钢的金相组织和性质
钢铁中常见的金相组织
钢铁中常见的金相组织区别简析钢铁中常见的金相组织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。
管线钢金相组织
管线钢金相组织
管线钢是一种用于输送油气、水和其他液体或气体的管道材料。
管线
钢的金相组织是指其内部的晶粒结构和相的组成。
这种组织对管线钢
的性能和使用寿命有着重要的影响。
管线钢的金相组织通常包括铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体等相。
其中，铁素体是一种由铁和少量碳组成的相，具有良好的可塑性和韧性，但强度较低；珠光体是一种由铁和碳组成的相，具有较高的硬度
和强度，但可塑性和韧性较差；贝氏体是一种由铁、碳和其他元素组
成的相，具有较高的强度和韧性，但可塑性较差；马氏体是一种由铁、碳和其他元素组成的相，具有极高的硬度和强度，但韧性较差。
在管线钢的制造过程中，金相组织的控制是非常重要的。
合适的金相
组织可以提高管线钢的强度、韧性和耐腐蚀性，从而延长其使用寿命。
一般来说，管线钢的金相组织应该是均匀的、细小的和稳定的。
这可
以通过控制钢的化学成分、热处理和冷却速率等方式来实现。
此外，管线钢的金相组织还受到使用条件的影响。
例如，在高温高压
的环境下，管线钢的金相组织可能会发生相变，从而影响其性能。
因此，在设计和使用管线钢时，需要考虑到使用条件对金相组织的影响，并采取相应的措施来保证其性能和使用寿命。
总之，管线钢的金相组织是管道材料性能和使用寿命的重要因素。
通过合适的金相组织控制和使用条件的考虑，可以提高管线钢的性能和使用寿命，从而保障输送油气、水和其他液体或气体的安全和可靠。
压力容器用钢常见金相组织以及钢的分类
压力容器用钢常见金相组织以及钢的分类锅炉压力容器用钢常见金相组织和性能1.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（500倍以下）能分辩Fe3C片。
45钢退火后的金相组织
45钢退火后的金相组织
45钢退火后的金相组织
45钢是一种合金结构钢，由碳，锰，硅和磷组成，且含量分别为0.42%-0.5%，0.7%-0.9%，0.17%-0.37%和≤0.035%。
由于它的特殊组成，具有优异的热处理性能，因此广泛应用于汽车制造，建筑行业等领域。
45钢经过正火处理后，其金相组织主要有晶粒细化，回火层的形成，碳化物的结构组织及碳化物的分布。
主要金相组织有转变铁素体，晶粒细小的间铁素体，碳化物和细小晶粒细铁素体。
其中，转变铁素体占主导地位，其次是间铁素体，碳化物分布在铁素体间隙处，晶粒细小的铁素体分布在铁素体外围。
另外，45钢经过退火处理后，其金相组织主要有晶粒细化，碳化物的结构组织及碳化物的分布，回火层的形成，析出层的形成及晶界的形成。
主要金相组织有晶粒细小的马氏体，回火层，析出层，晶粒细小的碳化物，细小晶粒细马氏体和晶界。
其中，晶粒细小的马氏体占主导地位，其次是回火层，析出层及碳化物，晶界及细小晶粒细马氏体分别分布在马氏体的细小晶粒间隙处及外围晶粒间隙处。
最后，45钢在一定温度下经过退火处理后，能够达到理想的组织结构，并具有良好的力学性能和耐久性。
钢材金相组织标准
钢材金相组织标准一、钢材的化学成分钢材的化学成分对其金相组织具有重要影响。
通常，碳是钢材中最重要的元素之一，其含量会影响钢材的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性。
此外，钢材中还含有其他元素，如硅、锰、磷、硫等，它们对钢材的金相组织和性能也有一定的影响。
二、钢材的显微组织钢材的显微组织是指其微观结构，包括铁素体、珠光体、贝氏体、马氏体等。
这些组织的形态、分布和相对数量对钢材的性能产生重要影响。
例如，铁素体具有较好的塑性和韧性，而珠光体具有较高的强度和硬度。
不同的显微组织在钢材中往往同时存在，并受到钢材的化学成分、热处理和加工工艺等因素的影响。
三、钢材的晶粒度钢材的晶粒度是指其晶体结构的粗细程度。
较细的晶粒度可以提高钢材的强度和韧性，而较粗的晶粒度则会降低这些性能。
因此，控制钢材的晶粒度是提高其性能的重要手段之一。
通常，通过控制冶炼、浇注和轧制等工艺参数来控制钢材的晶粒度。
四、钢材的碳化物钢材中的碳化物是指碳元素与另一种元素形成的化合物。
这些碳化物通常以颗粒状分布在钢材中，对钢材的性能产生重要影响。
例如，碳化物可以阻碍位错运动，从而提高钢材的强度和硬度。
然而，过量的碳化物也会降低钢材的韧性，因此需要控制其含量。
钢材在加热或轧制过程中，表层的碳元素会与氧或水蒸气反应形成一层氧化物薄膜，称为脱碳层。
脱碳层会降低钢材的表面硬度和耐磨性，因此需要控制其深度。
通常，通过控制加热温度和气氛来控制钢材的脱碳层深度。
六、钢材的珠光体珠光体是钢材中的一种重要显微组织，由铁素体和碳化物组成。
它具有较高的强度和硬度，但韧性较差。
珠光体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响，可以通过热处理和加工工艺进行控制。
七、钢材的贝氏体贝氏体是钢材中的另一种重要显微组织，由铁素体和碳化物组成。
与珠光体相比，贝氏体的强度和硬度略低，但韧性较好。
贝氏体的形态和分布对钢材的性能产生重要影响，可以通过热处理和加工工艺进行控制。
八、钢材的马氏体马氏体是钢材中的一种相变组织，由铁素体和碳化物组成。
钢中典型金相组织
钢中典型金相组织钢是一种重要的金属材料，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能。
钢的组织和性能之间密切相关，钢中的金相组织是其性能形成的重要因素之一。
下面将详细介绍钢中典型的金相组织。
1. 贝氏体组织贝氏体组织是钢中典型的金相组织之一。
该组织由相似于鹿角的条状组织构成，因其形状类似于法国冶金学家贝尔纳德的鹿角而得名。
贝氏体组织的形成与钢的淬火工艺密切相关，通过快速冷却钢材可以使奥氏体转变为贝氏体。
贝氏体组织具有高强度、高硬度和较好的耐磨性，因此在制造强度要求高、耐磨性要求高的零件时常采用贝氏体钢。
马氏体组织是钢中另一个典型的金相组织。
与贝氏体不同，马氏体组织属于无定形组织，其结构不规则、复杂。
同时，马氏体组织具有较高的强度和硬度，且具有较好的抗拉强度和耐磨性，因此广泛应用于地质勘探、采矿、石油化工等领域。
在淬火工艺中，将钢材加热至温度较高后迅速冷却可制得马氏体组织。
珠光体组织是钢中一种较为典型的变形组织，属于半钢中生组织。
该组织由类似“珠子”形状的球体团进行构成，因其形态类似于珠子而得名。
珠光体组织是一种中等强度的钢结构，具有优秀的成形性和可加工性，在制造材料强度、变形性好的零件时常采用珠光体钢。
4. 混合组织混合组织是一种钢中常见的金相组织，其由两种或多种不同的金相组织混合而成。
例如，当沿晶腐蚀与导致钢中存在晶界和粗晶的杂质混合存在时，就会形成混合组织。
混合组织具有钢中两种或多种组织的优点，可以在不同的应用场合中具有更为广泛的适用性。
总之，钢中的金相组织是其性能形成的重要因素。
贝氏体组织、马氏体组织、珠光体组织和混合组织等是钢中典型的金相组织，采用不同的工艺可以得到不同种类的金相组织，从而满足不同的应用需求。
t12钢金相组织说明
t12钢金相组织说明
T12钢是一种热处理钢，它的金相组织在不同的处理条件下呈现出不同的特点和性能。
本文将从人类视角出发，通过描述T12钢的金相组织，让读者感受到这种钢材的独特之处。
T12钢的金相组织主要由铁素体和珠光体组成。
铁素体是一种具有柱状晶粒的组织，具有良好的塑性和韧性。
珠光体则是由细小的碳化物颗粒均匀分布在铁素体晶界上形成的，它能够增加钢材的硬度和强度。
在正火处理过程中，T12钢的金相组织会发生显著变化。
正火处理是将材料加热至临界温度，然后迅速冷却，以使钢材达到最佳的硬度和强度。
经过正火处理后，T12钢的金相组织中的铁素体逐渐转变为马氏体，这是一种具有板状或针状晶粒的组织，具有较高的硬度和韧性。
与正火处理相比，淬火处理能够使T12钢的金相组织更加致密和均匀。
淬火是将材料迅速冷却至室温，以使钢材达到最高的硬度和强度。
淬火处理后，T12钢的金相组织中的马氏体数量增加，晶粒尺寸变小，硬度达到最大值。
除了正火和淬火处理，T12钢还可以进行退火处理。
退火是将材料加热至一定温度，然后缓慢冷却，以减轻材料的内应力和改善其可加工性。
退火处理后，T12钢的金相组织中的马氏体会重新转变为
铁素体，晶粒尺寸也会增大。
总的来说，T12钢的金相组织在不同的处理条件下呈现出不同的特点和性能。
正火处理能够使钢材达到最佳的硬度和韧性，淬火处理能够使钢材达到最高的硬度和强度，而退火处理则能够改善钢材的可加工性。
通过对T12钢金相组织的描述，我们可以更好地理解和认识这种热处理钢的特点和应用。
金相组织的观察实验报告
金相组织的观察实验报告金相组织的观察实验报告引言：金相组织是材料科学领域中一项重要的研究内容，通过观察材料的金相组织可以了解其内部结构、晶体形态以及相对应的性能。
本实验旨在通过金相显微镜观察和分析不同材料的金相组织，以探索其微观结构与性能之间的关系。
材料与方法：在本实验中，我们选择了三种不同的材料进行观察，分别是钢材、铝材和铜材。
首先，我们将这些材料进行切割和打磨，以获得平整的试样。
然后，我们使用金相显微镜对试样进行观察，并通过图像处理软件对显微照片进行分析。
实验结果与分析：1. 钢材的金相组织：钢材是一种常见的金属材料，其内部结构由铁素体、珠光体和渗碳体组成。
通过金相显微镜观察，我们可以清晰地看到钢材中这三种组织的分布情况。
铁素体呈现出深色，珠光体呈现出亮色，而渗碳体则呈现出深色的颗粒状结构。
这些组织的分布情况对钢材的力学性能和耐腐蚀性能有着重要影响。
2. 铝材的金相组织：与钢材不同，铝材的金相组织主要由铝晶粒和亚晶组成。
通过金相显微镜观察，我们可以看到铝材中晶粒的形态和大小。
晶粒的大小与材料的冷加工程度有关，通常情况下，冷加工程度越高，晶粒越细小。
此外，亚晶是铝材中的一种细小结构，其存在对铝材的塑性变形和强化效果具有重要意义。
3. 铜材的金相组织：铜材是一种具有良好导电性和导热性的金属材料，其金相组织主要由铜晶粒和孪晶组成。
通过金相显微镜观察，我们可以看到铜材中晶粒的形态和大小，以及孪晶的存在。
晶粒的大小与材料的冷加工程度有关，孪晶则是由于晶格错位引起的。
这些组织的存在对铜材的导电性和塑性变形性能有着重要影响。
结论：通过金相显微镜的观察和分析，我们可以了解不同材料的金相组织特征，并进一步探索其与性能之间的关系。
钢材中的铁素体、珠光体和渗碳体对其力学性能和耐腐蚀性能具有重要影响；铝材中的晶粒和亚晶则对其塑性变形和强化效果具有重要意义；铜材中的晶粒和孪晶则对其导电性和塑性变形性能有着重要影响。
金相组织的观察实验为我们深入了解材料的微观结构与性能之间的关系提供了有力的工具和方法。
热轧过程中钢的金相组织为
热轧过程中钢的金相组织为
热轧过程中钢的金相组织主要包括以下几种：
1．轧压变体：在进行轧制变形的过程中，由于发生了局部应力
集中、局部热处理和局部残余应力的影响，使得晶粒发生变形，构成轧压变体。
这种组织形态主要是细小的非正交晶粒，形貌整齐，晶界清晰，晶粒间约束力存在，力学性能也较高。
2．塑性变体：由于受到热处理的影响，在轧制过程中形成的细
小的塑性变体。
这种组织形态主要是非正交的晶粒，晶界不清晰，晶粒间没有约束力。
3．热处理变体：由于在热处理过程中晶粒发生变形，构成了热
处理变体。
这种组织形态主要是正交的晶粒，晶界清晰，但无约束力存在。
4．显微压痕变体：由于在轧制过程中受到外界的压力和应力，
会使轧制钢产生显微压痕变体。
这种组织形态主要以晶粒的旋转变形、晶界粘滞与约束为主，晶粒间的界面处有明显的突起窝棱，使得晶粒间的弹性模量变大，形成强度也比较高。
- 1 -。
各种钢号的金相组织
铸铝
变质处理
初晶α固溶体+共晶体
白色树枝状或颗粒状为初晶α固溶体，其余为白色α固溶体和灰色针状硅的共晶组织
40
H68黄铜
退火
单相黄铜组织
为α相，部分晶粒内有退火孪晶
41
H62黄铜
铸态
双相黄铜组织
白色为α相，黑色为β相（CUZN基固溶体）
42
锡青铜
铸态
α相+δ相
黑色枝晶轴为富铜固溶体（α相），白色为富锡固溶体（δ相）
带状组织
白色晶粒为铁素体，黑色条状为珠光体，呈明显的带状分布
32
铁基含油轴承
粉末冶金
珠光体+铁素体+含油孔
黑色指纹状为珠光体，少量白色块状为铁素体，分散的小黑点为疏松的含油孔
（五）各类铸铁组织5种
33
灰口铸铁
铸态
片状石墨
黑色片状组织为石墨，基体未腐蚀
34
可锻铸铁
可锻化退火
团絮状石墨
团絮状黑色组织为石墨，基体未腐蚀
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。
22
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）合金钢组织5种
24
高速钢
8
共晶白口铁
铸态
变态莱氏体
白色为渗体（包括共晶渗碳体和二次渗碳体），黑色圆粒及条状为珠光体。
9
过共晶白口铁
钢铁材料常见金相组织相图
钢铁材料常见金相组织简介在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：一、铁素体铁素体（ferrite，缩写FN，用F表示），纯铁在912℃以下为具有体心立方晶格。
碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体，以符号F表示。
这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。
随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。
铁素体还是珠光体组织的基体。
在碳钢和低合金钢的热轧（正火）和退火组织中，铁素体是主要组成相；铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。
碳溶入δ-Fe中形成间隙固溶体，呈体心立方晶格结构，因存在的温度较高，故称高温铁素体或δ固溶体，用δ表示，在1394℃以上存在，在1495℃时溶碳量最大。
碳的质量分数为0.09%。
图1：铁素体二、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%。
TRIP钢（变塑钢）即是基于奥氏体塑性、柔韧性良好的基础开发的钢材，利用残余奥氏体的应变诱发相变及相变诱发塑性提高了钢板的塑性，并改善了钢板的成形性能。
碳素或合金结构钢中的奥氏体在冷却过程中转变为其他相，只有在高碳钢和渗碳钢渗碳高温淬火后，奥氏体才能残留在马氏体的间隙中存在，其金相组织由于不易受侵蚀而呈白色。
三、渗碳体渗碳体（cementite），指铁碳合金按亚稳定平衡系统凝固和冷却转变时析出的Fe3C型碳化物。
钢的金相组织和性质
同上。但渗碳体在铁素 体针内。
过冷奥氏体在中温区（230—350℃）以下形成。在晶内呈针状， 多两端带尖，针叶基本不交叉，但可以交接。与回火马氏体不易 区分，不同之处是：马氏体有层次之分，下 B 则颜色一致，没有 层次分别，下 B 的碳化物质点比回火马氏体粗，易受浸蚀变黑， 回火马氏体颜色较浅，不易受浸蚀。高碳合金者的碳化物分散度 比低合金者大，针叶也比较细，颜色蓝黑，低碳合金者为灰色。
体
组织特征
硬度
HB
HV
其晶格为复杂的正交晶格，显微组织形态很多，在钢和铸铁中与
其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状
800Biblioteka 一般由等轴状多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶，加热转变刚结束
时奥氏体晶粒细小，晶粒边界呈不规则弧形，经加热或保温，晶
粒将长大，晶粒边界可趋向平直化；铁碳相图中奥氏体是高温相，
188
存在于临界点 A1 温度以上，是珠光体逆共析转变而成。当钢中 170-220 不锈钢
>700
莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体，所以 硬度高，塑性很差。
上贝氏体 （上 B）
下贝氏体 （下 B）
马氏体 （M）
回火 马氏体 (α 马氏体)
回火 屈氏体
回火 索氏体 球化体 魏氏体 （W）
石墨
钢的金相组织和性质
过冷奥氏体在中温范 围内形成的由铁素体 和渗碳体组成的非层 状组织，（渗碳体在铁 素体针之间）
性能介于铁素体和渗碳体之间，强韧性 较好。其抗拉强度为 750 ~900MPa，伸 长率为 20 ~25%，综合力学性能比单独 的铁素体或渗碳体都好。温度是影响片 间距大小的一个主要因素，（化学成分、 加热温度、晶粒度、应力和塑性变形是 辅助因素）
金相组织
下铁碳合金中碳大部分以渗碳体形式存在。渗碳体具 有复杂的斜方晶格，没有同素异形转变。低温下，有 弱磁性高于217 ℃时消失。渗碳体的含碳质量分数为 6.67%，熔点为1600 ℃，硬度很高（显微硬度可达 800-1000HV），脆性很大，塑性接近于零。 根据铁-碳相图，渗碳体可分为三种：一次（初次）渗 碳体，是沿CD线由液体中结晶析出的渗碳体；二次渗 碳体，是沿ES线由γ-固溶体中析出的渗碳体；三次渗 碳体，是沿PQ线由а-固溶体中析出的渗碳体。
钢中常见金相组织--铁素体
白色部分为 铁素体
钢中常见金相组织--铁素体
其中的黑色部分为 铁素体，白色的为 珠光体。这个与光 学金相照片刚好相 反。电镜的衬度是 有被测材料成分 （原子量），和被 测材料导电性，以 及被测材料形貌一 起作用形成的。这 与光镜直接光感成 像不同。
材料：20MnSiNb连铸坯 侵蚀剂：4%硝酸酒精 金相组织为：珠光体+网状铁素体+晶内针状铁素体。
材质：共晶白口铁 腐蚀液：3％～4％硝酸酒 精溶液 倍率：显微组织 （250×） 组织：室温莱氏体 在显微镜下，珠光体呈暗 黑色细条或斑点状，共晶 渗碳体呈亮白色
钢中常见金相组织-莱氏体
钢中常见金相组织-莱氏体
在含碳质量分数为2.11%~4.3%的亚共晶生铁中，金相
组织除莱氏体外，尚有大块珠光体。
钢中常见金相组织—奥氏体
图中可见晶界 平直。明暗晶 粒是因为晶粒 取向不同，腐 蚀程度不同
钢中常见金相组织—奥氏体
304不锈钢 的原始组织： 奥氏体晶粒 和孪晶
钢中常见金相组织—奥氏体
Fe-20Mn0.6C不锈钢 奥氏体扫描 照片，内部 可见孪晶。
钢中常见金相组织—渗碳体
渗碳体是铁和碳的间隙式化合物，用Fe3C表示。常温
45钢20钢及t10a淬火后的金相组织
45钢20钢及t10a淬火后的金相组织
在金属材料的研究中，金相组织是一个重要的指标，用于描述材料的晶粒结构和相的分布情况。
本文将针对45钢、20钢以及T10A 钢的淬火后的金相组织进行分析和探讨。
首先，45钢是一种碳素结构钢，具有良好的机械性能和热处理性能。
经过淬火处理后，45钢的金相组织通常表现为马氏体。
马氏体是一种具有高硬度和脆性的组织，由于其致密的晶格结构，能够提供较高的强度。
同时，淬火过程中，如果稍作调整，还可以得到部分贝氏体组织，这种组织具有韧性和耐磨性的优点。
其次，20钢是一种低碳结构钢，常用于制造机械零件。
经过淬火处理后，20钢的金相组织主要为马氏体，但由于其低碳含量，淬火后的马氏体较为柔软，硬度相对较低。
因此，20钢通常需要通过回火处理来增加其韧性和可塑性。
最后，T10A钢是一种高碳工具钢，具有较高的硬度和耐磨性。
经过淬火处理后，T10A钢的金相组织主要为马氏体，由于其高碳含量，淬火后的马氏体硬度较高，使得T10A钢具有优异的切削性能和耐磨性。
总结起来，淬火后的45钢、20钢和T10A钢的金相组织分别为马氏
体，但其硬度和性能差异较大。
45钢的马氏体具有高硬度和脆性，适用于需要强度和刚性的应用；20钢的马氏体相对较软，需要通过回火处理来提高其韧性；而T10A钢的马氏体具有较高的硬度和耐磨性，适用于制造切削工具等高强度应用。
这些金相组织的特点和性能差异，为工程师和研究人员提供了指导和参考，以选择合适的金属材料并进行适当的热处理。
钢材的锻造金相组织
钢材的锻造金相组织
钢材的锻造金相组织
钢材的锻造金相组织是一个非常重要的物理性质，通过对它的研究，可以研究钢材的物理性质及应力应变行为，从而更好地掌握钢材生产的原材料质量等问题。
钢材的锻造金相组织可以分为两类：一种是固结型锻造组织，另一种是非固结型锻造组织。
这两类组织的最大不同之处在于，固结型组织中的晶粒比较紧密，而非固结型组织中的晶粒比较疏松，固结型组织比较坚硬，而非固结型组织则比较软硬。
固结型的锻件有点像一块石头，在表面看起来比较平整，而内部的晶粒由紧密排列的晶体构成，使得锻件有较高的强度和耐磨性。
非固结型的锻件有点像沙子，表面看起来比较起伏不平，而内部的晶粒由疏松排列的晶体构成，使得锻件有较低的强度和耐磨性。
钢材的锻造金相组织是一个非常重要的研究对象，因为它不仅影响着材料的物理性能，还影响着材料在实际应用中的强度、刚度等性能。
正确地理解和掌握钢材的金相组织，对钢材生产和应用都具有重要的意义。
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马氏体经过 400-600℃回火；正火索氏体经过高温回火（A1 以下 一段温度）形成。碳化物点很密集，和回火屈氏体无本质的区别， 250-350 只是碳化物分散度不同，碳化物稳定， 马氏体经过长时间的高温回火；过共析钢经过不完全退火形成。 颜色发珠光。 前者：α -Fe 魏氏组织，后者：碳化物魏氏组织，显微镜下呈针状 或片状，针由晶界向晶内延伸，不穿晶，由于方位不同，也可见 晶内不连接晶界的针。钢过热，奥氏体晶粒粗大所致。 铸铁中呈条、球状、退火石墨呈球状。颜色灰中稍带蓝紫色。可 磨性不好，易剥落，剥落一薄层时呈花纹组织。 3-5 ＜11 160-190
下贝氏体 （下 B）
同上。 但渗碳体在铁素 体针内。
马氏体 （M）
碳在α -铁中的过饱和 固溶体（体心四方结 构） ——中高碳钢中加 速冷却通常能够获得 这种组织 （奥氏体淬火 后可得） 渗碳体和碳化物在α 铁中的过饱和固溶体 中析出 沿马氏体位向， 铁素体 中分布着高度分散的 碳化物质点 以铁素体为基体其中 分布着点状碳化物， 无 碳的过饱和度。 以铁素体为基体其中 分布着球状碳化物 先共析的片(针)状铁素 体或片(针)状碳化物加 珠光体组织 钢铁中自由的碳
具有良好的韧性和塑性，同时具有较高 的强度，因此具有良好的综合力学性能
脆性，降低钢的冲击性能，会使钢的机 械性能恶化
钢的金相组织和性质
碳与合金元素溶Βιβλιοθήκη 在 奥氏体 （A） γ -铁中的无磁性固溶 体
一般由等轴状多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶，加热转变刚结束 时奥氏体晶粒细小，晶粒边界呈不规则弧形，经加热或保温，晶 粒将长大， 晶粒边界可趋向平直化； 铁碳相图中奥氏体是高温相， 存在于临界点 A1 温度以上，是珠光体逆共析转变而成。当钢中 170-220 加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时，Ni、Mn 等，则可 使奥氏体稳定在室温，如奥氏体钢。淬火钢中的残余奥氏体分布 在马氏体针间的空隙处。颜色浅黄发亮。 在亚共析钢中高温快冷在晶粒内呈针状，慢冷呈块状，或沿晶界 析出。 晶界比较圆滑，很少见双晶或滑移线。 颜色浅绿色，加 60-100 深浸蚀稍变暗。碳钢和低合金钢的热轧（正火）和退火组织中， 铁素体是主要组成相。
钢的金相组织和性质
α -铁：912℃以下,铁原子排列成体心立方晶格的纯铁；γ -铁：910~1390℃稳定存在的面心立方晶型的纯铁；δ -铁：1394℃以上,铁原子又排列成体心立方晶格的纯铁 组合名称 及符号 渗碳体 Fe3C 定义 铁与碳形成的金属化 合物， 其化学式为 Fe3C 组织特征 其晶格为复杂的正交晶格，显微组织形态很多，在钢和铸铁中与 其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状 硬度 HB 800 HV 性质作用 硬度很高，脆性很大，强度、塑性很差， 是碳钢中主要强化相，导热性最差。 奥氏体因为是面心立方，因此有最密排 的点阵结构，滑移系最多，塑性很好， 四面体间隙较大，可以容纳更多的碳； 强度较低，具有一定韧性，不具有铁磁 性，导热性差，转变为铁素体时易膨胀 而留有内应力和变形；奥氏体不锈钢是 不锈钢中用量最大、种类最多的。 具有良好的塑性和韧性，强度和硬度都 很低；抗拉强度 180—280MPa、屈服强 度 100—170MPa、 断面收缩率 70--80%、 延伸率 30--50%、居里点为 770℃，溶 碳能力极低，冷加工硬化缓慢。 性能介于铁素体和渗碳体之间，强韧性 较好。其抗拉强度为 750 ~900MPa，伸 长率为 20 ~25%，综合力学性能比单独 的铁素体或渗碳体都好。温度是影响片 间距大小的一个主要因素， （化学成分、 加热温度、晶粒度、应力和塑性变形是 辅助因素）
200-350 200-450 400-600
莱氏体
>700
莱氏体的基体是硬而脆的渗碳体，所以 硬度高，塑性很差。
钢的金相组织和性质
上贝氏体 （上 B） 过冷奥氏体在中温范 围内形成的由铁素体 和渗碳体组成的非层 状组织， （渗碳体在铁 素体针之间） 过冷奥氏体在中温区（400-600℃）相变产物，以晶界为对称轴， 呈羽毛状，由于方向不同，羽毛可对称或不对称，铁素体羽毛针 可呈针状、点状、块状，高碳合金者，针看不清楚，呈灰兰黑色。 330-400 中碳合金者，针比较清楚，羽毛很明显。低碳合金者，针粗，羽 毛很清楚。转变时先在晶界处形成，往晶内长大，不穿晶。 过冷奥氏体在中温区（230—350℃）以下形成。在晶内呈针状， 多两端带尖，针叶基本不交叉，但可以交接。与回火马氏体不易 区分，不同之处是：马氏体有层次之分，下 B 则颜色一致，没有 400-578 层次分别，下 B 的碳化物质点比回火马氏体粗，易受浸蚀变黑， 回火马氏体颜色较浅，不易受浸蚀。高碳合金者的碳化物分散度 比低合金者大，针叶也比较细，颜色蓝黑，低碳合金者为灰色。 典型的粗针状 M 呈针叶状，针叶中有一条缝线，将整个马氏体分 为两半，由于方位不同，可呈针状，或块状，针与针之间呈 120° 角度排列，高碳 M 针叶晶界清楚，细针状 M 呈布纹状，叫稳晶 M，低碳马氏体证针状，但晶界不清。淬火 M 颜色发白，普通制 样所得的 M 是梢经回火的，颜色由棕黄到蓝紫色。 正常淬 火 760-1100 AC1 淬火 400-760 1、 贝氏体具有较高的强韧性配合， 硬度 相同时下贝氏体组织的耐磨性明显优于 马氏体，可以达到马氏体的 1~3 倍 2、上贝氏体——脆性，硬度较高（在同 一钢中比屈氏体稍硬， 比下贝氏体稍软） 3、 低温度范围内， 通过贝氏体转变所得 的下贝氏体具有非常良好的综合力学性 能，而且为获得下贝氏体组织所采取的 等温淬火工艺或连续冷却工艺均可减少 工件的变形和开裂。 （在同一钢中比上贝 氏体稍硬，比马氏体稍软） 强化钢件的重要手段 片状马氏体：硬而脆的组织，需重新回 火提高塑性和韧性； 板条状马氏体：很高强度、良好塑性和 韧性、低脆性转变温度，缺口敏感性和 过载敏感性较低。 高的硬度和高的耐磨性， 应力有所降低， 韧性有所提高，主要用于刃具，量具， 拉丝模以及其它要求硬而耐磨的零件。 具有较高的弹性极限和韧性。
188 不锈钢 175-260
碳与合金元素溶解在 铁素体 （F） α -铁中的间隙固溶体
125-135 多为 200-270
片状珠光 体（P）
呈片状，片层一般稍弯曲，组织呈指纹状，其中白色的基底为铁 珠光体是由奥氏体发 素体和渗碳体，黑色的为铁素体和渗碳体的界面，渗碳体以颗粒 生共析转变同时析出 状存在于铁素体基体上时称为粒状珠光体，片状珠光体根据片间 的， 铁素体与渗碳体片 距的大小不同，可以分成珠光体、索氏体、托氏体三类： 190-220 层相间的组织 （铁素体 500 倍以下能分辨片者称片状珠光体，颜色由浅灰色--珠光； 240-320 占 88%,渗碳体占 12%） 500 倍以上能分辨片者称片状索氏体，颜色由浅棕色—深棕； 330-400 电子显微镜才能分辨片者称为屈氏体； 常温下为珠光体、 渗碳 体、 共晶渗碳体的混合 物， 由液态铁碳合金发 生共晶转变形成的奥 氏体和渗碳体所组成， 其含碳量为ω c=4.3% 在高温下形成的共晶渗碳体呈鱼骨状或网状分布在晶界处，经热 加工破碎后，变成块状，沿轧制方向链状分布； 当温度高于 727℃时，莱氏体由奥氏体和渗碳体组成，用符号 Ld 表示。在低于 727℃时，莱氏体是由珠光体和渗碳体组成，用符 号 Ld’表示，称为变态莱氏体。含 C 量在 2.06%到 6.67%的液态 铁碳合金在降温过程中都会有莱氏体产生。
646-760
回火 马氏体 (α 马氏体) 回火 屈氏体 回火 索氏体 球化体 魏氏体 （W） 石墨
马氏体在 100-200℃回火形成， 马氏体针中析出的碳化物质点极分 散，光学显微镜不能分辨，电子显微镜也极难分辨。颜色由浅棕 500-700 到子蓝黑色。一般那一硬度和外形与其他组织区别。 马氏体在 250-400℃回火形成。能见马氏体针方向，颜色暗黑，和 回火马氏体、下 B 较难区别，500 倍下不能分辨碳化物质点，在 电镜下才能清晰分辨两相。 330-400