典型线材金相组织分析
线材金相检验存在的问题与对策(黄
2011年3月 2011年 黄红
线材产品的分类及主要用途
引
言
线材产品涉及到很多领域，产品按用途可分为：低碳钢， 线材产品涉及到很多领域，产品按用途可分为：低碳钢， 优质碳素钢，预应力钢，焊接钢，弹簧钢，冷镦钢， 优质碳素钢，预应力钢，焊接钢，弹簧钢，冷镦钢，帘线钢七 大类，几乎涵盖了从较低含碳量到较高含碳量的所有钢种。线 大类，几乎涵盖了从较低含碳量到较高含碳量的所有钢种。 材产品的主要用途有建筑、标准件、钢丝、钢绞线、焊丝、 材产品的主要用途有建筑、标准件、钢丝、钢绞线、焊丝、弹 簧、汽车轮胎骨架等等。随着炼钢、轧钢生产技术的不断发展、 汽车轮胎骨架等等。随着炼钢、轧钢生产技术的不断发展、 提高，线材产品质量越来越好， 提高，线材产品质量越来越好，尤其是近年来随着汽车工业发 展起来的帘线钢和弹簧钢，对盘条质量提出了更高的技术要求。 展起来的帘线钢和弹簧钢，对盘条质量提出了更高的技术要求。
线材产品的分类及主要用途
线材产品要求除了满足重要的经济性能以外， 线材产品要求除了满足重要的经济性能以外，还必须满足 一系列质量方面的技术要求，最重要的有： 一系列质量方面的技术要求，最重要的有： 良好的机械性能， 高的强度Rm 高的总伸长率A% Rm， A%， ●良好的机械性能，即：高的强度Rm，高的总伸长率A%， 高 的断面收缩率Z%，好的强屈比。线材产品只有具备良好的机械 的断面收缩率Z%，好的强屈比。线材产品只有具备良好的机械 Z% 性能，才能够生产高质量的标准件和各种钢丝。 性能，才能够生产高质量的标准件和各种钢丝。 良好的金相组织， 夹杂物尺寸较小、数量较少， ●良好的金相组织，即：夹杂物尺寸较小、数量较少，较好的 晶粒度和索氏体化率，稳定的金相组织，表面无明显缺陷。 晶粒度和索氏体化率，稳定的金相组织，表面无明显缺陷。线 材产品只有满足以上技术条件， 材产品只有满足以上技术条件，才能生产好的标准件和各种用 途的细丝，从面应用于更广泛的领域。 途的细丝，从面应用于更广泛的领域。
金相显微组织分析(清晰)
图 3-13
Al-Si 合金系的伪共晶区
图 3-14
Al亚共晶和过共晶合金 成分位于共晶线上共晶点左侧和右侧的合金分别称为亚共晶和过共晶合金， 这些合金在 冷却时先结晶出初生晶体，当冷到共晶温度时，剩余液相的成分变到共晶点；即发生共晶反 应形成共晶体：故其凝固后的组织为初生晶体加共晶体。合金成分距共晶点愈近时，组织中 的初生晶体数量就愈少。凝固后继续冷却到室温的过程中，若有固溶度变化，则还将析出二 次相。如图 3-15 为 Pb-Sn 系中的亚共晶合金，其组织为初
第三章 金相显微组织分析
第一节 二元合金平衡（非平衡）显微组织分析
金相显微组织是在金相显微镜下能够看到的合金内部组成物的直观形貌， 它描述了各组 成物的本质、形态、大小、数量和分布特征。这些组成物由不同的相所组成。合金的显微组 织可以是一种相组成的单相组织，也可以是几种相组成的复合组织。 相：是具有同一聚集状态、同一结构、同一性质、并与其他部分在界面分开的均匀组成 部分。 相图：是研究不同成分合金相平衡关系的一种图形。 组织：用肉眼或显微镜所观察到的不同组成相的形状，分布及各相之间的组合状态。 平衡组织：合金经缓慢冷却后具有的显微组织。 非平衡组织：合金经快冷后具有的显微组织。 二元合金：由两种组元组成的合金称为二元合金。 固溶体：以合金某一组元为溶剂，其晶体点阵中溶入其它组元原子（溶质）所组成的异 类原子混合的结晶相，结构保持溶剂元素的点阵类型，其实质是固态溶液。 匀晶转变：由液相直接结晶出单相固溶体的过程。 共晶转变：具有 E 点成分的液相，在一定的温度下，同时结晶出一定成分的两个固相， 即 M 点成分的α相与 N 点成分的β相。 包晶转变：由一个固相与液相作用形成另一个固相的过程，称为包晶转变。 晶内偏析（枝晶偏析） ：在一个晶粒内部成分不均匀的现象，称晶内偏析。 离异共晶：当不平衡共晶体量很少时，其中与初生晶体相同的相，常与初生晶体连成一 片，不能分辩，而共晶体的另一相则留在枝晶间，这种形式的共晶组织称离异共晶。 伪共晶：亚共晶和过共晶合金在快冷时，初生晶体数量减少，共晶体的实际成分偏离原 共晶点，形成伪共晶，成分靠近共晶点的 合金，快冷时，甚至来不及析出初生晶体 即发生共晶反应，得全部共晶体。这种由 非共晶成分的合金而获得全部共晶体的组 织，称为伪共晶组织。 脱溶：由α固溶体中析出另一种固相 的过程，称脱溶，一般脱溶相称为次生相 或次生固溶体，以βⅡ表示。 观察二元合金显微组织，应根据该合 金系的相图，分析合金在平衡及非平衡冷 却条件下可能出现的相及组织组成物。典
火灾中铜导线金相组织研究
、
一
、
再 结 晶 的 速 度 越 快 ， 晶粒 越 大 ， 方 向性 越 弱 ；过 负荷 电流 值 越小 ，再结 晶速度越慢 ，形成的晶粒越 小，方 向性越强； （ ２ ） 导线 在过负荷 电流 的高温作用下 ，晶粒逐步 由原始被拉伸破 碎 晶粒 到形状不规则且沿 导线拉制方 向具有 明显方 向性的多 边形 晶粒 ，最后转变为形状规则的等轴 晶和柱状 晶 ｕ 。 （ － ）加热温度对过 负荷铜导线金相组织 的影响。通过对 线径为 ２ ． Ｓ ｍ ｍ ２ 的铜导线在 ２ ． ５倍安全 电流下过负荷 ２ ０ ｍ ｉ ｎ ，再 分 别置于 ３ ０ ０ ℃、４ ０ ０ ℃、５ ０ ０ ℃、６ ０ ０ ℃、８ ０ ０ ℃下加热 ３ ０ ｍ ｉ ｎ 后喷水冷却所得的金相显微组织进行分析发现，受热温度是影 响其 晶粒度的主要因素，晶粒的大小与其受热温度成正 比，在 定的受热时间内，受热温度越高，导线发生再结晶的速度越 快，晶粒 越大 。当线径 为 ２ ． ５ 删 的铜导线 中通 入 ２ ． ５倍安 全 电流发生过负荷时，导线温度 已经达到 ７ ９ ５ ℃，在该温度下保 持２ ０ ｍ ｉ ｎ 后 ，其微观 组织 已发生改变，并形成了对 应于该温 度 下的晶粒形貌 ，因此再将其置于低于 ８ ０ ０ ℃的热环境 中受热时， 其微观金相组织并未发生显著变化，而将其置于 ８ ０ ０ ℃的热环 境中受热时，其 晶粒明显增大 ，方向性也基本消失。 （ 四）加 热时间对过 负荷铜 导线金相组织 的影响。对 过 负荷 后的铜导线进行加热处理 时，加热时间将影响其微观形貌 的变化。当加热温度较高时，加热时间对晶粒的影响较大；而 当加热温度较低时 ，加热时间则对其影响不大。当在 ５ ０ ０ ℃的 热环 境中对发生过 负荷后的铜导线进行加热处理 时，导线 的金 相显微特征并未随着加热时间的延长而发生显著变化 。分析其
常用金相组织图片总结
一汽车钢板弹簧金相组织分级图（×500）图1 回火屈氏体 (1级) 图 2 回火屈氏体+少量贝氏体（2级）图3 回火屈氏体+少量铁素体 (3级) 图4 回火屈氏体+少量贝氏体+少量铁素体（4级）图5 回火屈氏体+铁素体+屈氏体（5级）二马氏体组织a板条状马氏体 B针状马氏体 c片状马氏体加残余奥氏体三莱氏体四粒状贝氏体五索氏体汽车钢板弹簧金相组织及缺陷组织——黎方英1、原材料金相组织及缺陷组织分析材料:60Si2Mn 钢.处理情况:热轧状原材料.组织分析:图1 a) ,金相组织为铁素体和片层珠光体.正常原材料组织. 图1 b) ,弹簧扁钢表面的脱碳. 图1 c) ,d) ,金相组织为带状铁素体和珠光体. 严重带状组织一般热处理工艺难以消除. 图1 e) ,弹簧扁钢表面的划痕,原材料表面缺陷. 图1 f) ,弹簧扁钢表面的碎裂,原材料表面缺陷的废品.a)500× b)100×c)100× d)100×e)100× f)100×图1 原材料金相组织及缺陷组织分析2、60Si2Mn 钢板弹簧正常淬火和回火组织分析：处理情况:图2 a) ,860 ℃加热保温后油冷淬火. 图2b) ,860 ℃加热保温后油冷淬火,460 ℃回火.组织分析：图2 a) ,金相组织为中等针状淬火马氏体.淬火获得马氏体,是达到强韧化的重要基础. 图2 b) ,金相组织为中等回火屈氏体.a)500× b)500×图2 汽车钢板弹簧正常淬火组织和回火组织分析3、淬火加热温度低形成的缺陷组织如图3材料:50CrVA 钢. 侵蚀剂:4 %硝酸酒精溶液.处理情况:加热保温后油冷淬火,460 ℃回火.组织分析:图3 a) ,金相组织为回火屈氏体,未溶解的铁素体和未溶解的碳化物. 图3 b) ,金相组织为回火屈氏体,未溶解的铁素体和片状珠光体.a)500× b)500×图3 淬火加热温度低形成的缺陷组织4、淬火加热温度高形成的缺陷组织如图4.材料:图4 a) 、图4 c) ,60Si2Mn 钢;图4 b) ,50CrVA 钢.处理情况:图4 b) ,加热保温后油冷淬火;图4 a) 、图4c) ,加热保温后油冷淬火,460 ℃回火.组织分析:图4 a) ,金相组织为回火屈氏体和上贝氏体,最大晶粒度超过1 级. 图4 b) ,金相组织为淬火马氏体和残余奥氏体. 图4 c) ,金相组织为回火屈氏体,表层有一层全脱碳铁素体层,并有沿晶界向内伸展的裂纹,裂纹内充满氧化物.a)500× b)500×c)100×图4 淬火加热温度高形成的缺陷组织5、淬火冷却速度不够形成的缺陷组织如图5.材料:图5 a),60Si2Mn 钢;图5 b) ,50CrV4 钢.处理情况:图5 a),加热保温后油冷淬火,460 ℃回火;图5 b) ,加热保温后超速油冷淬火. 组织分析:图5 a),金相组织为回火屈氏体和上贝氏体. 图5 b) ,金相组织为淬火马氏体,残余奥氏体,析出铁素体,析出屈氏体和上贝氏体.a)500× b)500×图5 淬火冷却速度不够形成的缺陷组织6 .回火缺陷组织如图6.材料:60Si2Mn钢.侵蚀剂:4%硝酸酒精溶液.处理情况:860℃加热保温淬火,460℃回火.组织分析:图6 a) ,金相组织为回火屈氏体,心部少量回火马氏体,心部硬度值为49 HRC。
钢铁材料人必须知道的15种金相组织
钢铁材料人必须知道的15种金相组织先回忆一下铁碳合金相图↓↓奥氏体定义：碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征：奥氏体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温，这种奥氏体称残留奥氏体。
奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶。
在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小，晶粒边界呈不规则的弧形。
经过一段时间加热或保温，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。
铁素体定义：碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体特征：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。
渗碳体定义：碳与铁形成的一种化合物特征：渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐蚀，在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多，在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
•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珠光体定义：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特征：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。
金属材料金相微观组织分析
实验三：金属材料金相显微组织分析指导老师：曾迎地点：机械馆2331 时间：2019.5.28 1、取样与制作1.1全相试样的选取准则金相检验是研究金属及合金内部组织的重要方法之一，是骓热处理质量好坏的重要手段，要进行金相检验，首先要选择合适的有代表性的金相试样。
常规检验可按相关技术标准规定要求取样，失效件的检验可在损坏的地方与完事的部位分别截取试样以作比较，结合其他检测手段探究其失效的大摇大摆。
金相试样截取部位确定以后，还必须确定检验面的方向，常取横向截面或纵向截面，横向试样即试样磨面为与轧(锻)制方向垂直的截面；纵向试样即试样磨面为与轧(锻)制方向平等的截面。
1.2 金相试样的截取方法金相试样的大小应便于握持及磨制，较理想的形状尺寸是磨面面积小于400mm2，高度15～20mm的圆柱体或长方体。
从被检测的金属材料和零件上截取金相试样可用手锯、砂轮切割机、电火花切割机、剪切、锯、鉋、车、铣等截取，必要时也可用气割法截取。
金相实验室里最常用的是手锯和薄片砂轮切割。
未经热处理的钢材、普通铸铁以及有色金属可用手锯切取，也可用薄片砂轮切割机切取；淬火处理后的钢材，常用切割砂轮机切取。
切割时，要注意冷却，特别是用砂轮切割机时，需要有充分的冷却液进行冷却。
硬而脆的可以用锤击法取样，拣出合适的形状和尺寸的试样，或者进行镶嵌。
无论采用何种方法截取试样，都就避免试样因截割加工不当而引起的显微组织变化，如淬火马氏体组织试样，若切割时冷却不当，过热发生回火形成回火马氏体组织；低碳钢、有色金属中晶粒因受力而拉长、压缩、扭曲；奥氏体类钢在外力作用下晶粒内部滑移线增加出现形变孪晶等。
这就要求在截取试样过程中试样受热、受外力作用尽量小。
1.3 夹持与镶样当选取好的试样过小或过薄(金属碎片、钢丝、钢带、钢针、小钢球等)不易握持，或要对表面处理、表面缺陷等边缘组织试样进行检验，因此要保护试样边缘，或者试样要在自动磨光和自动抛光机上进行自动研磨、抛光时，要对试样进行夹持或镶嵌，所选用的夹持与镶嵌方法均不得改变原始组织。
金相组织及特点
金相组织及特点金相组织就是指材料的显微组织有关金相组织与特性：铁索体（F）1.组织：碳在a 铁中的固溶体2.特性：呈体心立方晶格。
溶碳能力最小，最大为0.02%；硬度和强度很低，HB=80~120、sb=250N/mm2；而塑性和韧性很好，d=50%、?=70~80%。
因此，含铁素体多的钢材（软钢）中用来做可压、挤、冲板与耐冲击震动的机件。
这类钢有超低碳钢，如：0Cr13、1Cr13、硅钢片等。
奥氏体1.组织：碳在? 铁中的固溶体2.特性：呈面心立方晶格。
最高溶碳量为2.06%，在一般情况下，具有高的塑性，但强度和硬度低（HB=170~220），奥氏体组织除了在高温转变时产生以外，在常温时亦存在于不锈钢、高铬钢和高锰钢中，如奥氏体不锈钢等渗碳体（C）1.组织：铁和碳的化合物（Fe3C）2.特性：呈复杂的八面体晶格。
含碳量为6.67%、硬度很高、HRC70~75、耐磨，但脆性很大。
因此，渗碳体不能单独应用，而总是与铁素体混合在一起。
碳在铁中溶解度很小，所以在常温下，钢铁组织内大部分的碳都是以渗碳体或其他碳化物形式出现。
珠光体（P）1.组织：铁素体片和渗碳体片交替排列的层状显微组织，是铁素体与渗碳体机械混合物（共析体）。
2.特性：是过冷奥氏体进行共析反应的直接产物。
其片层组织的粗细随奥氏体过冷程度不同，过冷程度越大，片层组织越细性质也不同。
奥氏体在约600℃分解成的组织称为细珠光体（有的叫一次索氏体），在500~600℃分解转变成用光学显微镜不能分辨其片层状的组织称为极细珠光体（有的一次屈氏体），它们的硬度较铁素体和奥氏体高，而较渗碳体低，其塑性较铁素体和奥氏体低而较渗碳体高。
正火后的珠光体比退火后的珠光体组织细密，弥散度大，故其力学性能较好，但其片状渗碳体在钢材承受负荷时会引起应力集中，故不如索氏体。
莱氏体（L）1.组织：奥氏体与渗碳体的共晶混合物2.特性：铁合金溶液含碳量在2.06%以上时，缓慢冷到1130℃便凝固出莱氏体。
冷镦钢热轧盘条金相组织
冷镦钢热轧盘条金相组织冷镦钢热轧盘条是一种常见的金属材料，具有广泛的应用。
金相组织是对材料内部结构的描述，对于研究和评估材料的性能具有重要意义。
冷镦钢热轧盘条的金相组织主要由晶粒、相和晶界组成。
晶粒是材料内部的微观结构，具有一定的形状和尺寸。
相是指材料中不同化学成分的区域，可以是金属相或非金属相。
晶界是晶粒之间的边界，是晶体的结构缺陷。
在冷镦钢热轧盘条的金相组织中，晶粒的形状和尺寸对材料的性能有很大影响。
晶粒越细小，材料的强度和韧性越高。
相的分布和形态也会对材料的性能产生影响。
不同的相具有不同的性质，相互之间的相互作用会影响材料的力学性能和耐腐蚀性能。
冷镦钢热轧盘条的金相组织可以通过金相显微镜观察和分析。
金相显微镜是一种专门用于观察金相组织的仪器，通过对样品进行抛光和腐蚀处理，可以清晰地观察到样品的金相组织。
通过金相显微镜的观察，可以了解到冷镦钢热轧盘条的晶粒形状和尺寸，相的分布和形态，以及晶界的特征。
冷镦钢热轧盘条的金相组织对材料的性能和用途有很大影响。
通过合理控制和调节金相组织，可以改善材料的强度、韧性、耐腐蚀性和加工性能。
因此，在生产和应用过程中，需要对冷镦钢热轧盘条的金相组织进行精确的控制和分析，以保证材料的质量和性能。
冷镦钢热轧盘条的金相组织是对材料内部结构的描述，对于研究和评估材料的性能具有重要意义。
通过金相显微镜的观察和分析，可以了解到冷镦钢热轧盘条的晶粒形状和尺寸，相的分布和形态，以及晶界的特征。
合理控制和调节金相组织，可以改善材料的性能和用途。
冷镦钢热轧盘条的金相组织研究是一个复杂而重要的课题，需要不断深入研究和探索。
冷拉钢丝绳金相组织
冷拉钢丝绳金相组织
冷拉钢丝绳是采用拉丝机将原材料冷拔加工成钢丝绳的一种工艺。
在冷拉过程中，钢丝的金相组织会发生变化，主要表现为晶粒的细化
和变形。
冷拉钢丝绳的金相组织主要由铁素体和珠光体组成。
在冷拉过程中，钢丝受到拉力的作用，晶粒发生变形和细化，使得钢丝的强度和
韧性得到提高。
同时，冷拉过程中也会产生一些残余应力，这些应力
会影响钢丝的力学性能和使用寿命。
因此，在冷拉钢丝绳的生产过程中，需要控制冷拉速度、冷拉张力和冷拉温度等参数，以保证钢丝的金相组织和力学性能符合要求。
同时，还需要对冷拉钢丝绳进行金相检验和力学性能测试，以确保其质量符合标准。
常见金相组织照片word版本
组织金相图谱大汇总时刻:2020-08-04 12:37来源:中国热处置网作者:点击:次Cr12MoV 热处置淬火以后共晶碳化物内裂纹 Cr12MoV 原材料莱氏体共晶碳化物角状化 ; 碳化物拖尾及链状 GCr15 材料低倍组织查验Ф165mm 原材料（图1-4 ）发此刻切片横截面上近中心区域呈现Cr12MoV热处置淬火以后共晶碳化物内裂纹Cr12MoV原材料莱氏体共晶碳化物角状化; 碳化物拖尾及链状GCr15材料低倍组织查验Ф165mm原材料（图1-4）发此刻切片横截面上近中心区域呈现颇多的细长条发纹，裂纹二侧呈锯齿形，是典型的白点裂纹，按1979-80标准中Ф150-250mm规格评定，白点裂纹为2级，属不合格材料。
Cr12MoV未热处置时工件上存在内裂纹，工件高度=60毫米。
反面没有裂纹原材料Cr12,Φ90mm.共晶碳化物＞＞8级.碳钢脱碳Delta Ferrite 内的 carbide, 以类似 Fine Pearlite 的型态呈现，并非黑黑的一大块. 需放大 2000 ~ 3000 倍才可看出。
处置後, 碳化物固溶入铁素体"岛屿"(islands of delta Ferrite), 故看起来乾乾净净. 切削性与耐蚀性取得提升晶界上的氮化物大型塑料射出机的 tie bar, 直径约 250 mm. 疲劳断裂送验, 致命杀手是晶界上的氮化物薄膜 ironnitride film最后一張才是1000X, 前面那張是500X. 晶粒內也有小段氮化物析出.JIS SUJ2 轴承钢两种淬火温度的组织正确淬火温度:>/~ 800 C. 两相区, 淬回後: 碳化物微粒散布於回火 Martensite. 以碳化物微粒抗击磨耗错误淬火温度:>900 C. >Acm 单相区 (碳化物微粒全不见了), 淬回後: 残奥 (残奥无硬度可言) + 回火高碳 Martensite(相转变膨胀大易淬裂).。
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。
金相组织报告
金相组织报告
报告题目：金相组织分析
报告目的：对金属材料的组织结构进行分析，提供材料性能的评价和判断依据。
报告内容：本次对样品进行了金相显微镜分析，经过对显微镜中的金相组织进行观测和比较，得出以下结论：
1.样品为纯铜材料，由观察可以确定晶粒的大小分布均匀，没有明显的断面、气孔等影响材料性能的缺陷，满足一般要求。
2.样品的晶粒尺寸分布较窄，表明样品的热加工工艺较好，未发生θ相析出和晶粒长大现象。
这种组织结构具有较高的强度和塑性。
3.进一步分析发现样品中存在着明显的晶界，晶界厚度较小，表明该材料的晶界清晰，结合力强，具有良好的晶间松动。
这有利于样品的延展性和塑性，同时设备结构也更加稳定。
4.样品内不同方向的拉伸比不同，在不同方向上表现出不同的显微形貌。
这说明样品材料内部存在一定的组织各向异性，但总体性能的均匀性和一致性较好，可以适用于复杂受力环境下的应用场合。
结论：本次对样品所得到的金相组织分析结果显示，样品的材料性能和各项性能指标均处于良好的状态，具有较好的机械强度和持久性能，可适用于需要高强度和稳定性质的机械零件制造领域。
报告编制：
报告人：XXX
报告时间：XXX
审核人：XXX
批准人：XXX
报告结果：XXX
报告附件：样品照片和金相组织分析图。
以上是本次金相组织报告的主要内容，如有补充需要，请及时与本公司联系。
6.5规格Q195线材开裂原因分析
图1Q195盘条弯折后开裂的宏观形貌Q195盘条钢具有塑性低、韧性高、含碳量低，且易于加工的优点，在金属制品行业被广泛应用，如购物车、烧烤架、镀锌铁丝、晾衣架骨架等五金制品。
现某公司在加工Q195盘条时，弯折过程中出现开裂，严重影响质量。
笔者从钢材的宏观形貌、微观组织、化学成分等几个方面进行分析，旨在找出盘条弯折开裂原因，防止此类缺陷再次出现。
1理化检测1.1宏观分析图1是Q195盘条弯折后开裂的宏观形貌，开裂的位置为试样外侧，开裂起点为中间最宽部位。
1.2化学成分分析开裂的Q195试样采用赛默飞世尔8860直读光谱仪进行检测，表1为试样的化学成分及氧氮氢含量，其结果如下表1所示，化学成分满足技术要求。
1.3金相分析对开裂的Q195线材进行取样，经过磨制、抛光、腐蚀后，使用奥林巴斯金相显微镜BX51M 进行观察，检测试样的金相组织、夹杂物种类及等级。
（1）金相组织分析。
将试样放置在金相显微镜下，观察不同倍数下的金相组织的微观形貌。
试样的组织为铁素体+极少量珠光体+极少量网状的三次渗碳体，未见其他异常组织，如图2、图3所示。
在观察试样晶粒度时发现，开裂处晶粒变形较为均匀，但在距离试样中心约15mm 处存在混晶现象，粗晶粒区晶粒度等级为6.5级，细晶粒区晶粒度等级为8.5级，如图4所示。
6.5规格Q195线材开裂原因分析周秋伶（阳春新钢铁有限责任公司，广东阳春529600）摘要：热轧Q195盘条钢材，规格为6.5，在弯折时发生开裂。
为探究开裂原因，对钢材进行了化学成分、金相组织及夹杂物分析。
试验结果表明：钢材属于脆性断裂，因显微组织中出现网状的三次渗碳体，导致材料的塑性下降，在弯折时出现开裂。
关键词：开裂；网状渗碳体；Q195线材；混晶组织作者简介：周秋伶（1994-），女，广西桂林人，主要研究方向：金属材料检测技术等方面。
表1开裂Q195钢材试样化学成分及氧氮氢含量元素1#2#3#C/%0.05130.04930.0495Si/%0.05530.03860.0406Mn/%0.28050.30680.3187P/%0.01160.01590.0136S/%0.0210.0220.0179O/PPM 73.367.883.5N/PPM 52.750.859.3H/PPM <0.01<0.01<0.01图2Q195弯折开裂线材金相组织100XMetallurgy and materials24第6期（2）非金属夹杂物分析。
铜导线搭铁短路熔痕金相组织特征分析
火灾调查与分析铜导线搭铁短路熔痕金相组织特征分析王亮'，张文涛2(1.甘肃省消防救援总队，甘肃兰州730070；2.临夏州消防救援支队，甘肃临夏731800)摘要：搭铁短路作为一种特殊的短路故障，在电气火灾痕迹物证鉴定工作中难度较大。
通过对单芯聚氯乙烯铜导线火灾前搭铁短路故障进行模拟实验，对其形成的铜导线熔痕金相组织特征进行全面的技术鉴定与分析，并与火灾前线间短路熔痕金相组 织特征进行对比，为火灾事故调查工作提供科学的指导。
关键词：铜导线;搭铁短路;金相组织；火灾调查中图分类号：X92&7.TU998.12 文献标志码：B文章编号：1009-0029(2019)07-1052-03短路故障是引起电气火灾的重要原因，常见的短路故 障是线间短路，火灾前线间短路即一次短路，火灾中线间短路即二次短路。
搭铁短路是一种特殊的短路故障，一般是指电气线路在用电设备和开关之前发生搭铁，致使电路 出现故障，电气设备不能正常工作的一种短路故障。
痕迹”.“*>11!,.■•'■III,,^»<11(,,.Investigation and discussion on an automobilefire caused by arsonZHANG Liang 1, ZHANG De-sheng 1,ZHAO Xiang 1, WU Xian 1, XIAO Ling-yun 2(1. Tianjin Fire Research Institute of MEM , Tianjin 300381,China,2. SAMR Defective Product Administrative Center, Bei jing 100101, China)Abstract: Based on the typical investigation cases and the simula tion experiments of typical ignition parts, including rear tire, wing span lining, rearview mirror, bumper, pedal, etc., this paper ana lyzed the process of the occurrence and development of the car ar son fire without accelerant , and preliminarily summarized the char acteristics of the car arson fire. The study can provide reference for fire investigators.Key words: automobile fire ； arson; accelerant; fire point ；fire inves tigation作者简介：张良(1987-),男，山东济南人，应急管 理部天津消防研究所火灾物证鉴定中心助理研究员，硕士，主要从事电气火灾与车辆火灾鉴定与调查研究，天津市南开区卫津南路110号,300381 =通信作者：肖凌云，国家市场监督管理总局缺陷产品 管理中心高级工程师。
钢中典型金相组织
钢中典型金相组织1、铁素体：成分：C 0.03%, Si 0.33%, Mn 0.22%, P 0.014%, S 0.012% 热处理：950℃退火2、珠光体+铁素体成分：C 0.44%, Si 0.19%, Mn 0.73%, P 0.022%, S 0.011% 热处理：930℃退火3、珠光体成分：C 0.86%, Si 0.17%, Mn 0.22%, P 0.011%, S 0.004% 热处理：950℃退火4、珠光体+网状渗碳体成分：C 1.13%, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009% 热处理：900℃退火5、球状渗碳体成分：C 1.13 %, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009% 热处理：780℃退火1小时后徐冷6、马氏体成分：C 0.81%, Si 0.25%, Mn 0.36%, P 0.014%, S 0.009% 热处理：850℃水淬7、屈氏体成分：C 0.81%, Si 0.25%, Mn 0.36%, P 0.014%, S 0.009% 热处理：850℃水淬后，350℃回火8、索氏体成分：C 0.81%, Si 0.18%, Mn 0.33%, P 0.022%, S 0.014% 热处理：820℃水淬；580℃回火9、上贝氏体成分：C 0.84%, Si 0.29%, Mn 0.40%, P 0.012%, S 0.008% 热处理：930℃奥氏体化后放入400℃盐浴炉中等温处理10s后水冷10、下贝氏体成分：C 0.74%, Si 0.44%, Mn 0.76%, P 0.021%, S 0.058%热处理：880-890℃奥氏体化后放入290-300℃盐浴炉中等温处理15分钟后水冷11、残留奥氏体成分：C 1.13%, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%热处理：1030℃油冷12、马氏体＋球状渗碳体成分：C 1.13 %, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%热处理：球化珠光体组织加热到800℃水冷，100℃回火13、屈氏体＋马氏体成分：C 0.41%, Si 0.25%, Mn 0.73%, P 0.015%, S 0.011% 热处理：850℃油冷14、马氏体+铁素体成分：C 0.33%, Si 0.17%, Mn 0.74%, P 0.027%, S 0.015% 热处理：从950℃炉冷到750℃后水淬15、魏氏组织成分：C 0.33%, Si 0.17%, Mn 0.74%, P 0.027%, S 0.015% 热处理：从1280℃加热1小时后空冷16、渗碳组织成分：C 0.16%, Si 0.26%, Mn 0.53%, P 0.018%, S 0.019% 热处理：在890℃加热2小时固体渗碳后徐冷渗碳层全貌17、脱碳组织成分：C 0.81%, Si 0.18%, Mn 0.33%, P 0.022%, S 0.014% 热处理：在氧化铝中960℃加热2.5小时炉冷脱碳层全貌粒状贝氏体共晶莱氏体。
管线钢金相组织
管线钢金相组织一、引言管线钢是在石油、天然气等输送管道中广泛应用的重要材料。
为了确保管线的安全性和可靠性，对管线钢的金相组织进行全面、详细、完整的研究非常重要。
本文将就管线钢金相组织进行深入探讨，以帮助读者了解管线钢的结构和性能。
二、管线钢的金相组织分类根据管线钢的成分和处理方法的不同，其金相组织可以分为以下几类： 1. 碳素钢：由铁和碳组成，主要成分是铁素体和少量的渗碳体。
2. 低合金钢：在碳素钢的基础上，加入少量的合金元素，如锰、铬、钼等。
其金相组织主要为铁素体和少量的合金化合物。
3. 不锈钢：含有较高的铬和镍，形成耐腐蚀的铬酸盐膜，金相组织主要为奥氏体、铁素体和少量的合金化合物。
4. 高合金钢：含有大量的合金元素，如钼、钴、钛等。
其金相组织复杂多样，包括奥氏体、铁素体和各种合金化合物。
三、影响管线钢金相组织的因素管线钢的金相组织受多个因素的影响，包括： 1. 成分和含量：不同的元素在钢中的含量和比例会导致金相组织的差异。
例如，增加碳含量可以增强钢的硬度和强度，但会降低韧性。
2. 冷却速率：快速冷却可以导致金相组织中的细小晶粒，提高钢的硬度和强度，但可能降低韧性。
慢速冷却则可以产生较大的晶粒，提高韧性。
3. 热处理工艺：热处理工艺包括退火、淬火、回火等，可以改变钢的金相组织，达到不同的性能要求。
4. 加工变形：冷加工、热加工等加工变形方式可以改变钢的晶粒形状和大小，进而影响金相组织的形成。
四、管线钢金相组织的性能管线钢的金相组织直接影响其性能表现，主要包括以下几个方面： 1. 强度：金相组织中的晶粒大小、晶界形状和分布对钢的强度有重要影响。
较细小的晶粒和均匀的晶界分布可以提高钢的强度。
2. 韧性：金相组织中的晶粒形状和分布对钢的韧性有影响。
较大的晶粒和不均匀的晶界分布可能降低钢的韧性。
3. 耐腐蚀性：金相组织中的合金化合物和晶界对钢的耐腐蚀性能有重要影响。
合金化合物的存在可以提高钢的耐腐蚀性能。
金属材料金相微观组织分析
金属材料金相微观组织分析金属材料是工程材料的重要组成部分，其性能表现与其金相微观组织密切相关。
金相微观组织分析是通过光学显微镜观察金属材料的组织结构，并通过对组织结构的分析来了解材料性能与组织结构之间的关系。
下面将对金属材料金相微观组织分析进行详细介绍。
金相微观组织分析是通过制备薄片，对金属材料进行组织观察和分析的方法。
首先需要从金属材料中制备出薄片，然后进行打磨和抛光处理，使其表面光洁度达到要求。
接着，将薄片进行腐蚀处理，使不同的组织结构产生明显的差异。
最后，通过光学显微镜观察与分析薄片上的组织结构，如晶粒结构、晶界、相分布等。
通过这些观察和分析，可以得到关于材料性能与组织结构之间关系的有价值的信息。
金相微观组织分析的一项主要内容是观察晶粒结构。
在光学显微镜下，通过增加透射光的方法，可以清晰地观察到材料中晶粒的形状、大小和方向。
晶粒的形状和大小对材料的力学性能、热处理效果等具有重要影响。
晶粒越细小，材料的抗拉强度和硬度越高。
另外，晶粒的方向分布会影响材料的各向异性。
除了晶粒结构外，金相显微镜还可以观察和分析材料的相分布。
相是指材料中具有相同化学组成和结构的部分。
相的分布对材料的力学性能、耐蚀性等也有重要影响。
例如，在一些合金中，固溶体相与析出相的组织结构会影响材料的强度和硬度。
此外，金相显微镜还可以观察材料中的孪晶结构和缺陷结构。
孪晶是晶界附近的微小结构，对材料的延展性和强度具有重要影响。
而缺陷结构如晶界、位错等也会对材料的力学性能和热处理效果产生影响。
金相微观组织分析除了通过观察和分析组织结构来了解材料性能与组织结构之间的关系外，还可以通过显微硬度测试、拉伸试验等方法来验证和深入了解这些关系。
总结起来，金相微观组织分析通过光学显微镜观察和分析金属材料的组织结构，包括晶粒结构、相分布、孪晶结构和缺陷结构等，并通过这些结构的观察与分析，来了解材料性能与组织结构之间的关系。
这对于材料的设计和制备过程具有重要的指导意义，也为材料的性能提升和应用提供了有价值的数据。
教你看金相组织（有定义有特征）
教你看金相组织（有定义有特征）奥氏体: 碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征: 一般是存在于高温下的组织，200-300℃奥氏体开始分解；随加热温度升高晶粒将逐渐长大。
一定温度下，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大。
晶界比较直，呈规则多边形；无磁性，塑性很好，强度较低，具有一定韧性；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体针间的空隙处；过冷奥氏体：在A1温度以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体铁素体：碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体，具有体心立方晶格，溶碳能力极差；特征: 具有良好的韧性和塑性；呈明亮的多边形晶粒组织；存在于较高温度1400℃以上，故称高温铁素体或δ固溶体，用δ表示；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（0.77%的含碳量）时，铁素体沿晶粒边界析出。
(共析：两种或以上的新相，从母相中一起析出，而发生的相变)马氏体：碳溶于α-Fe的过饱和的固溶体，体心正方结构；常见的马氏体形态：板条、片状；马氏体形态主要取决于马氏体的形成温度，而形成温度又取决于奥氏体中碳和合金元素的含量；对于碳钢来讲，含碳量增加，板条马氏体数量相对减少，片状马氏体数量相对增加；特征: 具有高强度、高硬度；由奥氏体急速冷却（淬火）形成，它不是一种平衡组织，在加热到80～200℃情况下很容易分解；板条马氏体：在低、中碳钢及不锈钢中形成，由许多成群的、相互平行排列的板条所组成的板条束。
空间形状是扁条状的，一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束（通常3到5个）；片状马氏体（针状马氏体）：常见于高、中碳钢及高Ni的Fe-Ni 合金中；当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时，便称为隐晶马氏体。
在生产中正常淬火得到的马氏体，一般都是隐晶马氏体回火马氏体：低温（150～250oC）回火产生的,过饱和程度较低的马氏体和极细的碳化物共同组成的组织。
80～200℃马氏体分解，当钢加热到约80℃时，其内部原子活动能力有所增加，马氏体中的过饱和碳开始逐步以碳化物的形式析出，马氏体中碳的过饱和程度不断降低，从而形成过饱和程度较低的马氏体和极细碳化物的混合组织；渗碳体：碳与铁形成的一种化合物Fe3C；特征: 含碳量为6.67%，具有复杂的斜方晶体结构；硬度很高，脆性极大，韧性、塑性几乎为零；珠光体：铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体组成的片层相间的机械混合物；特征: 呈现珍珠般的光泽；力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好；片状珠光体：铁素体和渗碳体以薄层形式，交替重叠形成的混合物；根据珠光体片间距的大小不同可以分为：珠光体（片间距450～150nm，形成温度范围A1～650℃，在光学显微镜下能明显分辨出来）索氏体（片间距150～80nm，形成温度范围650～600℃，只有高倍光学显微镜下才分辨出来）屈氏体（片间距80～30nm，形成温度范围600～550℃，只能用电子显微镜才能分辨出来）粒状珠光体：渗碳体以颗粒状形式，存在于铁素体基体上的混合物；粒状珠光体一般是通过球化退火得到的；(球化退火：为了使钢中碳化物球化而进行的退火)上贝氏体：在温度下降到550～350℃范围时，由过饱和针状铁素体和渗碳体形成的混合物，渗碳体在铁素体针间；特征：呈羽毛状，脆性，硬度较高；500倍光学显微镜下基本能够识别清楚。
- 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)。
典型线材金相组织分析
摘要：采用金相分析,对安阳钢铁公司典型线材进行综合检验,将正常组织和常见缺陷组织进行对比,分析缺陷组织产生的原因及其对线材力学性能的影响,并提出改进意见。
关键词：线材;金相组织;脱碳层;索氏体化率;力学性能
安钢线材中按要求需要做金相检验的有40钢、45钢、55钢、65钢、70钢、80钢等系列中、高碳普碳钢,以及按日本标准生产的
SWRCH15K,SWRCH35K,SWRCH45K以及SWRH82B,30MnSi等钢种。
涉及的检验项目有金相组织、脱碳层、索氏体化率等。
1金相检验
1.1正常金相组织
几种线材的正常金相组织如图1所示。
1.2金相检验缺陷组织
金相检验缺陷组织如图2所示。
a)40钢网状、半网状铁素体和珠光体×100
2分析讨论
2.1组织不均匀
在40钢中有时会出现如图2a所示的组织不均匀现象。
经图像仪分析,其珠光体体积分数最高可达81.5%,最低为57.8%。
可推算出碳的质量分数最高为0.63%,最低为0.44%,碳含量局部明显偏高,使得C曲线右移,组织上表现为大块珠光体和沿晶界分布的细网状铁素体。
这种不均匀导致线材力学性能有明显差异,另一方面,沿晶界分布的细网状铁素体也将导致力学性能下降。
2.2表面脱碳
线材表面脱碳主要是由于在热加工过程中,因周围氧化气氛的作用,使钢材表面的碳全部或部分丧失掉。
一般来说,加热温度愈高(尤其在900℃以上)、时间愈长、炉内氧化性气氛愈强,则脱碳层愈厚。
钢材中的钨、硅等也会促使脱碳的发生。
脱碳不仅使线材的表面硬度下降,而且使其疲劳强度也降低。
按照标准,要求其脱碳层厚度(包括完全脱碳层和不完全脱碳层)不得大于试样直径的1%。
2.3魏氏组织
SWRCH35K的表面一般极少见脱碳现象,但经常会在边部出现局部的魏氏组织。
这主要是因为在加热过程中加热温度偏高、冷却速度较快,而在冷却时,先共析铁素体沿一定的晶面或惯析面呈针状析出,与奥氏体晶格之间有一定的取向关系。
魏氏组织常伴随有粗大的奥氏体晶粒,造成钢的力学性能,尤其是冲击韧性的下降,严重时会造成材料在使用过程中的脆性断裂。
图2c中魏氏组织比较严重,已达到3级。
2.4索氏体含量
为使线材顺利拉拔,要求线材的金相组织索氏体化率尽量高。
索氏体是一层铁素体和一层渗碳体的机械混合物,索氏体的片间距比普通片层珠光体的片间距要小,片间距与过冷度有关系,过冷度越大(即转变温度越低),片间距越细。
珠光体的力学性能与珠光体的层间距有关:层间距越小,相界越多,在外力作用下,抗塑性变形能力增强,故强度
越高,同时塑性也增大,故索氏体的综合性能较好。
图2d中索氏体化程度为3级,其中过多的普通片层珠光体使材料的综合性能下降。
3改进措施
(1)加强成分控制,避免因成分偏析而带来的组织差异。
钢材中各部分化学成分不均匀的原因是钢的选择结晶和固相中元素扩散不充分。
采取适当延长冶炼时间,使其夹杂物充分上浮,或增加电磁搅拌以消除合金元素的枝晶偏析等措施,避免因成分偏析而带来的组织差异。
(2)对于脱碳的预防。
主要控制轧制时的加热温度、加热时间和加热速度。
加热温度的选择应依钢种不同而不同,而合理的加热时间则取决于钢种、尺寸、装炉温度、加热速度以及加热设备的性能与结构。
加热温度愈高、时间愈长,脱碳倾向愈明显,故在条件允许的情况下,尽量实行热装炉,以减少加热时间,提高产量和质量。
对于含碳及合金元素量愈多的钢,则要求热装温度愈高[1]。
此外,提高加热速度不仅可提高生产能力,还可防止或减轻脱碳的发生,但最大加热速度取决
于钢种的导热性和塑性,还取决于原料的尺寸和外部形状。
对于高碳
钢、高锰钢、高硅钢等导热性和塑性较差的钢种,在600～650℃以下要放慢加热速度,加热至700℃以上用尽可能快的速度加热。
严格控制钢中钨、硅等元素的含量也是预防脱碳的有效手段。
(3)魏氏组织的预防。
魏氏组织的产生主要是轧制时加热温度偏高,加热时间过长造成的。
随着钢中含碳量及某些合金元素的增多,魏氏组织的倾向性增大。
对于碳素钢,最高加热温度应低于固相线100～150℃,已出现魏氏组织的钢,可以用热处理(正火处理)方法来矫正[2]。
但对于炉温过高的钢,除了出现魏氏组织外,还会产生硫化物向γ-Fe的固溶以及在冷却时沿晶界的再析出,对于这种情况,不可能也不允许再次加热到锻造温度并通过再度变形来改善硫化物的分布形态。
(4)索氏体含量的控制。
钢在不同的冷却条件下会得到不同的组织结构和性能,生产中常利用控制轧制和冷却来控制钢材所需的组织性能。
线材轧制后应由奥氏体急冷至索氏体相变温度下进行等温转变,可获得索氏体组织。
由于线材内外温度不可能与冷却装置的温度一致,故实际组织内就有先共析铁素体残余和一部分稍大的珠光体。
一般来说,随着冷却速度的增加,由奥氏体转变而来的铁素体-渗碳体混合物也变得愈来愈细,即索氏体含量增多。
但对于塑性和导热性较差的钢种,冷却速度过大易产生冷却裂纹和白点,故应根据产品技术要求和
钢种特性,采用不同的冷却制度,同时力求冷却均匀。