实验四常用金属材料的显微组织PowerPointPr
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实验钢铁材料常见组织及钢的宏观检验技术(ppt)
（2）正火 将工件 加热到Ac3（或Acm） 以上，保温适当时间 后，在静止的空气中 冷却的热处理工艺称 为正火。
4、钢的退火、正火、淬火与回火组织
（3）淬火 淬火是将工件加热到Ac3或Ac1以上某一温度保温一定时间，然 后以适当速度冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
45钢850℃淬水组织
优点：检验范围大，视域宽，检验方法、操作技术以 及所需的检验设备简单，较快捷全面地反映出材料或 产品的品质。
检验范围：钢材中的疏松、气泡、缩松残余、非金属 夹杂物、偏析、白点、裂纹以及各种不正常的断口缺 陷。
实验方法：硫印实验、酸蚀实验、断口实验、塔形实 验等
5.1、硫印实验
硫印实验可以用来检验硫元素在钢中的分 布情况。
①钢的珠光体转变
P的转变发生在临界温度A1以下较高的范围内，又称为高温转变。
此外，还有球状珠光体
3、钢的等温转变曲线及钢铁材料常见组织
难点
以共析钢为例， 过冷A等温转变 曲线称为C曲线， 也称为TTT （Time
Temperature Transformation）
图2-2
②钢的马氏体转变
马氏体转变属于低温转变。钢的马氏体组织是碳在α-Fe中的过饱和 固溶体，是典型的非扩散型相变。
棒材、钢胚和圆钢等产品从垂直于扎制方向的界面选取。 对于锻件，应选取纵向截面进行实验。 对硫印试样采用刨、车、铣和研磨等方式加工，建议表面粗糙度约为Ra 1.6～ 1.8μm。
②试验材料和试剂：
相纸；3%体积硫酸+97%体积水；定影液（采用商用定影液或150～200g/L Na2S2O3水溶液）。
Ld’+P+Fe3CⅡ组织
2、铁碳合金的平衡组织
4、钢的退火、正火、淬火与回火组织
（3）淬火 淬火是将工件加热到Ac3或Ac1以上某一温度保温一定时间，然 后以适当速度冷却，获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。
45钢850℃淬水组织
优点：检验范围大，视域宽，检验方法、操作技术以 及所需的检验设备简单，较快捷全面地反映出材料或 产品的品质。
检验范围：钢材中的疏松、气泡、缩松残余、非金属 夹杂物、偏析、白点、裂纹以及各种不正常的断口缺 陷。
实验方法：硫印实验、酸蚀实验、断口实验、塔形实 验等
5.1、硫印实验
硫印实验可以用来检验硫元素在钢中的分 布情况。
①钢的珠光体转变
P的转变发生在临界温度A1以下较高的范围内，又称为高温转变。
此外，还有球状珠光体
3、钢的等温转变曲线及钢铁材料常见组织
难点
以共析钢为例， 过冷A等温转变 曲线称为C曲线， 也称为TTT （Time
Temperature Transformation）
图2-2
②钢的马氏体转变
马氏体转变属于低温转变。钢的马氏体组织是碳在α-Fe中的过饱和 固溶体，是典型的非扩散型相变。
棒材、钢胚和圆钢等产品从垂直于扎制方向的界面选取。 对于锻件，应选取纵向截面进行实验。 对硫印试样采用刨、车、铣和研磨等方式加工，建议表面粗糙度约为Ra 1.6～ 1.8μm。
②试验材料和试剂：
相纸；3%体积硫酸+97%体积水；定影液（采用商用定影液或150～200g/L Na2S2O3水溶液）。
Ld’+P+Fe3CⅡ组织
2、铁碳合金的平衡组织
常用金属材料的显微组织观察[1]
![常用金属材料的显微组织观察[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/1afa277ef242336c1eb95eda.png)
2）合金工具钢，高速钢是一种常用的高合金工具 钢，例如：W18Cr4V。因为它含有大量合金元素，使铁碳 相图中的E点左移较多，以致它虽然碳含量只有 0.7~0.8%，但已含有莱氏体组织，所以称为莱氏体钢。 （1）铸态的高速钢的显微组织 共晶莱氏体、 黑色组织、马氏体和残余奥氏体。其中鱼骨状组织是共 晶莱氏体分布在晶界附近，黑色的心部组织为δ共析相 （屈氏体—索氏体混合组织），晶粒外层为马氏体和残 余奥氏体。 （2）锻造退火的显微组织 由于铸造组织中碳 化物的分布极不均匀，且有鱼骨状，必须采用反复锻造、 多次锻拔的方法将碳化物击碎使其分布均匀。然后进行 去除锻造内应力退火，得到的组织为：索氏体和碳化物。
球墨铸铁（退火）铁素体+球状石墨
球墨铸铁（正火）珠光体+铁素体+球状石墨
可锻铸铁 退火
铁素体+团絮状石墨 100X
ZL102
铸态 未变质 α基体上分布着粗大针状的共 晶硅以及少量的多面体状初晶硅 100X
ZL102
铸态
变质后 枝晶状α晶硅+共晶体（ α+细晶 状硅） 100X
H70 退火态 单一α相（大合金基础 上加入Cu的合金。由Sn—Sb状态图可知，Sb含 量90%的合金室温组织即为Sb在Sn中的固溶体 α（软基体）和化合物SnSb（即β相，硬质点） 所组成。由于先结晶出来的β相液态合金轻， 易产生比重偏析，故加入一定量的Cu，先结晶 出针状或辐射性的高熔点的Cu3Sn，在溶液中构 成乱树枝样骨架，阻止β相上浮，从而防止比 重偏析。 ZCHSnSb11-6 铸态的显微组织是： 暗黑
40Cr钢860C°水淬600C°回火 400X
GCr15 860C°油火200℃回火
W18Cr4V 铸态组织：黑色组织为δ共析相；白色组织是马氏体 和残余奥氏体；鱼骨状组织是共晶莱氏体。400X
金属材料的显微组织观察(PPT51页)
合金结构钢和滚动轴承钢热处理组织
40Cr 850 ℃淬火
合金结构钢和滚动轴承钢热处理组织
GCr15 850℃淬火
组织 M+K
B下 A’
M
高速钢热处理组织
高速钢是一种常用的高合金工具钢，例如W18Cr4V。因为它 含有大量合金元素，使铁碳相图中的E点大大左移，虽然只含 有0.7%～0.8%的碳，仍可获得莱氏体组织，所以又称为莱氏体 钢。
45钢 860℃退火
碳钢热处理组织
45钢含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一 部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，因此组织是铁素体+珠光 体。碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好。
45钢 860℃正火
碳钢热处理组织
正火是指：钢件加热到临 界点Ac3或Acm以上的温度， 保温一定的时间(见奥氏 体化)，然后在空气中冷 却的金属热处理工艺，广 泛应用于工业生产。
从实质上说，钢的正火是钢退火的一种特殊情况。由于正火的冷却速度比退火的冷却速度 快，所获得的珠光体片层间距较小，组织较细，因而其硬度和强度也较高。适用范围：正 火只适用于碳素钢和低、中合金钢，而不适用于高合金钢。因为高合金钢的奥氏体非常稳 定，在空气中冷却也将得到马氏体组织。对共析碳素钢来说，正火可得到索氏体组织；对 亚共析或过共析钢，正火组织中还有先共析铁素体或先共析渗碳体，但与相应的退火组织 比较，先共析相的量较少。
而3Cr13和4Cr13钢，由于含碳量高一些，耐蚀性就相对差 一些，通过淬火+低温回火（200～300℃），得到回火马氏体， 具有较高的强度和硬度（HRC达50），因此常作为工具钢使 用，制造医疗器械、刃具、热油泵轴等。
金属材料显微组织图谱
金属材料显微组织图谱(共42个图谱)图谱01、不锈钢中的位错线：图谱02、铁碳合金的室温平衡组织(0.01%C )：（纯铁的室温平衡组织）铁素体 w ww .b zf x w .c om铁素体+珠光体图谱04、铁碳合金的室温平衡组织(0.77%C )：（T8钢的室温平衡组织）珠光体w ww .b zf xw .c om珠光体+二次渗碳体图谱06、球状珠光体：（T12钢的球化退火组织）球状珠光体w ww .b zf xw .c om图谱07、灰口铸铁的组织(一)：（灰口铸铁的显微组织）铁素体+片状石墨 铁素体+珠光体+片状石墨 珠光体+片状石墨图谱08、灰口铸铁的组织(二)：铁素体和团絮状石墨w ww .b zf xw .c om图谱09、灰口铸铁的组织(三)：铁素体和球状石墨图谱10、陶瓷在室温下的组织：w ww .b zf xw .c om图谱11、W18Cr4V钢离子氮碳共渗+离子渗硫复合处理渗层组织：图谱12、共晶合金组织的形态：w ww .b zf xw .c om图谱13、亚共晶合金组织的形态：图谱14、过共晶合金组织的形态：w ww .b z f xw .c om图谱15、共析钢的室温组织：图谱16、共晶白口铸铁室温平衡组织：图谱17、亚共晶白口铸铁室温平衡组织：w ww .b zf xw .c om图谱18、过共晶白口铸铁室温平衡组织：图谱19、珠光体型组织：图1 珠光体 放大3800倍图2 索氏体 放大8000倍w w w .b z f xw .c om图3 屈氏体 放大8000倍图谱20、上贝氏体形态：图1 光学显微照片 放大500倍图2 电子显微照片 放大5000倍w ww .b zf xw .c om图谱21、下贝氏体形态：图1 光学显微照片 放大500倍图2 电子显微照片 放大12000倍图谱22、低碳马氏体的组织形态：w ww .b zf xw .c om图谱23、高碳马氏体的组织形态：图谱24、铸锭结构：(1) 细晶区； (2)柱状晶区； (3)等轴晶区w ww .b z f xw .c om图谱25、回火索氏体：图谱26、低碳钢渗碳缓冷后的显微组织：图谱27、38CrMoAl 钢氮化层的显微组织：w ww .b zf x w .c om图谱28、球墨铸铁的显微组织：图谱29、蠕墨铸铁的显微组织：图谱30、可锻铸铁的显微组织：w ww .b z f xw .c om图谱31、ZL102合金的铸态组织(一)：未变质处理图谱32、ZL102合金的铸态组织(二)：变质处理后w ww .b zf xw .c om图谱33、铜锌合金的显微组织(一)：单相黄铜图谱34、铜锌合金的显微组织(二)：双相黄铜w ww .b zf xw .c om图谱35、Ti-6Al-4V 合金时效处理后的显微组织：图谱36、GCr15钢淬火、回火后的显微组织：w w w .b zf x w .c om图谱37、ZChSnSb11-6轴承合金的显微组织：图谱38、高速钢淬火、回火后的组织：（）w ww .b z f xw .c om图谱39、钨纤维铜基复合材料中的裂纹在铜中扩展受阻：图谱40、碳纤维环氧树脂复合材料断裂时纤维断口电子扫描照片：图谱41、韧性断裂断口：（韧窝）w ww .b zf xw .c om图谱42、脆性断裂断口：（河流花样）（全文完）w ww .b zf xw .c om。
金相样品的制备与显微组织观察ppt课件.ppt
——常用配方：环氧树脂90g、乙二胺10g，还可以 加入少量增塑剂（磷苯二甲酸二丁脂）。
——对于不允许加热的试样、较软或熔点低的金属， 形状复杂的试样、多孔性试样等采用。
8
2. 磨光
❖ 粗磨：截取的试样表面凹凸不平，首先用40~60 目的砂轮进行初次整平（或用钢锉锉平）
➢ 粗磨时要防止样品过热，引起组织变化，常用 水冷却
一、实验目的
1. 了解金相样品的制备原理 2. 掌握金相样品的制备过程 3. 掌握金相样品制备设施的操作方法
1
二、实验内容和实验过程
磨光
取样
抛光
浸蚀
金相样品
2
1. 取样 （1）取样部位及检验面的选择原则
❖ 取样的部位及观察面应根据被检验材料或零件 的特点、加工工艺及检测目的来确定（代表性）
➢ 铸件：从表层到中心以及不同部位 ➢ 表面热处理（表面淬火、渗碳）：表层组织 ➢ 零件失效原因分析：失效部位、完好部位
17
➢ 随着抛光盘不停地旋转，抛光液中的Al2O3或 Cr2O3起砂粒磨削样品的作用，水起冷却作用
➢ 样品不停地被磨削直到原来砂纸的磨痕全部被抛 掉为止
➢ 粗抛光完成后进行细抛光，抛光剂为水，过程同 粗抛光，直到样品表面像镜面一样光亮为止
18
19
抛光用织物（帆布、尼纶或呢绒）作用
❖ 储存润滑剂，保证抛光顺利进行 ❖ 纤维或者绒毛与磨面的摩擦，使磨面平滑光亮 ❖ 纤维间隙储存抛光微粉 ——微粉部分露出表面，产生磨削作用，且阻止微
❖ 目前尚无确定的理论，一般认为和电解抛光类似 ❖ 特点：
➢ 设备、操作简单 ➢ 抛光表面易出现不平坦，高倍检验受限制，一般
与机械抛光相结合使用 ➢ 主要用于钢铁材料
——对于不允许加热的试样、较软或熔点低的金属， 形状复杂的试样、多孔性试样等采用。
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2. 磨光
❖ 粗磨：截取的试样表面凹凸不平，首先用40~60 目的砂轮进行初次整平（或用钢锉锉平）
➢ 粗磨时要防止样品过热，引起组织变化，常用 水冷却
一、实验目的
1. 了解金相样品的制备原理 2. 掌握金相样品的制备过程 3. 掌握金相样品制备设施的操作方法
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二、实验内容和实验过程
磨光
取样
抛光
浸蚀
金相样品
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1. 取样 （1）取样部位及检验面的选择原则
❖ 取样的部位及观察面应根据被检验材料或零件 的特点、加工工艺及检测目的来确定（代表性）
➢ 铸件：从表层到中心以及不同部位 ➢ 表面热处理（表面淬火、渗碳）：表层组织 ➢ 零件失效原因分析：失效部位、完好部位
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➢ 随着抛光盘不停地旋转，抛光液中的Al2O3或 Cr2O3起砂粒磨削样品的作用，水起冷却作用
➢ 样品不停地被磨削直到原来砂纸的磨痕全部被抛 掉为止
➢ 粗抛光完成后进行细抛光，抛光剂为水，过程同 粗抛光，直到样品表面像镜面一样光亮为止
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19
抛光用织物（帆布、尼纶或呢绒）作用
❖ 储存润滑剂，保证抛光顺利进行 ❖ 纤维或者绒毛与磨面的摩擦，使磨面平滑光亮 ❖ 纤维间隙储存抛光微粉 ——微粉部分露出表面，产生磨削作用，且阻止微
❖ 目前尚无确定的理论，一般认为和电解抛光类似 ❖ 特点：
➢ 设备、操作简单 ➢ 抛光表面易出现不平坦，高倍检验受限制，一般
与机械抛光相结合使用 ➢ 主要用于钢铁材料
金属材料的组织结构PPT课件
分为刃型位错和螺型位错。
精品课件
24
刃型位错：当一个完整晶体某晶面以上的某处多出半个原子 面，该晶面象刀刃一样切入晶体，这个多余原子面的边缘就 是刃型位错。
半原子面在滑移面以上的称正位错，用“ ┴ ”表示。 半原子面在滑移面以下的称负位错，用“ ┬ ”表示。
精品课件
25
位错密度：
单位体积内所包含的位错线
点缺陷破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，称晶 格畸变，从而使强度、硬度提高，塑性、韧性下降。
空位
间隙原
小置换原
大置换原
子
子
子
② 线缺陷：在三维尺寸的两个方向上尺寸很小，另一个
方向上尺寸较大的缺陷；
晶体中的位错是典型的线位错。
晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体发生局部滑移，
滑移面上滑移区与未滑移区的交界线称作位错；
总长度。
= S/V(cm/cm3或1/cm2)
金属的位错密度为104~1012/cm2；
位错对性能的影响：
金属的塑性变形主要由位错 运动引起，因此阻碍位错运动是 强化金属的主要途径。
减少或增加位错密度都可以
提高金属的强度。
金属晶须
退火态
(105-108/cm2)
加工硬化态
(1011-1012/cm2)
精品课件
14
⑶ 密排六方晶格
密排六方晶格
密排六方晶格的参数
密排六方晶格
晶格常数：底面边长 a 和高 c，
c/a=1.633
原子半径 ：r 1 a
2
原子个数：6 配位数： 12 致密度：0.74 常见金属： Mg、Zn、 Be、Cd等
精品课件
18
2、实际金属的晶体结构 ⑴ 单晶体与多晶体
金相技术与材料组织显示分析ppt课件
二、实验概述
金相样品的制备
数码照相技术
金相显微镜的使用
4
金相样品制备的基本方法
取样、镶嵌 粗磨、细磨 抛光、 腐蚀 观察、分析
5
xx 材料教学实验中心
取样
车、刨、 砂轮切割
线切割机
锤击法等
在要检测的材料或零件上截取样品，取样部 位和磨面根据分析要求而定，截取方法视 材料硬度选择，尺寸以适宜手握为宜。
4视场光栏
5孔径光栏 6底座
7物镜转换器 8纵动手轮 9横动手轮 10粗调焦手轮 11细调焦手轮 12灯泡 13变压器
30
xx 材料教学实验中心
XJP—3A型金相显微镜光学系统工作原理
物镜组 辅助物镜片（1） 半透反光镜 聚光镜组（2） 滤色片 聚光镜组（1） 灯泡
目镜组
双目棱镜组 棱镜 消杂光栏 辅助物镜片（2） 视场光栏 孔径光栏 反光镜
复消色差物镜色差的校正包括可见光的全部范围，但部分放
大率色差仍然存在。而平面复消色差物镜还进一步作了象域
弯曲的校正。
：
半复消色差物镜
象差校正介于消色差和复消色差物镜之间，其它光学性质与 复消色差物镜接近。
32
xx 材料教学实验中心
物镜的性能标志
PC10X/0.30 ∞/0
Achromat
ic 40X/0.65
xx 材料教学实验中心
1
xxxx 材材料料教教学学实实验验中中心心
实验一
金相样品的制备与 金相显微镜的使用
及数码照相技术
2
xx 材料教学实验中心
一、实验目的
1 初步学会金相样品制备的基本方法
2 分析样品制备缺陷及防止措施 3 初步认识金相显微镜下的组织特征
实验四常用金属材料的显微组织-PowerPointPr
处理状态、浸蚀剂和放大倍数，并将组 织组成物名称以箭头引出标明。
2007.11
37
THE END
2007.11
38
2007.11
39
2007.11
40
2007.11
41
实验四 常用金属材料的显微组织
实验目的
1、观察几种常用合金钢、铸铁和有色金属的 显微组织。
2、分析这些金属材料的组织和性能的关系。
2007.11
1
几种常用合金钢的显微组织
1、低合金钢：合金元素总量小于5%。
---相图发生了一些变化，但其平衡状态的 显微组织与碳钢没有质的区别。
---热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来 分析。除了Co元素之外，合金元素都使 C曲线右移。
2007.11
9
高速钢（W18Cr4V）淬火组织
2007.11
10
几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
淬火回火组织：回火马氏体+颗粒状碳化物 +少量残余奥氏体。
2007.11
11
高速钢（W18Cr4V）淬火回火组织
2007.11
12
几种常用合金钢的显微组织
3、不锈钢（1Cr18Ni9）
2007.11
2
几种常用合金钢的显微组织
GCr15钢
工艺：球化退火--- 840℃油淬+低温回火， 组织：回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏
体。
2007.11
3
GCr15钢
2007.11
4
几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
铸态组织：鱼骨状共晶碳化物+共析体+ 马氏体。
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THE END
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实验四 常用金属材料的显微组织
实验目的
1、观察几种常用合金钢、铸铁和有色金属的 显微组织。
2、分析这些金属材料的组织和性能的关系。
2007.11
1
几种常用合金钢的显微组织
1、低合金钢：合金元素总量小于5%。
---相图发生了一些变化，但其平衡状态的 显微组织与碳钢没有质的区别。
---热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来 分析。除了Co元素之外，合金元素都使 C曲线右移。
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高速钢（W18Cr4V）淬火组织
2007.11
10
几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
淬火回火组织：回火马氏体+颗粒状碳化物 +少量残余奥氏体。
2007.11
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高速钢（W18Cr4V）淬火回火组织
2007.11
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几种常用合金钢的显微组织
3、不锈钢（1Cr18Ni9）
2007.11
2
几种常用合金钢的显微组织
GCr15钢
工艺：球化退火--- 840℃油淬+低温回火， 组织：回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏
体。
2007.11
3
GCr15钢
2007.11
4
几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
铸态组织：鱼骨状共晶碳化物+共析体+ 马氏体。
常用金属材料的显微组织
铝及铝合金的显微组织
纯铝的显微组织
纯铝的显微组织由等轴晶粒组成，晶 界清晰，晶粒大小不均匀。
铝合金的显微组织
铝合金的显微组织由固溶体、金属化 合物和机械混合物组成，不同合金元 素对铝合金的显微组织有不同的影响 。
钛及钛合金的显微组织
纯钛的显微组织
纯钛的显微组织由等轴晶粒组成，晶界清晰，晶粒大小不均匀。
05 金属材料的热处理工艺与 显微组织的关系
退火与显微组织的关系
退火是一种金属热处理工艺，通 过加热至一定温度并保温一段时 间后缓慢冷却，使金属内部组织
结构发生变化。
退火过程中，金属内部的晶体结 构逐渐变得均匀，减少晶体缺陷 和内应力，提高金属的塑性和韧
性。
退火后的显微组织通常表现为晶 粒粗大、组织致密，不同金属材
钛合金的显微组织
钛合金的显微组织由固溶体、金属化合物和机械混合物组成，不同合金元素对钛合金的显微组织有不同的影响。
03 金属材料的相与组织转变
固态相变
相变类型
相变过程
固态相变是指金属材料在固态下发生 的相变，包括调幅分解、马氏体相变 等。
固态相变过程通常包括形核、长大和 粗化等阶段，这些阶段对金属材料的 性能和加工工艺具有重要影响。
详细描述
珠光体具有较好的塑性和韧性，同时 具有较高的强度和硬度。珠光体的形 态和分布对钢的性能有重要影响。在 显微镜下观察，珠光体的层片状结构 清晰可见。
02 有色金属材料的显微组织
铜及铜合金的显微组织
纯铜的显微组织
纯铜的显微组织由晶界和晶粒组 成，晶界清晰，晶粒大小不均匀 。
铜合金的显微组织
铜合金的显微组织由固溶体、金 属化合物和机械混合物组成，不 同合金元素对铜合金的显微组织 有不同的影响。
铝合金的微观组织金相分析ppt课件
7
2. 1 多相合金的浸蚀
不同放大倍数下的珠光体 a)高倍 b)中倍 c)低倍
多相合金的浸蚀，除了有 单相合金反应特征外，由 于组织中有明显的相组成 物，电位差距较大，发生 相之间的电化学腐蚀，其 中一相被溶去一薄层，而 相界被浸蚀较深呈现凹坑， 结果在相与相界间相与相 间出现凹坑，从而显示出 相或组织
7xxx铝合金的微观组织 （金相分析）
汇报人：XXX 指导老师：XXX教授
1
目录
一. 金相分析基础 二. 7xxx铝合金的微观组织（金相组织）
2
一. 金相分析基础
台式金相显微镜示意图
金相组织显示原理
试样中各组成相及其边界 具有不同物理化学性质， 利用这些差异转化为磨面 反射光强度和色彩的区别， 然后金相显微镜利用磨面 反射光的差异来成像
合金成分设计
熔炼、铸造
均匀化处理
热加工（轧制、挤 压、锻造）
微观组织检测
固溶 + 时效
机理研究
性能测试
10
3. 7xxx铝合金的微观组织（金相分析） 3. 1 铸锭的金相分析
7136铝合金铸态金相组织照片 （1）晶界存在较多非平衡结晶相 （2）晶界较粗、弯曲（铸造缺陷多） （3）存在过饱和固溶体（冷却速度快） （4）存在成分偏析现象（晶粒内部有枝晶）
5
化学浸蚀原理
a)晶界处光线散射 b)纯铁微观组织示意图
它是一个电化学溶解过程。 金属与合金中的晶粒与晶粒 之间，晶粒与晶界之间，各 相之间的物理化学性质不同， 在电解质溶液中具有不同电 位，形成微电池。较低电位 为微电池阳极，溶解较快， 溶解部分呈现凹陷或沉积反 应物
6
2. 1 纯金属及单相合金的浸蚀
a)未浸蚀 b)晶界浸蚀 c)晶粒浸蚀
2. 1 多相合金的浸蚀
不同放大倍数下的珠光体 a)高倍 b)中倍 c)低倍
多相合金的浸蚀，除了有 单相合金反应特征外，由 于组织中有明显的相组成 物，电位差距较大，发生 相之间的电化学腐蚀，其 中一相被溶去一薄层，而 相界被浸蚀较深呈现凹坑， 结果在相与相界间相与相 间出现凹坑，从而显示出 相或组织
7xxx铝合金的微观组织 （金相分析）
汇报人：XXX 指导老师：XXX教授
1
目录
一. 金相分析基础 二. 7xxx铝合金的微观组织（金相组织）
2
一. 金相分析基础
台式金相显微镜示意图
金相组织显示原理
试样中各组成相及其边界 具有不同物理化学性质， 利用这些差异转化为磨面 反射光强度和色彩的区别， 然后金相显微镜利用磨面 反射光的差异来成像
合金成分设计
熔炼、铸造
均匀化处理
热加工（轧制、挤 压、锻造）
微观组织检测
固溶 + 时效
机理研究
性能测试
10
3. 7xxx铝合金的微观组织（金相分析） 3. 1 铸锭的金相分析
7136铝合金铸态金相组织照片 （1）晶界存在较多非平衡结晶相 （2）晶界较粗、弯曲（铸造缺陷多） （3）存在过饱和固溶体（冷却速度快） （4）存在成分偏析现象（晶粒内部有枝晶）
5
化学浸蚀原理
a)晶界处光线散射 b)纯铁微观组织示意图
它是一个电化学溶解过程。 金属与合金中的晶粒与晶粒 之间，晶粒与晶界之间，各 相之间的物理化学性质不同， 在电解质溶液中具有不同电 位，形成微电池。较低电位 为微电池阳极，溶解较快， 溶解部分呈现凹陷或沉积反 应物
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2. 1 纯金属及单相合金的浸蚀
a)未浸蚀 b)晶界浸蚀 c)晶粒浸蚀
金属材料专业实验之常用结构钢组织观察PPT(22张)
金属材料专业基础实验
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）
金属材料专业基础实验
常用结构钢组织观察
3、合金调质钢（ quenched and tempered steel）
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 。
金属材料专业基础实验
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。
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
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能。
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）
金属材料专业基础实验
常用结构钢组织观察
3、合金调质钢（ quenched and tempered steel）
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 。
金属材料专业基础实验
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。
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
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能。
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。
材料试样显微组织显示下ppt课件
不少显微镜公司把微差干涉衬度译为 微分干涉衬度或微分干涉对比 其实,这里的differential 一词 丝毫没有“微分”的意思. 这里的differential 一词是指
试样表面不同相,或不同取向的晶粒, 或不同组织之间的微小高低差别
微差干涉衬度 (DIC) 照明
对色彩的作用
• 调节沃勒斯顿(Wollaston)棱镜 产生不同色彩
3.5 工具钢.用硝酸酸化至规定
的 pH 范围. 铁素体呈黄白
色, 碳化物呈棕色. 铸铁中
的磷化物呈蓝紫色.
碳素工具钢(1.05%C)球化退火组织
钼酸钠试剂腐蚀.渗碳体颗粒(棕红色)和铁素体基体均被染色
Fe-1%C 二元合金热轧组织中的渗碳体
Beraha 钼酸钠试剂染色腐蚀. 箭头处为自原奥氏体晶界析出的先共析渗碳体. 珠光体中的渗碳体也被染色. 明视场照明.
NH4FHF*
K2S2O5*
Na2S**
CuCl2** FeCl3**
B0
BI
BII
BIII
BIV
BV
0.6
16.7
33.3
40
50
66.7
0
2
4
5
5
2-10
1
0.1-0.6 0.3-0.8 0.3-1.0 0.3-0.8 0.6-1.0
0
0
0.1-0.25 0.1-0.25
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
对于某些组织比较复杂的试样, 例如氮化铝的金镍钼镀层,
需要利用显微镜的多种照明方式, 才能将镀层的显微组织看清.
氮化铝基底上的钼镍金镀层(明视场照明,400X)
试样表面不同相,或不同取向的晶粒, 或不同组织之间的微小高低差别
微差干涉衬度 (DIC) 照明
对色彩的作用
• 调节沃勒斯顿(Wollaston)棱镜 产生不同色彩
3.5 工具钢.用硝酸酸化至规定
的 pH 范围. 铁素体呈黄白
色, 碳化物呈棕色. 铸铁中
的磷化物呈蓝紫色.
碳素工具钢(1.05%C)球化退火组织
钼酸钠试剂腐蚀.渗碳体颗粒(棕红色)和铁素体基体均被染色
Fe-1%C 二元合金热轧组织中的渗碳体
Beraha 钼酸钠试剂染色腐蚀. 箭头处为自原奥氏体晶界析出的先共析渗碳体. 珠光体中的渗碳体也被染色. 明视场照明.
NH4FHF*
K2S2O5*
Na2S**
CuCl2** FeCl3**
B0
BI
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对于某些组织比较复杂的试样, 例如氮化铝的金镍钼镀层,
需要利用显微镜的多种照明方式, 才能将镀层的显微组织看清.
氮化铝基底上的钼镍金镀层(明视场照明,400X)
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3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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几种常用合金钢的显微组织 GCr15钢
工艺：球化退火--- 840℃油淬+低温回火， 组织：回火马氏体+碳化物+少量残余奥氏
体。
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GCr15钢
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高速钢（W18Cr4V）淬火回火组织
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几种常用合金钢的显微组织 3、不锈钢（1Cr18Ni9）
固溶处理：1050~1100℃水冷， 组 织：单相奥氏体。
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几种常用有色金属的显微组织
2、 铜合金---黄铜（Cu-Zn合金）
（1）单相黄铜 （H70） 变形退火后组织：单相α固溶体
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单相黄铜 （H70）
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几种常用有色金属的显微组织
1、 铝合金（ZL102）
（1）未变质处理 铸造后的组织：共晶体 （ α +Si粗）
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铝合金（ZL102）未变质处理
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淬火组织：马氏体+碳化物+残余奥氏体。
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高速钢（W18Cr4V）淬火组织
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几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
淬火回火组织：回火马氏体+颗粒状碳化物 +少量残余奥氏体。
双相黄铜为（H62）
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几种常用有色金属的显微组织
3、轴承合金（ZChSnSb11-6）
--- 是一种滑动轴承合金 --- 组织：α固溶体+β´方块状+Cu6Sn5放射状。
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几种常用合金钢的显微组织
2、高速钢 ( W18Cr4V )
锻造退火组织：索氏体+碳化物。
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高速钢（W18Cr4V）锻造退火组织
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几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
时应抓住组织形态的特点，画出典型区 域的组织。
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实验报告要求
1、写出实验目的。 2、画出所观察的组织，并注明材料名称、
处理状态、浸蚀剂和放大倍数，并将组 织组成物名称以箭头引出标明。
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不锈钢（1Cr18Ni9）固溶处理组织
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铸铁的显微组织
铸铁----白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁 灰口铸铁的组织：钢基体+石墨
1、普通灰口铸铁 2、球墨铸铁 3、可锻铸铁
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铸铁的显微组织 1、普通灰口铸铁
---石墨呈粗片状。
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普通灰口铸铁
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铸铁的显微组织 2、球墨铸铁
---石墨呈球状。
2020/11/18
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几种常用合金钢的显微组织 2、高速钢 ( W18Cr4V )
铸态组织：鱼骨状共晶碳化物+共析体+ 马氏体。
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高速钢（W18Cr4V）铸态组织
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几种常用有色金属的显微组织
2、 铜合金---黄铜（Cu-Zn合金）
（2）双相黄铜为（H62） 铸态组织：α亮白色+β´暗黑色
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轴承合金（ZChSnSb11-6）
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实验内容及步骤
1、在显微镜下观察实验室所提供的样品。 2、应结合相图和热处理工艺来分析其组织，
着重辨别各自的组织形态特点。 3、画出所观察试样的显微组织图。画组织图
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几种常用有色金属的显微组织
1、 铝合金（ZL102）
（2）变质处理 变质后的组织：初晶α+共晶体 （ α +Si粗）
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铝合金（ZL102）变质处理
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实验四常用金属材料的 显微组织-
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2020/11/18
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几种常用合金钢的显微组织 1、低合金钢：合金元素总量小于5%。
---相图发生了一些变化，但其平衡状态的 显微组织与碳钢没有质的区别。
---热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来 分析。除了Co元素之外，合金元素都使 C曲线右移。
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球墨铸铁
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铸铁的显微组织 3、可锻铸铁
---石墨呈团絮状。
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可锻铸铁
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