、基本知识、安全纪律教育（天）2、钢筋的翻样，钢筋切断（天）3、钢筋计算与弯曲成形（ 1天）4、柱、梁、板的钢筋的绑扎（ 1天）5、综合作业（考核检查）（ 1天）6、拆除钢筋骨架、清理现场（ 1天）三、《施工准备》1、材料钢筋：HRB335Φ12，HPB235Φ6、镀锌铁丝2、施工机具断线钳、手摇板、钢筋弯曲机、钢筋切断机、铅丝钩、钢筋架、钢卷尺、笔、计算器、粉笔、墨线、绑扎钢丝等。
3、班级分组每个实训班分成五人小组，星期一在本班教室进行理论知识学习，星期二至星期五在实训中心建筑工程综合实训室实操。
四、《钢筋下料长度计算》首先要熟悉钢筋混凝土构件配筋图,计算下料长度,编制钢筋配料单。
计算方法：直钢筋下料长度＝构件长度－保护层厚度＋弯钩增加长度弯起钢筋下料长度＝直段长度＋斜段长度－弯曲调整值＋弯钩增加长度箍筋下料长度＝箍筋周长＋箍筋调整值注：混凝土保护层厚度25mm五、《机械作业注意事项及各种安全防范》1、作业前必须检查机械设备、作业环境、电路设施等，并试运行符合安全要求。
2、机械运行中停电时，应立即切断电源。
3、弯曲机运转中严禁更换芯轴、成型轴和变换角度及调速，严禁在运转时加油或清扫。
金属材料的显微组织观察(PPT51页)
回火马氏体
常用的铁素体不锈钢的含碳量低于0.15%,含铬量为12～30%， 典型钢号有0Cr13、1Cr17、1Cr17Ti、1Cr28等，其显微组织 始终是单相铁素体组织。图为0Cr17的退火组织。
在含18%Cr的钢中加入8～11%Ni，就是的奥氏体不锈钢， 如1Cr18Ni9是最典型的钢号。这类钢由于镍的加入，扩大了 奥氏体区域，从而在室温下就能得到亚稳的单相。18-8型不 锈钢在退火状态下呈现奥氏体+碳化物的组织，碳化物的存在， 对钢的耐腐蚀性有很大损伤，故通常采用固溶处理方法，即 把钢加热到1100 ℃后水冷，使碳化物溶解在高温下所得到的 奥氏体中，再通过快冷，就在室温下获得单相的奥氏体组织。 但在450～850℃加热，或在焊接时，由于在晶界析出铬的碳 化物（Cr23C6）,使晶界附近的含铬量降低，在介质中会引起 晶间腐蚀。
热处理实验
碳钢热处理后的组织 铸钢、铸铁的组织 不锈钢、耐热钢的组织 铝合金、铜合金的组织 轴瓦合金的组织
20 -930℃
钢
淬 火
含碳量小于0.25%的非合金钢（碳素钢）或低碳低合金结构钢经强烈淬火，获得 80%以上甚至100%的低碳马氏体组织，这类钢统称为低碳马氏体钢。一般情况下， 含碳量在0.15%-0.25%范围内的钢淬火强化效果好，综合力学性能高。
属二元铝-硅合金，又名硅铝明，含Si%=10~13%。
共晶硅
α固溶体
初晶硅 基体α相
（α+Si）共晶体
未变质处理
已变质处理
图14-1 ZL102合金为未变质的显微组织
图14-2 ZL102合金为变质的显微组织
Al-Si合金变质前后的铸态组织
相图下部自左至右分别有 α βγ δ εη 六个单相区，这六个相 都是固相，其中α 向η 相是固溶体， βγ δ ε都是金属化合物。液相和固 相，固相和固相之间是两相区， 合金在这些区域是两相共存。液 相区的下界限相当于不同成分合 金的凝固点，或者熔点，可以看 出，液相区的下界限从左到右逐 渐降低，也就是说，合金的含锌 量越多，合金的凝固点越低。此 外，液相区下面存在着几个液相 和固相共存的区域，也就是说， 合金的凝固不是恒温进行，结晶 过程是在一个温度范围内进行的， 固—液两相共存区域的垂直距离 越大，合金结晶的温度范围越大， 这种合金在结晶石的流动性就差 一些。
钢铁常见组织及说明
1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。
晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2.铁素体－碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。
在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
5.上贝氏体－过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物，渗碳体在铁素体针间。
过冷奥氏体在中温（约350~550℃）的相变产物，其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条，并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片；典型上贝氏体呈羽毛状，晶界为对称轴，由于方位不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。
若是高碳高合金钢，看不清针状羽毛；中碳中合金钢，针状羽毛较清楚；低碳低合金钢，羽毛很清楚，针粗。
转变时先在晶界处形成上贝氏体，往晶内长大，不穿晶。
常用结构钢组织观察,20页
常用结构钢组织观察碳钢(carbon steel)的牌号及用途1．碳素结构钢(carbon structural steel)2．优质碳素结构钢(carbon structural steel)3．碳素工具钢(carbon tool steel)1．碳素结构钢(carbon structural steel)¾用Q+数字表示，“Q”为屈服点，数字表示屈服点数值。
¾若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量等级不同，即S、P含量不同。
A、B、C、D质量依次提高。
¾“F”表示沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和“b”的为镇静钢。
如：Q235A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢，Q235C表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。
用途:钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。
热处理(heat treatment)：热轧空冷组织：S ＋F钢筋、螺纹钢建筑构件钢桥梁热处理(heat treatment)：热轧空冷组织：S＋F2、优质碳素结构钢( carbon structural steel)¾同时保证钢的化学成分和机械性能。
其牌号用两位数字表示，表示钢中平均含碳量的万分之几。
45钢：表示钢中含碳量为0.45%；08钢：表示钢中含碳量为0.08%。
¾优质碳素结构钢主要用于制造机械零件，一般都要经过热处理以提高机械性能。
08F 塑性好，冷冲压件10，20冷冲压件，焊接件，渗碳处理。
35，45，40，50齿轮、轴类60，65弹簧用途:较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
热处理(heat treatment)：渗碳、淬火、回火等。
合金结构钢(structural steel)1．低合金结构钢(structural steel)2．渗碳钢(carbon steel)3．调质钢(quenched and tempered steel)4．弹簧钢(spring steel)5．滚动轴承钢(bearing steel)1、低合金结构钢(structural steel)用途：主要用来制造各种要求强度较高的工程结构，例如船舶、车辆、高压容器、输油输气管道、大型钢结构等，来替代碳素结构钢。
(完整)参考版--常用金属材料显微组织观察-
铁素体
铁素体
索氏体体
16Mn属于低碳钢，碳含量＜0。16%,正火后组织为F+S.在400倍显微镜下，索氏体基本上不可分辨。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢.广泛应用于各种板材、钢管。
图3、65Mn-等温淬火-400
65Mn,锰提高淬透性，但Mn含量过大会导致过热现象。
特性：经热处理后的综合力学性能优于碳钢，65Mn钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高.但有过热敏感性和回火脆性。
应用：用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧.
图4、等温淬火-30年凶门51—x400
嚏陵氏氏体
30CrMnSi是高强度调质结构钢。组织形貌，保持马氏体位向的回火索氏体，并出现极少量的铁素.体
高速钢的铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似。其中莱氏体由合金碳化物和马氏体或屈氏体组成.莱氏体沿晶界呈宽网状分布，莱氏体中的碳化物粗大，有骨架状，不能靠热处理消除，必须进行锻造打碎。锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和碳化物所组成的。
图11、高速钢-淬火x400
马氏体及残余奥
氏体
残余奥氏体
点状碳化物
（完整）参考版一常用金属材料显微组织观察-
特性：具有很高的强度和韧性，淬透性较高，冷变形塑性中等，切削加工性能良好。有回火脆性倾向，横向的冲击韧性差。焊接性能较好，但厚度大于3rmi时，应先预热到150℃,焊后需热处理.一般调质后使用。
用途：多用于制造高负荷、高速的各种重要零件，如齿轮、轴、离合器、链轮、砂轮轴、轴套、螺栓、螺母等，也用于制造耐磨、工作温度不高的零件，变载荷的焊接构件，如高压鼓风机的叶片、阀板以及非腐蚀性管道管子
工程结构钢显微组织观察
16mm时的最低屈服点。
1）性能特点：冶炼容易，工艺性好，价格便宜，产量大 2）表示方法：
Q XXX A F
屈服强度字母 沸腾钢F 脱氧 方法 半镇静钢b 镇静钢Z 特殊镇静钢TZ 质量等级：A、B、C、D 硫磷含量减少（质量提高）
屈服强度值（MPa）
3）普通碳素结构钢牌号（GB/T700-2006）
C：0.12~0.22%；Si ≤0.30%；Mn：0.30~0.70%； S ≤0.05%; P ≤0.045%;
优质碳素结构钢
10钢
退火态
F+P
137HB
C：0.05~0.15%；Si：0.17~0.37%；Mn：0.35~0.65%；S ≤0.045%; P ≤0.045%; Cr≤0.155%； Ni≤0.30%
优质碳素结构钢中08、10、15、20、25等牌号属于低碳钢
，其塑性好，易于拉拔、冲压、挤压、锻造和焊接。其中 20钢用途最广，常用来制造螺钉、螺母、垫圈、小轴以及 冲压件、焊接件，有时也用于制造渗碳件。
30、35、40、45、50、55等牌号属于中碳钢，因钢中珠光
体含量增多，其强度和硬度较前提高，淬火后的硬度可显 著增加。其中，以45钢最为典型，它不仅强度、硬度较高
3.低合金结构钢
低合金结构用钢：是指在碳含量低于0.25%的普通碳
素钢的基础上，通过添加一种或多种少量合金元素
（低于3%），使钢的强度明显高于碳素结构钢的一类
工程结构用钢。
用途：主要用来制造各种要求强度较高的工程结构， 例如船舶、车辆、高压容器、输油输气管道、大型钢 结构等，来替代碳素结构钢。
根据国家标准GB/T1591-2008，按σs 分,8级（Q345、Q390、 Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690）:
参考版--常用金属材料显微组织观察-_图文.
常用金属材料的显微组织观察一、实验目的1.观察各种常用合金钢,有色金属和铸铁的显微组织。
2.分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二、金属材料的显微组织观察及分析1.几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同,可分为三种:合金元素总量小于 5%的称为低合金钢;合金元素为 5~10%的称为中合金钢;合金元素大于 10%的称为高合金钢。
1一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。
由于加入合金元素,铁碳相图发生一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。
低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同, 差别只是在于合金元素都使 C 曲线右移 (除 Co 外 ,即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。
40Cr 钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。
GCrl5钢 (轴承钢 840℃油淬低温回火试样的显微组织,与 T12钢 780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的,都得到回火马氏体+碳化物十残余奥氏体组织。
图 1、 16Mn-淬火 -x40016Mn 钢属于碳锰钢,碳的含量在 0.16%左右。
16Mn 钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。
加入合金元素锰,使 C 曲线右移,在淬火处理后,组织为马氏体组织。
但由于 16Mn 钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。
1图 2、 16Mn-正火 -x40016Mn 属于低碳钢,碳含量 <0.16%,正火后组织为 F+S。
在 400倍显微镜下, 索氏体基本上不可分辨。
16Mn 钢是目前我国应用最广的低合金钢。
广泛应用于各种板材、钢管。
图 3、 65Mn-等温淬火 -40065Mn ,锰提高淬透性,但 Mn 含量过大会导致过热现象。
特性:经热处理后的综合力学性能优于碳钢, 65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比 65号钢高。
实验六典型合金钢显微组织观察1
金相组织 ：M+A
放大倍数：500×
浸蚀剂：3--5％硝酸酒精
• 材料名称：60Si2Mn钢 处理过程: 淬火
金相组织 ：M+A
放大倍数：500×
浸蚀剂：3--5％硝酸酒精
60Si2Mn钢：淬火+中温回火（350~500℃）回火屈氏体。 回火屈氏体是铁素体与粒状渗碳体组成的极细混合物。中 温回火后有很好的弹性和一定的韧性。
5
滚动轴承钢 GCr15
球化退火
4%硝酸酒精 粒状珠光体 P
6
滚动轴承钢 GCr15
淬火
4%硝酸酒精
M+A，
7
滚动轴承钢 GCr15 淬火+低温回火 4%硝酸酒精 回火马氏体+粒
状碳化物
8
低合金工具钢 9SiCr 淬火+低温回火 4%硝酸酒精
回火M
• 表1（续）
编号
9
样品名称 低合金工具钢 9SiCr
（2）合金渗碳钢 渗碳钢具有优良的耐磨性、耐疲劳性，又具有
足够的韧性和强度 通常用来制造各种机械零件，如汽车、拖拉机
中的变速齿轮、内燃机上凸轮轴和活塞销等 (3)合金调质钢
调质钢具有良好的综合力学性能，既具有很高 的强度又具有良好的塑性和韧性
常用于制造一些受力比较复杂的重要零件，如 机床的主轴、电动机轴、汽车齿轮轴等各种轴类 零件
相当于提高了含C量。3）细化了组织。4）使C曲线右移，
提高了淬透性，提高了M数量，从而提高了强度
材料名称：20Cr 钢 处理过程: 退火
金相组织 ：F+P
放大倍数：500×
浸蚀剂：3--5％硝酸酒精
材料名称：40Cr 钢 处理过程: 退火
各种钢的显微组织
45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。
23
40Cr
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
（三）钢的其它组织6种
24
20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
25
T8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。
基体为铁素体，白色颗粒状为渗碳体。
18
GCr15
淬火及回火
回火屈氏体
黑色点状，颗粒状为碳化物，其余为有一定饱和碳的铁素体。
19
GCr15
淬火及回火
回火屈氏体
颗粒状为碳化物，其余这铁素体
20
T12
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。
21
15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。
13
65Mn
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。
14
20钢
淬火
低碳马氏体
成束的板条状为低碳马氏体
15
T12
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
16
45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
17
T10钢
球化退火
球化体
实验五(碳钢、合金钢、铸铁、有色典型组织观察)
实验五碳钢、合金钢、铸铁、有色金属典型组织观察一、实验目的1、观察和研究各种不同类型合金材料的显微组织特征；2、了解这些合金材料的成分、显微组织对性能的影响。
（一）碳钢的显微组织铁碳合金缓冷后的金相显微组织基本上与铁碳相图所预料的各种平衡组织相符合，但碳钢在不平蘅状态，即在快冷条件下的显微组织就不能用铁碳合金相图来分析，而应由过冷奥氏体转变曲线图—C曲线来确定。
图1 为共析碳钢的等温转变C 曲线图。
图1 共析碳钢的C 曲线图按照不同的冷却条件，过冷奥氏体在不同的温度范围发生不同类型的转变通过金相显微镜观察，可以看出过冷奥氏体各种转变产物的组织形态各不相同共析碳钢过冷奥氏体在不同温度转变的组织特征及性能如表1 所示表1 共析碳钢过冷奥氏体在不同温度转变的组织特征及性能转变类型组织名称形成温度范围（℃）金相纤维组织特征硬度（HRC ）珠光体型相变珠光体（P）>650在400~500 倍金相显微镜下可观察到铁素体和渗碳体的片层状组织~20( HB180~200)概述1、钢的退火和正火组织亚共析成分的碳钢（如40、45 钢等）一般采用完全退火，退火后可得到近似平衡状态的组织。
过共析成分的碳素工具钢（如T10、T12 钢等）则都采用球化退火，球化退火后获得粒状珠光体组织。
T12 钢经球化退火后组织中的二次渗碳体及珠光体中的渗碳体都将变成颗粒状。
如图2 所示。
图中均匀而分散的细小粒状组织就是粒状渗碳体。
图2 T12 钢球化退火后的显微组织（500×）图3 45 钢正火后的显微组织（500×）因为正火的冷却速度大于退火的冷却速度，所以45 钢正火后的组织比退火的细，珠光体的相对含量也比退火组织中的多（如图3 所示）。
2、钢的淬火组织根据Fe—Fe3C相图可知，将45钢加热到760℃奥氏体化，然后在水中冷却，称为不完全淬火，在这个温度加热，有部分铁素体尚未溶入奥氏体中 , 所以淬火 后将得到马氏体和铁素体组织。
常用结构钢组织观察课件
为了控制结构钢的缺陷，可以采取一系列措施，如优化炼钢 工艺、选择合适的浇注温度、加强连铸过程中的保护等。此 外，还可以通过后期的热处理和加工工艺来改善结构钢的性 能，减少其缺陷。
05结构钢ຫໍສະໝຸດ 察实验报告 示例实验目的与方案设计
实验目的
通过对常用结构钢的组织观察，分析其显微组织和结构特点，为进一步了解结 构钢的性能和应用提供基础数据。
工艺性能
结构钢的显微组织对其工 艺性能也有影响，如焊接 性能、切削性能和热处理 性能等。
使用性能
根据不同的使用环境和要 求，结构钢的显微组织对 其耐腐蚀性、抗氧化性和 抗疲劳性等性能有影响。
04
结构钢的缺陷观察与 检测
缺陷的类型与产生原因
类型
结构钢在制造过程中可能会产生 多种缺陷，常见的类型包括裂纹 、孔洞、折叠、疏松、偏析、白 点等。
力学性能
结构钢的力学性能包括强度、硬度、 韧性、耐磨性和耐腐蚀性等。这些性 能指标主要取决于结构钢的化学成分 、热处理方式和加工工艺等。
结构钢的应用场景与优势
应用场景
结构钢广泛应用于建筑、桥梁、船舶、汽车、机械等领域。在建筑领域，结构钢 用于制造高层建筑和大跨度桥梁的结构体系；在船舶领域，结构钢用于制造船体 和甲板结构；在汽车领域，结构钢用于制造车身和底盘结构等。
方案设计
选取不同种类的结构钢，如低碳钢、中碳钢、高碳钢等，进行金相制备和观察 ，分析其显微组织、晶粒大小、相组成等特点。
实验过程与数据分析
实验过程
对不同种类的结构钢进行金相制备，包 括磨光、抛光、蚀刻等步骤，得到金相 显微图片。
VS
数据分析
通过对金相显微图片的分析，计算不同种 类结构钢的晶粒大小，统计其晶粒数目， 分析晶粒形状和相组成特点。结合显微组 织特征，评估其对结构钢性能的影响。
常用材料组织观察
变形铝合金：硬铝是Al-Cu-Mg系时效合金，是重要的变形铝合金。由于它的强度大和 硬度高，故称硬铝。
在国外又称杜拉铝。现代机械制造和飞机制造业中得到广泛应用。在合金中形成了CuAl2（θ 相） 和CuMgAl2（S相）。这两个相在加热是均能溶入合金的固溶体内，并在随后的时效热处理过程中通过 形成“富集区”、“过渡相”而使合金强化。而以Cu MgAl2（S相）在合金化过程中的作用更大，常 把它称为强化相。
铝合金
ZL102
有色合金
铜合金 轴承合金
H62、H90 锡基轴承合金
镁合金……
铝合金 铝合金由于密度小（2.65～2.9），具有高的比强度，因而广泛用于机械工业特别是航 空工业。铝合金分为铸造铝合金和变形铝合金。
铸造铝合金：俗称硅铝明。典型的牌号有ZL102，含硅10%～13%
含硅11%～13%，其成份在共晶点附近，具有优良的铸造性能。 铸态下显微组织由由粗大针状硅晶体和α固溶体（亮白色）所组成的共晶体以及初细小的初晶硅
3%硝酸酒精
3%硝酸酒精 3%硝酸酒精 3%FeCl3+10%
HCl溶液 同上
四、实验方法 1．实验材料及设备 （1）金相显微镜； （2）各种材料金相样品一套； 2．实验步骤 （1）每个同学轮流对每个试样进行观察； （2）将所观察到的金相组织用示意图画出。
五、实验报告要求
（1）实验目的； （2）画出各种材料的显微组织示意图； （3）实验结果讨论。
常用材料组织观察
一、实验目的
钢的显微组织评定方法课件
在失效分析中的应用
失效原因分析 通过对失效材料的显微组织进行观察和分析，了解材料的 微观结构和性能变化，找出失效原因，为预防措施提供依 据。
失效模式识别 通过显微组织观察，识别材料的失效模式，如韧性断裂、 脆性断裂、疲劳断裂等，有助于采取相应的改进措施。
失效预防措施 根据显微组织评定的结果，制定针对性的失效预防措施， 如改进工艺参数、调整材料成分、加强产品检测等，提高 产品的可靠性和使用寿命。
渗碳体具有较好的耐腐蚀性，而铁素 体和奥氏体则相对较差。
02
显微组织评定方法
金相显微镜观察法
总结词
金相显微镜观察法是一种常用的显微组织评定方法，通过光 学显微镜观察金属材料的显微组织，分析其结构、形态和分布。
详细描述
金相显微镜观察法利用光学显微镜的高倍率放大能力，观察 金属材料的显微组织，包括晶粒大小、形态、相组成等。通 过对不同区域的组织观察和比较，可以对材料的性能和工艺 条件进行分析和评估。
钢的显微组织评定 方法课件
目 录
• 钢的显微组织基础 • 显微组织评定方法 • 钢的显微组织评定标准 • 钢的显微组织评定实践 • 钢的显微组织评定应用 • 钢的显微组织评定展望
contents
01
钢的显微组织基础
钢的显微组织组成
01
02
03
04
铁素体
一种常见的显微组织，具有较 低的强度和韧性，但良好的塑
04
钢的显微组织评定实践
钢材显微组织的制备
切割钢材样品
使用金相切割机将钢材切割成 适合观察的尺寸，确保样品表
面平整、无划痕。
磨平样品
将切割好的样品进行粗磨和细 磨，去除表面的杂质品
使用抛光机对样品进行抛光， 使表面更加光滑，减少观察时 的干扰。
各种钢铁组织图谱ppt课件
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共晶白口铁（4%硝酸酒精溶液）
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亚共晶白口铁（4%硝酸酒精溶液）
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过共晶白口铁（4%硝酸酒精溶液）
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不同含碳量的铁碳合金平衡组织形貌特征
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该试样共两套（20块）
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4%硝酸酒精溶液
工业纯铁（4%硝酸酒精溶液）
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15钢（4%硝酸酒精溶液）
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45钢（4%硝酸酒精溶液）
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65钢（4%硝酸酒精溶液）
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T8钢（4%硝酸酒精溶液）
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T12钢（4%硝酸酒精溶液）
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T12钢（碱性苦味酸钠水溶液）
4%硝酸酒精溶液
退火 F+P
4%硝酸酒精溶液
退火 F+P
4%硝酸酒精溶液
退火 F+P
4%硝酸酒精溶液
退火 P
4%硝酸酒精溶液
退火
P+Fe3CⅡ （白网） 4%硝酸酒精溶液
退火
P+Fe3C Ⅱ （黑网）
退火 P+Fe3CⅡ+L´d
退火 L´d
退火 精选PPTL课´件d+ Fe3CⅠ
碱性苦味酸钠水溶液
4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液
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常用结构钢组织观察
金属材料专业基础实验
常用结构钢组织观察
碳钢(carbon steel)的牌号及用途
1．碳素结构钢(carbon structural steel) 2．优质碳素结构钢(carbon structural steel) 3．碳素工具钢(carbon tool steel)
合金结构钢(structural steel)
1．低合金结构钢(structural steel) 2．渗碳钢(carbon steel) 3．调质钢(quenched and tempered steel) 4．弹簧钢(spring steel) 5．滚动轴承钢(bearing steel)
金属材料专业基础实验
汽车板簧
火车螺旋弹簧
金属材料专业基础实验
常用结构钢组织观察
以Si、Mn为主要合金元素的弹簧钢
代表钢种有 65Mn和60Si2Mn等，主要用于汽车、拖拉机上 的板簧和螺旋弹簧。
含Cr、V、W等元素的弹簧钢
代表钢种有50CrVA ，提高钢的高温强度、韧性和热处理工 艺性能。这类钢可制作在350 ℃～400 ℃温度下承受重载的较 大弹簧，如阀门弹簧、高速柴油机气门弹簧。
常用结构钢组织观察
1、低合金结构钢(structural steel)
用途：
主要用来制造各种要求强度较高的工程结构，例 如船舶、车辆、高压容器、输油输气管道、大型钢结 构等，来替代碳素结构钢。
金属材料专业基础实验
常用结构钢组织观察
典型钢号及其应用
按σs 分6级（300、350、400、450、500、600 MPa）: ①低强度级别:16Mn
常用结构钢组织观察
热处理(heat treatment)：热轧空冷 组织：S＋F
金属材料专业基础实验
常用结构钢组织观察
2、优质碳素结构钢( carbon structural steel)
同时保证钢的化学成分和机械性能。 其牌号用两位数字表示，表示钢中平均含碳量的 万分之几。
45钢：表示钢中含碳量为0.45%； 08钢：表示钢中含碳量为0.08%。 优质碳素结构钢主要用于制造机械零件，一般 都要经过热处理以提高机械性途: 较重要的零件，如齿轮、轴、连杆、弹簧等。
08F 塑性好，冷冲压件 10，20 冷冲压件，焊接件，渗碳处理。 35，45，40，50 齿轮、轴类 60，65 弹簧
热处理(heat treatment)：渗碳、淬火、回火等。
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常用结构钢组织观察
合金调质钢常规热处理后的组织是回火索氏体。 对于表面要求耐磨的零件（如齿轮、主轴）， 再进行感应加热表面淬火及低温回火，表面组织 为回火马氏体。表面硬度可达HRC 55 ～58 。
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常用结构钢组织观察
4、弹簧钢(spring steel)
用途：
弹簧利用弹性变形吸收能量以缓和振动和 冲击，或依靠弹性储存能量来起驱动作用。
用途：
广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其它机 器上的各种重要零件，如机床齿轮、主轴、汽车 发动机曲轴、连杆、螺栓等。
齿轮
曲轴
汽车万向节
连杆
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常用结构钢组织观察
典型钢号及其应用
①低淬透性（油淬临界直径30-40mm）:
40Cr、40MnB 用于制造一般尺寸的重要零件，如齿轮、主轴。
加工、热处理与性能
热轧弹簧：热成型 → 淬火 + 中温回火 → 喷丸
冷轧弹簧：淬火 + 中温回火→ 冷成型→ 去应力→ 喷丸
一般工程结构 ②中等强度级别:15MnVN
大型桥梁、锅炉、船舶、焊接结构. ③高强度级别（>500 MN/m2 ）:18MnMoNb
高压锅炉、高压容器
热处理(heat treatment)、组织：热轧空冷，S＋F
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常用结构钢组织观察
2、合金渗碳钢（case-hardening steel） 用途:
金属材料专业基础实验
常用结构钢组织观察
1．碳素结构钢(carbon structural steel)
用Q+数字表示，“Q”为屈服点，数字表示屈服点数 值。
若牌号后面标注字母A、B、C、D，则表示钢材质量 等级不同，即S、P含量不同。A、B、C、D质量依次 提高。
“F”表示沸腾钢，“b”为半镇静钢，不标“F”和 “b”的为镇静钢。
如：Q235A·F表示屈服强度为235MPa的A级沸腾钢， Q235C表示屈服强度为235MPa的C级镇静钢。
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用途:
钢板、钢筋、型钢等，作桥梁、建筑等构件。
钢桥梁
建筑构件
钢筋、螺纹钢
热处理(heat treatment)：热轧空冷
组织：S＋F
金属材料专业基础实验
渗碳钢常用在受冲击和磨损条件下工作的一些 机械零件，如汽车、拖拉机上的变速齿轮、内燃机 上的凸轮、活塞销等。
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常用结构钢组织观察
典型钢号及其应用
低淬透性（800-1000MPa）: 20Cr 冲击载荷小的耐磨件，如小轴、活塞销、小齿轮。 中淬透性（1000-1200MPa） : 20CrMnTi 有良好的力学性能和工艺性能，适合高速中载有冲击 的耐磨件，如汽车、拖拉机重要齿轮，连轴器。 高淬透性（>1200MPa） : 18Cr2Ni4WA 重载大截面重要耐磨件，如柴油机曲轴、连杆。
②中淬透性（油淬临界直径40-60mm）:
35CrMo 用于制造截面尺寸较大零件，如曲轴、连杆。
③高淬透性（油淬临界直径60-100mm）:
40CrNiMo 用于制造大截面重载重要零件，航空发动机轴、
汽轮机主轴和叶轮。
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常用结构钢组织观察
热处理(heat treatment): 调质，可附加表面淬火或氮化(38CrMoAl)。
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热处理和组织性能：
常用结构钢组织观察
合金渗碳钢的热处理工艺
渗碳 → 淬火 → 低温回火
组织
表层：回火M +碳化物+ AR 心部：低C回火M（完全淬透）
低C回火M+T + F（少量）（未淬透）
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常用结构钢组织观察
3、合金调质钢（ quenched and tempered steel）