碳钢热处理基本组织观察

碳钢热处理基本组织观察

目的

1．认识碳钢经不同方式热处理后的典型显微组织特征；

2．了解热处理工艺对组织的影响。

一、相关知识

1．TTT曲线

2．碳钢的退火和正火

碳钢的退火组织也就是铁碳合金的平衡组织，以前的实验已经观察过。

亚共析钢的正火组织形式上很象退火组织，这是的珠光体层片较细，整体为灰黑色，理论上讲，铁素体的含量应比平衡状态略少，相差并不明显。

过共析钢一般进行球化退火，得到球化珠光体，正火仅用于消除二次渗碳体网，得到颗粒状的碳化物和细片状珠光体，紧接着进行球化退火。

3．碳钢的等温淬火组织

上贝氏体：在500－350℃的等温转变组织，铁素体片在原奥氏体晶界向内发展，成羽毛状，片间间断分布碳化物。为了清楚看到这种组织，在生成部分上贝氏体后立即快速冷却，其它部分是马氏体。

上贝氏体：在320－250℃的等温转变组织，铁素体片在原奥氏体晶内成透镜

状，或象竹叶状。片内部有非常细小分布碳化物，整体浸蚀后为暗灰色。为了清楚看到这种组织，在生成部分贝氏体后立即快速冷却，其它部分是马氏体。

4．碳钢的淬火组织

小试样奥氏体化后水冷，可以全部淬透，得到马氏体和少量残余奥氏体。

低碳马氏体(板条马氏体)：在光学显微镜下，板条马氏体为一束束相互平行的细长条状，在一个奥氏体晶粒内可有几束不同取向的马氏体群。

高碳马氏体(针状马氏体)：在光学显微镜下，片状马氏体呈针状或竹业状，片间互不平行呈一定角度，其立体形态为双凸透镜状。针的粗细决定于奥氏体晶粒的大小，通常其针细小，在光学显微镜下不能看清，称为隐针马氏体。T10正常加热温度为760℃，若过热(温度820℃，为能了解其形态)，就可看到其针状的形貌。

5．碳钢的回火组织

回火马氏体：形状同淬火态，但内部有碳化物，浸蚀后的颜色变暗。

回火曲氏体：原马氏体形态不可见，弥散的Fe3C析出，组织一般为灰暗色。

回火索氏体：在铁素体的基体上分布小颗粒状的渗碳体。

6．低碳钢渗碳后炉冷组织

920℃渗碳后，表层的含碳量接近Acm线，逐渐降低，到心部为原始的低碳(或纯铁)，炉冷后得到平衡组织，从表到里，经过过共析(珠光体＋网状渗碳体)、共析(珠光体)、亚共析(铁素体＋珠光体)的逐渐过渡。实用材料往往可直接淬火，或渗碳后空冷正火，表层部分的渗碳体为颗粒状。

二、实验内容

①．观察45钢的正火组织，铁素体＋索氏体。

②．观察等温淬火组织，认识上、下贝氏体形貌特征。

③．观察淬火组织认识马氏体形态：20钢得到的板条马氏体，由45钢得到

的混合马氏体，T10钢过热淬火得到的粗大马氏体针。

④．正常淬火回火组织：T10钢正常淬火回火的组织为未溶颗粒状碳化物＋

回火隐针马氏体。

⑤．调质：中碳钢淬火后高温回火得到的回火索氏体。

⑥．渗碳后炉冷组织：从组织了解渗碳后碳含量的大致分布。

三、实验报告要求

画出5个以上观察到的组织示意图，注明材料、热处理过程、所得到的组织。

几种典型组织图： 退火

贝氏体

马氏体

回火索氏体