金相检验概述(PPT课件)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）下贝氏体 是共格铁素体片，在片内有与长轴方向成60°夹角分布的 碳化物颗粒。铁素体片在晶界、晶内均产生。
上贝氏体 300x
针状下贝氏体 500x
8
（3）粒状贝氏体 该组织的形成温度在中温转变区的较高温度， 连续冷却时较之等温处理时更易得到。它是半共格形核、非共格长 大。粒状贝氏体的形核可在晶界形成，但大都在晶内形核。晶粒的 长大可跨越原来的奥氏体晶界。
高碳马氏体(针状马氏体) 500x
14
❖ 1.6 回火组织
淬火马氏体组织在回火过程中将发生分解，析出碳化物。随着回火温度 的增高，析出的碳化物成为渗碳体，颗粒继续增多，并且聚集长大。
（1）回火马氏体 马氏体在低温（150～200℃）回火时，其中大部分过 饱和的碳以高度弥散的渗碳体和碳化物形式从马氏体内部析出，造成大量的 相界面，使马氏体片在金相试样制备时极易受到腐蚀，而在显微镜下呈现黑 色，在光学显微镜下碳化物质点不能分辨。这样的马氏体称为回火马氏体。 回火马氏体仍具有高硬度，而脆性较小。
金相检验概述
省锅检所 王瑜
1
目录
❖ 1 金相简介 ❖ 2 金相检验在电站锅炉检验中的应用 ❖ 3 金相组织的评定 ❖ 4 电站锅炉常用金属材料金相组织 ❖ 5 钢的显微组织缺陷
2
1 金相简介
金属和合金的性能取决与它的成分和组织结构。金属和合金的组织 通常是指它由哪些相所组成以及它们之间的相互配置（包括形状、数量、 大小及分布）。“相”是指体系中成分和性能均匀一致的部分。相与相 之间有明显的分界。金属和合金的组织与其成分、工艺过程以及所处的 状态有关。金相分析主要就是观察、鉴别和分析金属、合金内部的组织 结构，研究成分、组织与性能之间的关系。
3
4
1.1 奥氏体
是碳和合金元素溶解在γ-Fe中形成的固溶体。光学显 微镜下呈规则的多边形。塑性高，屈服极限较低，无磁性。 在加热和冷却过程中所产生的热应力可能使奥氏体发生范性 形变。在奥氏体中有时还可以观察到孪晶和划移线。
奥氏体组织 100x
奥氏ຫໍສະໝຸດ Baidu组织 600x
5
1.2 铁素体
碳和合金元素溶解在α-Fe中形成的固溶体。在室温时溶 碳量约为0.00218%左右，光学显微镜下，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。铁素体硬度低、塑性好。碳和合金元素 在δ-Fe中形成的固溶体称为δ铁素体。
纯铁，退火处理 200x
6
1.3 珠光体
是铁素体和渗碳体形成的机械混合物。在高温缓冷条件下，可得粗 片层状组织。随着奥氏体过冷度增大，片层逐渐变得细密，硬度也逐渐 升高。珠光体的硬度较铁素体高，并有一定的塑性。
片状珠光体常见于碳素钢的退火、正火组织中。过共析钢经球化退 火处理得到球状珠光体（在铁素体的基体上，分布着颗粒状的渗碳体）。 球状珠光体使钢材硬度降低，便于切削加工。
9
回火贝氏体 500x 钢研102
回火贝氏体 600x 钢研102
回火贝氏体 600x 钢研102
10
❖ 1.5 马氏体
在Fe-C合金中，是碳或氮间隙固溶于α-Fe中的过饱和固溶 体。基本上可分为两类：低碳马氏体和高碳马氏体。
（1）低碳马氏体 又称板条状马氏体，是以条状铁素体为 单元，大致相互平行呈定向排列组成晶区。在一颗奥氏体晶粒 内可以有几个马氏体晶区，相邻两个晶区间的位向差较大。每 个晶区是由许多个板条状马氏体组成，板条状马氏体形似薄木 条，相互平行排列在一个晶面上。它的精细结构是具有大量位 错缠结的亚结构，又称位错马氏体。
粒状贝氏体是由铁素体和它所包围的小岛状组织所组成。岛状 组织刚形成时为富碳奥氏体。在随后的冷却过程中，高碳奥氏体的 分解或保留，与钢的合金成分和冷却条件等有关。
一般认为组织为粒状贝氏体的低合金耐热钢，具有良好的抗蠕 变性能。
（4）无碳贝氏体 是由先期从奥氏体晶界析出的铁素体开始向晶 内生长的共格条状铁素体。铁素体条内，固溶微量碳，晶间无碳化 物析出。无碳贝氏体与低、中碳钢的魏氏组织没有本质上的差异。 魏氏组织的特点是，除了在原奥氏体晶界上存在有自由铁素体外， 在原来的奥氏体晶粒内部也有成片状的自由铁素体，此片状与奥氏 体具有一定的位向关系，且分布在一定的惯习面上。当奥氏体晶粒 较粗，冷却又较快时，易产生这种组织。在铸钢及焊接接头的热影 响区经常会遇到这种组织。
低碳钢及合金钢淬火后得到低碳马氏体组织。提高淬火温 度，条状形态越明显。在低碳马氏体中，碳原子偏聚于位错线 附近。
11
低碳马氏体(板条马氏体) 500x
低碳马氏体(板条马氏体) 800x
12
（2）高碳马氏体 含碳量高的淬火马氏体呈片状（又称针状、 透镜状或竹叶状）。在高碳马氏体中，马氏体片间不相互平行。 在一个奥氏体晶粒内，初生马氏体片较粗大，往往可以横贯整 个奥氏体晶粒。在每个奥氏体晶粒内马氏体针具有一定的几何 取向，长大时不能穿越奥氏体晶界。它的立体形态宛如一个凸 透镜。
片状珠光体 500x
球状珠光体 500x
7
❖ 1.4 贝氏体
是中温转变区域的产物。一般来说，它是铁素体和碳化物的两相组织， 贝氏体的组织形态是多样的，其中主要是上贝氏体和下贝氏体，在低碳低合 金钢中还有粒状贝氏体组织，某些钢中也出现无碳贝氏体。
（1）上贝氏体 典型的上贝氏体外貌象羽毛，一般沿奥氏体晶界形成并生 长。它是由铁素体条和平行于条的长轴而析出的碳化物颗粒所组成。
金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此， 它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。 所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要 指金属或合金的化学成分。 金相组织是反映金属金相的具体形态，常见 的金相组织有：奥氏体、铁素体、珠光体、马氏体、贝氏体、索氏体等 。
在奥氏体晶粒形成的第一片马氏体往往比较粗大，横贯整 个奥氏体晶粒，并将奥氏体分割为二，以后相继形成的马氏体 片就受到限制，尺寸较小。这样，在一个奥氏体晶粒内形成的 马氏体大小不均。有些片状马氏体的中间有一道中脊线。片状 马氏体之间没有转变的奥氏体，称为残余奥氏体。
13
高碳马氏体(针状马氏体) 800x
上贝氏体 300x
针状下贝氏体 500x
8
（3）粒状贝氏体 该组织的形成温度在中温转变区的较高温度， 连续冷却时较之等温处理时更易得到。它是半共格形核、非共格长 大。粒状贝氏体的形核可在晶界形成，但大都在晶内形核。晶粒的 长大可跨越原来的奥氏体晶界。
高碳马氏体(针状马氏体) 500x
14
❖ 1.6 回火组织
淬火马氏体组织在回火过程中将发生分解，析出碳化物。随着回火温度 的增高，析出的碳化物成为渗碳体，颗粒继续增多，并且聚集长大。
（1）回火马氏体 马氏体在低温（150～200℃）回火时，其中大部分过 饱和的碳以高度弥散的渗碳体和碳化物形式从马氏体内部析出，造成大量的 相界面，使马氏体片在金相试样制备时极易受到腐蚀，而在显微镜下呈现黑 色，在光学显微镜下碳化物质点不能分辨。这样的马氏体称为回火马氏体。 回火马氏体仍具有高硬度，而脆性较小。
金相检验概述
省锅检所 王瑜
1
目录
❖ 1 金相简介 ❖ 2 金相检验在电站锅炉检验中的应用 ❖ 3 金相组织的评定 ❖ 4 电站锅炉常用金属材料金相组织 ❖ 5 钢的显微组织缺陷
2
1 金相简介
金属和合金的性能取决与它的成分和组织结构。金属和合金的组织 通常是指它由哪些相所组成以及它们之间的相互配置（包括形状、数量、 大小及分布）。“相”是指体系中成分和性能均匀一致的部分。相与相 之间有明显的分界。金属和合金的组织与其成分、工艺过程以及所处的 状态有关。金相分析主要就是观察、鉴别和分析金属、合金内部的组织 结构，研究成分、组织与性能之间的关系。
3
4
1.1 奥氏体
是碳和合金元素溶解在γ-Fe中形成的固溶体。光学显 微镜下呈规则的多边形。塑性高，屈服极限较低，无磁性。 在加热和冷却过程中所产生的热应力可能使奥氏体发生范性 形变。在奥氏体中有时还可以观察到孪晶和划移线。
奥氏体组织 100x
奥氏ຫໍສະໝຸດ Baidu组织 600x
5
1.2 铁素体
碳和合金元素溶解在α-Fe中形成的固溶体。在室温时溶 碳量约为0.00218%左右，光学显微镜下，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。铁素体硬度低、塑性好。碳和合金元素 在δ-Fe中形成的固溶体称为δ铁素体。
纯铁，退火处理 200x
6
1.3 珠光体
是铁素体和渗碳体形成的机械混合物。在高温缓冷条件下，可得粗 片层状组织。随着奥氏体过冷度增大，片层逐渐变得细密，硬度也逐渐 升高。珠光体的硬度较铁素体高，并有一定的塑性。
片状珠光体常见于碳素钢的退火、正火组织中。过共析钢经球化退 火处理得到球状珠光体（在铁素体的基体上，分布着颗粒状的渗碳体）。 球状珠光体使钢材硬度降低，便于切削加工。
9
回火贝氏体 500x 钢研102
回火贝氏体 600x 钢研102
回火贝氏体 600x 钢研102
10
❖ 1.5 马氏体
在Fe-C合金中，是碳或氮间隙固溶于α-Fe中的过饱和固溶 体。基本上可分为两类：低碳马氏体和高碳马氏体。
（1）低碳马氏体 又称板条状马氏体，是以条状铁素体为 单元，大致相互平行呈定向排列组成晶区。在一颗奥氏体晶粒 内可以有几个马氏体晶区，相邻两个晶区间的位向差较大。每 个晶区是由许多个板条状马氏体组成，板条状马氏体形似薄木 条，相互平行排列在一个晶面上。它的精细结构是具有大量位 错缠结的亚结构，又称位错马氏体。
粒状贝氏体是由铁素体和它所包围的小岛状组织所组成。岛状 组织刚形成时为富碳奥氏体。在随后的冷却过程中，高碳奥氏体的 分解或保留，与钢的合金成分和冷却条件等有关。
一般认为组织为粒状贝氏体的低合金耐热钢，具有良好的抗蠕 变性能。
（4）无碳贝氏体 是由先期从奥氏体晶界析出的铁素体开始向晶 内生长的共格条状铁素体。铁素体条内，固溶微量碳，晶间无碳化 物析出。无碳贝氏体与低、中碳钢的魏氏组织没有本质上的差异。 魏氏组织的特点是，除了在原奥氏体晶界上存在有自由铁素体外， 在原来的奥氏体晶粒内部也有成片状的自由铁素体，此片状与奥氏 体具有一定的位向关系，且分布在一定的惯习面上。当奥氏体晶粒 较粗，冷却又较快时，易产生这种组织。在铸钢及焊接接头的热影 响区经常会遇到这种组织。
低碳钢及合金钢淬火后得到低碳马氏体组织。提高淬火温 度，条状形态越明显。在低碳马氏体中，碳原子偏聚于位错线 附近。
11
低碳马氏体(板条马氏体) 500x
低碳马氏体(板条马氏体) 800x
12
（2）高碳马氏体 含碳量高的淬火马氏体呈片状（又称针状、 透镜状或竹叶状）。在高碳马氏体中，马氏体片间不相互平行。 在一个奥氏体晶粒内，初生马氏体片较粗大，往往可以横贯整 个奥氏体晶粒。在每个奥氏体晶粒内马氏体针具有一定的几何 取向，长大时不能穿越奥氏体晶界。它的立体形态宛如一个凸 透镜。
片状珠光体 500x
球状珠光体 500x
7
❖ 1.4 贝氏体
是中温转变区域的产物。一般来说，它是铁素体和碳化物的两相组织， 贝氏体的组织形态是多样的，其中主要是上贝氏体和下贝氏体，在低碳低合 金钢中还有粒状贝氏体组织，某些钢中也出现无碳贝氏体。
（1）上贝氏体 典型的上贝氏体外貌象羽毛，一般沿奥氏体晶界形成并生 长。它是由铁素体条和平行于条的长轴而析出的碳化物颗粒所组成。
金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此， 它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。 所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要 指金属或合金的化学成分。 金相组织是反映金属金相的具体形态，常见 的金相组织有：奥氏体、铁素体、珠光体、马氏体、贝氏体、索氏体等 。
在奥氏体晶粒形成的第一片马氏体往往比较粗大，横贯整 个奥氏体晶粒，并将奥氏体分割为二，以后相继形成的马氏体 片就受到限制，尺寸较小。这样，在一个奥氏体晶粒内形成的 马氏体大小不均。有些片状马氏体的中间有一道中脊线。片状 马氏体之间没有转变的奥氏体，称为残余奥氏体。
13
高碳马氏体(针状马氏体) 800x