碳钢带状组织图例
第3章 铁碳合金相图和碳钢
Fe C（沿F晶界分布的基片）→ 晶界分布的基片）
3 Ⅲ
共析渗碳体（分布在铁素体 共析渗碳体（
内的片层状） 晶界呈网状分布） 内的片层状）→ Fe3CⅡ （沿A晶界呈网状分布）→共晶 渗碳体（为莱氏体的基体）→ 渗碳体（为莱氏体的基体） 粗大片状）。 粗大片状）。
Fe C （分布在莱氏体上的
3 Ⅰ
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二、碳钢的分类
1、按含碳量分类 低碳钢（C≤0.25%）； 低碳钢（C≤0.25%）； 中碳钢（C≤0.3~0.55%）； 中碳钢（C≤0.3~0.55%）； 高碳钢（C≥0.65%）。 高碳钢（C≥0.65%）。 2、按质量分类 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） 普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%） 优质钢（ 0.035%） 优质钢（P、S均≤0.035%） P≤0.030%，S≤0.030%） 高级优质钢 （P≤0.030%，S≤0.030%） 特级优质钢（P≤0.020%，S≤0.025%） 特级优质钢（P≤0.020%，S≤0.025%） 3、按用途分类 碳素结构钢 碳素工具钢 4、按冶炼方法及设备分类 5、按冶炼烧注时脱氧刘与脱氧程度分类
图3-5 奥氏体晶体结构示意图 返回
6.珠光体 ( P ) 6.珠光体 铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
7.莱氏体 ( Ld ) 莱氏体 奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。 奥氏体和渗碳体组成的机械混合物。
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§2 Fe - Fe3C 相图分析
五个重要的成份点: P、 五个重要的成份点: P、S、E、C、K。 四条重要的线: ECF、 四条重要的线: ECF、ES(Acm)、GS(A3)、PSK(A1)。 两个重要转变: 共晶转变反应式、共析转变反应式。 两个重要转变: 共晶转变反应式、共析转变反应式。 二个重要温度: 二个重要温度: 1148 ℃ 、727 ℃ 。
34mnb5带状组织等级
34mnb5带状组织等级
34mnb5带状组织等级是指根据34MnB5钢材中的带状组织形貌进行评级的方法。
34MnB5钢是一种高强度热成型钢，具有优异的强度和塑性，常用于汽车制造领域。
带状组织是指在金相显微镜下，材料中呈带状状的组织结构，通常由碳化物沿晶界形成。
在对34MnB5钢材进行带状组织等级评定时，通常采用以下等级划分方法：
1. 一级带状组织：无带状组织存在，组织均匀细小，无明显的沿晶界碳化物带状分布。
2. 二级带状组织：带状组织存在，但数量较少，沿晶界碳化物带状分布较少，对材料性能影响较小。
3. 三级带状组织：带状组织较多，沿晶界碳化物带状分布较为密集，可能对材料的力学性能产生一定影响。
4. 四级带状组织：带状组织非常多，沿晶界碳化物带状分布非常密集，对材料的性能有明显的不利影响。
带状组织等级的评定对于34MnB5钢材的性能和使用具有重要意义。
一级带状组织通常代表着优质的钢材，具有较好的强度和韧性，适用于对材料性能要求较高的领域。
而四级带状组织则可能导致材料的性能下降，影响其在工程中的应用。
为了获得符合要求的34MnB5钢材，生产厂家通常会在热处理和热轧等工艺过程中控制带状组织的形成，以确保材料达到特定的带状组织等级要求。
同时，通过金相显微镜等设备对材料的带状组织进行观察和评级，保证产品的质量和性能。
综上所述，34MnB5带状组织等级的评定对于钢材的性能和质量具有重要的影响，带状组织等级的准确定义和评定方法，能够帮助生产厂家和用户更好地选择和
应用材料，确保产品的质量和性能达到要求。
带状组织等级评定的标准化和规范化，对于推动钢材行业的发展和提升具有积极的意义。
低碳钢熔化焊焊接接头组织分析
低碳钢熔化焊焊接接头组织分析一、实验目的1观察焊接接头的宏观组织及焊接缺陷2、观察焊缝、热影响区及母材的各种典型结晶形态3、掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化4、测定在不同的焊接工艺下热影响区的宽度二、实验概述手工电弧焊的焊接过程如图1所示。
当电弧在焊条与焊件之间引燃后，电弧热使焊件（与电弧接触部分）及焊条末端熔化，熔化的焊件和焊条（以熔滴形式下落）形成共同的金属熔池。
焊条外面的药皮受热熔化并发生分解反应，产生液态熔渣和大量气体。
液态熔渣包围着熔滴，当其进入金属熔池后，因其比重小而浮在熔池表面。
所产生的气体则包围在电弧和熔池周围。
图1手工电弧焊过程示意图1、焊条芯2、焊条药皮3、液态熔渣4、固态渣壳5、气体6、金属熔滴7、熔池8焊缝9、工件焊条因不断熔化下滴而应连续向下送进，以保持一定的电弧长度。
同时，焊条还应沿焊接方向前进。
当电弧离开熔池后，被熔渣覆盖的熔化金属就缓慢冷却凝固成焊缝金属，液态熔渣也凝固成固态熔壳。
在电弧移达的下方，又形成新的熔池及其上的液态熔渣，以后又凝固成新的焊缝金属和渣壳。
上述过程继续进行下去，只至整个焊缝被焊完为止。
从而形成一条连续的焊缝金属。
在焊接过程中，由于焊接接头各部分经受了不同的热循环，因而所得组织各异。
组织的不同，导致机械性能的变化。
对焊接接头进行金相组织分析，是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。
焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面。
宏观分析的主要内容为：观察与分析焊缝成型、焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。
显微分析的主要内容为：借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察，分析焊缝的结晶形态，焊接热影响区金属的组织变化，焊接接头的微观缺陷等。
焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。
焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化不仅与焊接热循环有关，而且与所用的焊接材料和被焊材料有密切关系。
（一）焊缝凝固时的结晶形态熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态，焊缝金属凝固后实现金属的焊接。
钢材常见缺陷组织详解
钢材常见缺陷组织详解一、带状组织（banded structure）是钢材内部缺陷之一，出现在热轧低碳结构钢显微组织中，沿轧制方向平行排列、成层状分布、形同条带的铁素体晶粒与珠光体晶粒。
这是由于钢材在热轧后的冷却过程中发生相变时铁素体优先在由枝晶偏析和非金属夹杂延伸而成的条带中形成，导致铁素体形成条带，铁素体条带之间为珠光体，两者相间成层分布。
形成原因金属材料在冶炼浇注后绝大部分要经过压力加工方可成为型材。
但是，加工后的材料容易得到沿着变形方向珠光体和铁索体呈带状分布的组织，即形成带状组织。
形成带状组织的原因大致有两种：1、由成分偏析引起的带状组织在低碳钢中，由于夹杂物的含量较多，加工变形后，夹杂物呈流线分布，当钢从热加工温度冷却时，这些夹杂物可作为先共析铁索体成核的核心，使先共析铁素体先在夹杂物周围生成，最后剩余奥氏体转变成珠光体，使先共析铁素体和珠光体呈带状分布，形成带状组织。
这种带状组织很难用热处理的方法加以消除。
2、由于热加工温度不当引起的带状组织在锻造时，热加工停锻温度位于两相区时（Ar1和Ar3之间），铁素体沿着金属流动方向从奥氏体中呈带状析出，尚未分解的奥氏体被割成带状，当冷到Ar1时，带状奥氏体转化为带状珠光体，这种组织可以通过正火或退火的方法加以消除。
带状组织的存在会使金属的力学性能呈各向异性，沿带状组织的方向明显优于其垂直方向。
压力加工时易于从交界处开裂。
对于需要后续热处理的零件，带状组织轻则会导致热变形过大，重者会造成应力集中，甚至出现裂纹。
如果带状组织非常严重的话，正火是解决不了的，最好进行高温扩散退火，在1050℃以上加热，才能使碳原子扩散均匀，消除带状组织。
消除方法带状组织一般可用热处理方法加以消除。
对于高温下能获得单相组织的材料，带状组织有时可用正火来消除。
而因严重的磷偏析产生的带状组织必须用高温扩散退火及随后的正火加以改善。
具体消除手段如下：1、由成分偏析引起的带状组织，即当钢中含有磷等有害杂质并压延时，杂质沿压延方向伸长。
实验3-钢中带状组织、魏氏组织、游离渗碳体的组织观察与检验
10钢退火 500x
3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除
08钢退火 500x
4、参考标准：GB/T 13299-1991 钢的显微组织评定方法
实验三 钢中带状组织、魏氏组织、 游离渗碳体的组织观察与检验
一、实验目的及要求
1．掌握钢中带状组织组织的观察与检 验。
2．掌握钢中魏氏组织的观察与检验。 3．掌握钢中游离渗碳体的观察与检验。
a） 由成分偏析引起。碳素钢带状组织的存在多数是由成分偏析引起。
b）由热加工温度不当引起。
1、带状组织的形成原因、危害及消除
一般来说：带状组织使钢有明显的各向异性，在垂直于轧 制方向（即垂直于带状组织方向）的伸长率δ、断面收缩 率ψ及冲击韧度αk降低。带状组织对钢的屈服点σs和抗拉 强度σb影响不大。
消除的措施要从产生的原因上着手，一是控制热处理加 热温度，二是控制冷速。
3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除
10钢退火 500x
3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除
低碳钢在退火温度较高或者坯料热轧后缓慢冷却后在 晶粒内或者晶界上出现的颗粒状碳化物。一般认为：碳含量
≤0.15 低碳退火钢板中的游离渗碳体主要是珠光体转变产物，其中也会有三 次渗碳体的存在；而极低碳钢中的游离渗碳体就是三次渗碳体。
3、根据标准判断试样的带状组织、 魏氏组织、游离渗碳体级别。
28MnCr钢轧制状态 100X
Q345钢轧制状态 100X
45钢正火状态 100X
40Cr钢正火状态 100X
05钢退火状态 500X
10钢轧后退火状态 500X
游离渗碳体有A、B、C三种类别。A系列均匀分布，严重 时趋于网状；B系列呈点状或者细小粒状，严重时趋于链状； C系列系列呈点状或者细小粒状，有变形方向取向。
一种钢中带状组织定量评定方法介绍及探讨
一种钢中带状组织定量评定方法介绍及探讨温娟; 鞠新华; 贾惠平; 张莉霞; 来萍【期刊名称】《《理化检验-物理分册》》【年(卷),期】2019(055)009【总页数】5页(P593-597)【关键词】带状组织; 定量评定; 网格测量线; 图谱比较法【作者】温娟; 鞠新华; 贾惠平; 张莉霞; 来萍【作者单位】首钢集团有限公司技术研究院检测中心北京 100043【正文语种】中文【中图分类】TG115.21钢材中的带状组织由元素偏析导致，是一种常见的显微组织缺陷，其形貌特征为铁素体与珠光体沿轧制变形方向交替呈条带分布。
带状组织使钢的力学性能产生各向异性，不仅影响钢的强度、韧性等力学性能，而且会显著影响钢的热加工和焊接性能[1-2]。
国内对钢中带状组织级别的评定传统上采用图谱比较法，如GB/T 13299-1991《钢的显微组织评定方法》和新颁布的GB/T 34474.1-2017《钢中带状组织的评定第1部分：标准评级图法》都是依据铁素体条带的数量、带状贯穿视场的程度、连续性以及是否出现变形铁素体比照图谱进行评定；GB/T 18254-2002《高碳铬轴承钢》是根据轴承钢碳化物带状组织中碳化物颗粒尺寸大小及颗粒含量对照图谱进行评定。
国外对钢中带状组织级别的评定方法与国内的有所不同，德国标准SEP 1520-1998《图谱法对钢材碳化物结构的金相检验》和国际标准ISO 5949-1983 Tool Steels and Bearing Steels-Micrographic Method for Assessing the Distribution of Carbides using Reference Photomicrographs都是采用在一定倍数下与图谱比较进行评定；美国标准ASTM E1268-2001(2006) Standard Practice for Assessing the Degree of Banding or Orientation of Microstructures采用了直线网格、截点及数理统计的计算方法。
12Cr1MoV钢管带状组织的产生与消除
３ １ １ Ｃｒ Ｍｏ 钢 管 热 处 理 后 出 现 带 状 组 ． １ Ｖ ２
，
织 的 必 要 条 件 为 ：① 加 热 温 度 必 须 超 过 Ａｃ － 点 ．即部 分 奥 氏体 化 或 完 全 奥 氏 体化 ；② 冷
理 ， 会 出现 带 状 组 织 。 有 带 状 组 织 出 现 ． 不 若 说 明该 钢管的热 处理 工艺不符 合标准 要求 ． 应 再 次 按 际准进 行热 处 理 ．并 且 应 注 意 适 当
ｗｉ ．Ｄ． ≤ ６ ｍ ｍ ｎ ． Ｔ．≤ １ ｍ ｍ． １ｈ ｅ ｔｒ ｓ 【 ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅｄ ｖ ｌｐ ｎ ｆｔ ｅｓ ｉ ｔ Ｏ ｈ ０ ａ ｄＷ ０ ｅｔ ｓ ｅ ｏｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｈ ａｄ ｓ
ｂ ｎ ｅ ｒｅ ａ ｉ ｎ ｉ ｅ ａ ｅ ｏ ｔ ｉ ａ ｅ ｔ ｔ ｅ ｔ ｎ ｆｔ ｅ ｐ ｐ ｎ ｈ ｔ ｔ ｅ ｄ ｆ ｃ ｏ ｌ ｅ ｅ ａ ｄ ｄ ｏ ｉｎｔ ｔｏ ｓ ｒ ｌ ｔ ｄ ｔ ｈｅ ｆｎ ｌｈ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔｏ ｈ ｉ ｅ ａ ｄ ｔ ａ ｈ ｅ ｅ ｔ ｃ ｕ ｄ ｂ 一 ／ ｉ ｅ ｙ ｓ ｒｃ ｏｎ ｒ ｆｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｏ ｉ ｇ ｓ ｅ ｄ ｄ ｒ ｎ ｅ ｔｔ ｅ ｔ ｎ ｓ ｐ ｒ ｒ ｌｖ ｎ ｉ ｒ ｍ ｍｔ ｄ ｂ ｔ ｉｔｃ ｔｏｌ ＂ ｅ ｏ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｃ ｏｌ ｐ ｅ ｕ ｉｇ ｈ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ａ ｅ ｅ ｅ ａ ｔ ｎ
组织 。
成 铁 案 体 带 状组 织 。 在 金 相 强 徽镜 下 观 察 ，带状 组织 有 三 ｆ ｌ Ｉ
笔 者 通 过 试监 ．研 究 丁 带状 组 织 的 形 成
维普资讯
维普资讯
高级别管线钢中几种常见带状组织浅析
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数学上可以证明采用交替隐式差分法求解多 维差分方程 # 其格式的稳定性是绝对的 % A N A! 边界条件的确定 ! d ! d #! 空冷 带钢在空冷 条 件 下 # 其与周围介质的换热过 与空气的对流换热 ' 当轧件运行时 程包括热辐射 ' 与周围空气产生的强制对流换热以及与其接触辊 道之间的接触换热 % 热辐射是带钢在空冷状态下 的主要散热方式 # 对流换热基本上为热辐射换热 其他散热方 式 影 响 非 常 小 # 为了简 的 %a "# "a # 化计算 # 可以将 热 辐 射 换 热 系 数 乘 以 一 个 因 子 作 为空冷条件下的等效换热系数 % 辐射传热的换热
第! 基于遗传算法的精轧区温降模型研究 % 卷 ! 第 & 期 !!!!!!!!!! 高世卿等 )
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A! 带钢的温度模型
A N @! 精轧区带钢的温降 精轧区带钢与周围介质有以下热交换过程 ) " $咬合区轧件与工作辊之间的热传导 ( # $轧件表面与冷却水或 除鳞 水之间 的热对 " ! 流( $轧件表面与周围空气之间的热对流 ( " < " $轧件表面对环境的热辐射 ( & " $轧件与辊道之间的接触换热 ( = " $轧件变形的塑性变形生热 ( ? " $轧件与工作辊之间摩擦生热 % % 带钢在轧制 过 程 中 # 其厚度方向的热流量很 在宽度方向也有一定传热 # 而带钢长度方向自 大# 身传热的热流量 很 小 # 因此可以把带钢横断面作 为温度分析的对象 # 二维热传导方程可表示为 )
北京科技大学高效轧制国家工程研究中心 北京 !# " " " $ < 摘!要 采用有限差分法建立了热连轧精轧机组带钢的温降模型 并且通过实测数据 应用遗传算法对所建模 型进行了优化 经验证 该模型的带钢终轧温度计算精度在 # "b 以内 关键词 热连轧 精轧机组 终轧温度 遗传算法 温降模型 中图分类号 0 6 < < = d =!! 文献标识码 '!! 文章编号 # " " <9> > > ? ! " # " " &9" " # ?9" &
铁碳合金及碳钢
第一节 铁碳合金相图
• 一般控制在奥氏体区ＧＳ 线以上. 以免锻、轧时铁素体呈带状组织. 降低钢的韧性ꎻ 对于过共析钢. 则选择在ＥＳ 线以下某温度范围和Ｐ ＳＫ 线以上某温度范围. 其目的是打碎网状二次渗碳体. 锻、轧终止 温度不宜太高. 否则. 再结晶后奥氏体的晶粒粗大.使钢的性能变坏. 通 常各种碳钢的始锻温度为１ １５０℃ ~１ ２５０℃. 终锻温度为７５ ０℃ ~８５０℃.
％. 钢与生铁即以Ｅ 点含碳量为界. 凡含碳量小于２.１１％ 的铁碳合 金. 称为钢. 含碳量大于２. １１％ 的铁碳合金. 称为生铁.
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第一节 铁碳合金相图
• Ｃ 点为共晶点. 这点上的液态合金将在恒温下同时结晶出奥氏体和渗 碳体所组成的细密的机械混合物(共晶体).
• Ｐ 点为在７２７℃时碳在α － Ｆｅ 中最大溶解度. • Ｓ 点为共析点. 这点上的奥氏体将在恒温下同时析出铁素体和渗碳体
• 由图可见. 当钢的含碳量小于０.９％ 时. 随着含碳量的增加. 钢的强 度、硬度直线上升. 而塑性、韧性不断下降. 当钢中的含碳量大于０. ９％ 时. 虽然由于渗碳体增多而使硬度升高. 但由于渗碳体呈网状沿 晶界分布. 不仅使钢的塑性、韧性进一步降低. 而且强度也明显下降.
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第一节 铁碳合金相图
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第一节 铁碳合金相图
• (四) Ｆｅ － Ｆｅ３ Ｃ 相图 中铁碳合金的分类 • Ｆｅ － Ｆｅ３Ｃ 相图中. 不同成分的铁碳合金具有不同的显微组织和
性能. 通常. 根据相图纯铁中Ｐ 点和Ｅ 点. 可将铁碳合金分为三大类: 工业纯铁、碳钢和白口铸铁. • 二、典型铁碳合金的结晶过程分析 • 下面以几种典型的铁碳合金为例. 分析它们的结晶过程和冷却过程中 发生的平衡相变的规律. • １. 共析钢 • 图４ －２ 中的Ⅰ为含碳量０.７７％的铁碳合金的成分垂线. 温度在 １ 点以上. 合金保持均匀液相(Ｌ) 状态. 缓冷稍低于１ 点温度. 开始从 液相中结晶出奥氏体(Ａ).
42CrMo钢锻轧材的带状组织
42CrMo钢锻轧材的带状组织摘要:应用金相热处理法研究了42CrMo钢锻轧棒材的带状组织。
检验表明，棒材纵向上分布着明显的铁素体+珠光体带状组织。
造成带状组织的原因是枝晶偏析。
采用1250℃以上锻轧加热+扩散可完全消除带状组织。
试验发现，在两相区(F+A)等温也可以避免带状组织出现。
关键词:42CrMo;锻轧材;带状组织;偏析合金结构钢锻轧材中经常产生纤维组织或称带状组织，即铁素体珠光体相间分布的带状组织。
带状组织使钢的力学性能具有方向性，使钢的横向范性和韧性降低，也使钢的切削性能变坏，表面加工的光洁度降低。
最好是完全消除带状组织，但往往有一定困难，因此，生产上要求带状组织≤2级。
本文以42CrMo为例，研究了带状组织的形貌，指出了其形成原因，提出了防止措施。
1试验用钢试验采用42CrMo钢轧材钢棒，炉号有758，024，647，797，767，776。
虽然炉号不同，但成分基本相同。
炉号776的成分如表1所示。
2带状组织的试验观察将42CrMo钢棒横向切片，制取金相试样，沿着轧向磨光，抛光，硝酸酒精浸蚀，观察带状组织，评定级别。
图1为776炉号的锻材的带状组织，可见，铁素体、珠光体呈现带状分布。
评定级别为4级。
图2为758炉号轧材的组织，没有观察到明显的带状组织。
组织中的珠光体数量较多，显然是伪珠光体。
这是由于轧后冷却速度较快的缘故。
将试样进行完全退火即可显示其带状组织。
图3是758，797两个炉号试样进行完全退火后的组织，可见，显示出明显的带状组织。
图1776(炉号)钢的带状组织图2锻材(758)组织图342CrMO完全退火后的二次带状组织(a)758的带状组织;(b)797的带状组织图4锻材(776)880℃加热1h的带状组织(a)硝酸酒精浸蚀;(b)CuCl2的试剂浸蚀3带状组织的成因一般认为，带状组织是由于钢锭的枝晶偏析所致。
钢水在凝固时，由于选择性结晶，在枝干上的成分较为纯净，而在枝晶间富集了较多的碳、合金元素和磷、硫等杂质。
低碳钢带状组织
低碳钢零件中带状组织的成因、危害和避免消除工艺设计摘要：研究了低碳钢零件在热加工过程中带状组织形成的主要原因，讨论了带状组织的存在对低碳钢零件的力学性能、塑性成形性能以及其它性能的的影响。
带状组织中的元素偏析, 在常规退火、正火、淬火、渗碳加热条件下难以消除。
采用电渣重熔、快速结晶、增大锻造比和扩散退火等技术, 可以减轻或避免钢材带状组织的形成。
通过推导控制热加工冷却速度消除带状组织的冷却速度公式，提出了通过控制热加工冷却速度，以及通过高温扩散退火（+1-3次正火）来避免和消除低碳钢零件中带状组织的工艺控制措施。
关键字：低碳钢带状组织冷却速度扩散退火1.引言低碳钢零件有各种机械用途，在实际应用过程要求具有较高的力学性能。
然而在实际生产中，我们却经常发现低碳钢零件在热加工后存在带状组织。
如带状组织是钢管中的一种缺陷组织,当带状组织严重时,钢管的力学性能出现明显的各向异性,使钢管横向断面收缩率降低较多,纵向冲击功与横向冲击功约相差一倍,钢管的塑性或韧性达不到技术标准的要求。
因此,探索消除或减轻低碳变形钢中带状组织的热处理工艺是非常迫切的任务。
2.低碳钢带状组织形成的原因在含碳量为0. 10% ~0. 35%的低碳钢材料在冶炼浇注后绝大部分要经过热塑性变形(热轧、热锻、热扩)后,方可成为型材。
但是，加工后的低碳钢零件容易得到沿着变形方向，形成珠光体和铁素体呈带状分布的组织，即形成带状组织。
低碳钢零件形成带状组织的原因各不相同，归纳起来大致有2种原因：（1）由成分偏析引起的带状组织，即当低碳钢零件中含有一定数量的夹杂物，压延时，夹杂物沿压延方向程流线分布。
当低碳钢零件冷至Ar3以下时，这些杂质就成为先共析铁素体成核的核心，使先共析铁素体先在夹杂物周围生成，形态呈带状分布，随后剩余奥氏体转变成珠光体，在室温金相显微镜下观察,铁素体为白色,而珠光体呈灰黑色,因此出现了白黑相间的条带状,这就是低碳变形钢的带状组织。
钢材带状组织的产生原因及消除方法
钢材带状组织的产生原因及消除方法摘要本文依据钢材产生的带状组织的基本原理，结合公司生产实际情况，参考有关文献，经过分析，得出了钢材带状组织的产生原因，并依此制定出相应的改进措施。
关键词钢材；带状组织；产生原因0 引言钢材存在的带状组织是常见的一种缺陷，然而带状组织缺陷问题却影响了钢铁公司的正常生产经营，一方面在公司内部发生了相当数量的由于带状组织不合所造成的废品，另一方面顾客用户提出产品质量异议，导致退货或索赔，这些都给企业产品信誉和经济效益带来了相当大负面影响。
研究证明亚共析钢冷却室温后，显微组织均是由铁素体和珠光体组成，经完全退火的亚共析钢，它的显微组织由铁素体与珠光体组成，正常情况下根据钢的含碳量按一定比例以无规律的混合状态存在，钢的含碳量越高，则珠光体量越高，而铁素体量越少，在热轧钢材上获取与轧制方向平行的截面上的试样，显微组织往往能看到沿轧制方向延伸了的交替排列的带状铁素体与带状珠光体的组织，这种组织在合金钢中最常见。
1 带状组织的成因和影响1）钢中除C以外的合金元素和杂质的偏析，是形成带状组织的原因。
因钢液在铸锭结晶形成的化学成分是不均匀分布的枝晶组织，铸锭中的粗大枝晶在轧制时沿变形方向被拉长并逐渐与变形方向一致，因此形成碳等元素的贫化带。
当钢中含有硫等害杂质时，因硫化物凝固温度较低，凝固时多分布在枝晶间隙，压延时杂质沿压延方向延伸，当钢材冷Ar3（冷却时奥氏体开始析出游离铁素体的温度）以下时，这些杂质就形成了铁素体形核的核心使铁素体形态呈带状分布，当温度继续降低时，珠光体在余下的奥氏体区域中形成，也相应地成条状分布，形成带状组织，成分偏析越严重，形成的带状组织也越严重；2）因钢材热加工温度不当引起。
钢材在热加工停锻温度（在停锻时锻件的瞬间温度）低于二相区时（Ar1（冷却时奥氏体向珠光体转变开始温度）和Ar3之间），此时铁素体沿着金属流动方向从奥氏体中呈带状析出，还没有分解的奥氏体被割成带状，当冷却到Ar1时带状奥氏体转化为带状珠光体。
CSP低碳钢的表面带状组织
CSP低碳钢的表面带状组织
孙贤文;柳得橹;邵伟然;霍向东
【期刊名称】《电子显微学报》
【年(卷),期】2003(22)6
【摘要】钢中的铁素体／珠光体带状组织是热轧钢板中常见的一个现象，它对钢的使用性能有很大影响。
如可导致某些钢的冲击韧性降低，降低横向的塑性和断裂韧性等。
由于它在技术上和学术上的重要性，多年来引起许多研究人员的重视并开展了有关的理论与实验研究。
【总页数】2页(P558-559)
【作者】孙贤文;柳得橹;邵伟然;霍向东
【作者单位】北京科技大学,材料物理系,北京,100083;北京科技大学,材料物理系,北京,100083;北京科技大学,材料物理系,北京,100083;北京科技大学,材料物理系,北京,100083
【正文语种】中文
【中图分类】TG14
【相关文献】
1.退火工艺对基于CSP条件冷轧低碳钢板组织和微区织构的影响 [J], 王宝昆;刘海霞;金自力
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碳钢的ECAP组织细化
收稿日期:2004 07 28基金项目:陕西省自然科学研究计划项目(2000E 111);陕西省教育厅专项基金项目(03JK134)。
作者简介:王效岗(1976 ),男,硕士,主要从事轧制工艺及设备研究。
第25卷 第4期太原重型机械学院学报Vol.25 No.42004年12月JOURNAL OF TAIYUAN H EAVY MACH INERY INST ITUTEDec.2004文章编号:1000-159X(2004)04-0294-06碳钢的ECAP 组织细化王效岗1,赵西成2(1 太原科技大学,太原030024;2 西安建筑科技大学,西安710055)摘 要:在众多提高钢铁材料强韧性的方法中,细化组织是唯一提高强度而不降低韧性的方法。
目前钢铁组织细化已成为材料研究的重要方向。
作为钢铁材料组织细化的一个新方法ECAP 法,在近几年来受到学者广泛关注。
结合作者的部分工作全面论述了碳钢的ECAP 变形组织细化的研究进展,其中包括变形组织、力学性能、组织热稳定性。
关键词:ECAP;组织细化;力学性能;热稳定性中图分类号:TG142 1 文献标识码:A钢铁材料在目前和未来一段时间都是人类社会使用的最主要的结构材料,因而提高钢铁材料的性能具有深远的现实意义。
在提高钢铁材料的性能方面,各国学者作了大量研究,其中著名的有日本启动的 超级钢研究计划 、韩国启动的 高性能钢铁材料计划 和我国的 新一代钢铁材料 项目。
研究表明钢铁材料的组织细化是提高性能最有效地方法,目前钢铁材料的超细化已成为新型高性能钢铁材料的发展趋势。
在众多细化晶粒的方法中,ECAP(The Equal Channel Angular Pressing)法可以有效的把金属材料细化到亚微米尺度,得到具有优异的综合性能超细晶块状材料。
钢铁材料的ECAP 细化不但可以得到具有实用价值的高性能亚微米超细化材料,而且对钢铁材料的细化理论研究具有重要意义。
带状组织
带状组织20#，20G，A106B,A106C的低碳变形钢中，经常发现带状组织缺陷，严重时达到4~5级，对钢管不同部位取样进行检查结果表明，在钢管圆周面带状组织较轻，内孔表面带状组织明显，壁厚1/2处带状组织严重。
在材质相同、工艺相同的条件下，厚壁钢管较薄壁钢管中的带状组织严重带状组织是钢管中的一种缺陷组织，当带状组织严重时，钢管的力学性能出现明显的各向异性，使钢管横向断面收缩率降低较多，，纵向冲击功约相差一倍，钢管的塑形或韧性达不到技术标准要求带状组织的形成原因低碳钢经过热塑性变形（热轧、热锻、热扩）后，截取试样在金相显微镜下观察，可以看到在钢的主伸长变形方向分布有铁素体与珠光体相间的平行条带状偏析组织，称为带状组织《国外金属热处理》1986年第六期增刊中资料介绍，在含0.10%~0.35%的碳钢中，含P、Mn、Si、O、N元素较多的钢，在钢锭浇注过程中，容易形成枝晶偏析，如果再经过热塑性变形时，就延伸称为铁素体和珠光体交替的条带，形成带状组织。
若钢中存在提高A3相变点的元素（P、Si），则在冷却时，形成初生铁素体的晶核而形成铁素体带，反之若存在降低A3相变点的元素（Mn），则形成珠光体带，从而形成带状组织在热扩钢管时，把低碳钢原管加热到Ac1~Ac3两相区范围时，此时钢的显微组织为奥氏体和部分固溶的铁素体。
在扩管热形变时，奥氏体和铁素体沿塑性方向被拉长，在随后的冷却过程中，没有固溶的铁素体不会发生转变而被保留下来，奥氏体在冷却过程中析出少量的铁素体，当冷到共析温度后，转变为共析产物珠光体。
在室温金相显微镜下观察，铁素体为白色，而珠光体呈灰黑色，因此出现了白黑相间的条带状，这就是低碳变形钢热扩钢管中的带状组织带状组织消除机理低碳变形钢的室温组织为铁素体+珠光体，如果存在带状组织即为铁素体+珠光体交替的条带状组织。
具有带状组织的低碳钢无缝钢管，从室温加热到正火温度，当通过Ac1温度时，则共析组织发生转变，珠光体转变为奥氏体。
实验三碳钢的热处理及组织实验四金相显微试样制备
实验三 碳钢的热处理及组织、性能分析一：实验目的（1） 观察和研究碳钢经不同形式热处理后显微组织的特点。
（2） 了解热处理工艺对碳钢硬度的影响。
二：实验说明碳钢经热处理后的组织可以是接近平衡状态 （如退火、正火）的组织，也可以是不 平衡组织（如淬火组织）。
因此在研究热处理后的组织时， 不但要用铁碳相图，还 要用钢的C 曲线来分析。
图1为共析碳钢的C 曲线，图2为45钢连续冷却的CCT 曲线。
图1共析碳钢的c 曲线 图2 45钢的CCT 曲线曲线能说明在不同冷却条件下过冷奥氏体在不同温度范围内发生不同类型的转 变过程及能得到哪些组织。
1 •碳钢的退火和正火组织 亚共析碳钢（如40、45钢等）一般采用完全退火，经退火后可得接近于平衡状态 的组织，其组织形态特征已在实验I 中加以分析和观察（图3）过共析碳素工具钢 （如T10、T12钢等）则采用球化退火，T12钢经球化退火后，组织中的二次渗碳 体和珠光体中的渗碳体都呈球状（或粒状），图中均匀分散的细小粒状组织就是粒 状渗碳体。
2.钢的淬火组织含碳质量分数相当于亚共析成分的奥氏体淬火后得到马氏体。
马氏体组织为板条 状或针状，20钢经淬火后将得到板条状马氏体。
在光学显微镜下，其形态呈现 为一束束相互平行的细条状马氏体群。
在一个奥氏体晶粒内可有几束不同取向的 马氏体群，每束条与条之间以小角度晶界分开，束与束之间具有较大的位向差， 如图4所示。
224300 200100 800700明+备<［转变馥了Ait* M 严火'退火 0 时间/1站r图3 T12 钢球化退火组织图4低碳马氏体组织45钢经正常淬火后将得到细针状马氏体和板条状马氏体的混合组织，如图5所示。
由于马氏体针非常细小，故在显微镜下不易分清。
45钢加热至860C后油淬，得到的组织将是马氏体和部分托氏体（或混有少量的上贝氏体），如图6所示。
碳质量分数相当于共析成分的奥氏体等温淬火后得到贝氏体，女口T8钢在550~350C及350E~ Ms温度范围内等温淬火，过冷奥氏体将分别转变为上贝氏体和下贝氏体。
碳钢带状组织图例
碳钢的带状组织（图例）
带状组织分为一次带状组织，和二次带状组织。
一次带状组织由钢锭浇铸时树枝状偏析造成，二次带状组织由轧制或锻造过程中产生的。
带状组织可由正火来改善。
但是后续热处理只能改善带状组织，并不能完全消除，只能通过严格控制钢锭浇铸工艺，以减少这种缺陷组织。
带状组织对零件热后变形的影响很大，会导致变形没有规律可寻。
图列1（500X）
图例2 （100x）
图例3 （100x）
带状组织会降低钢的力学性能，切削加工性能和逆性成形性能，带状组织中的合金元素偏析，在常规退火、正火、淬火、渗碳加热条件下难以消除。
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碳钢的带状组织（图例）
带状组织分为一次带状组织，和二次带状组织。
一次带状组织由钢锭浇铸时树枝状偏析造成，二次带状组织由轧制或锻造过程中产生的。
带状组织可由正火来改善。
但是后续热处理只能改善带状组织，并不能完全消除，只能通过严格控制钢锭浇铸工艺，以减少这种缺陷组织。
带状组织对零件热后变形的影响很大，会导致变形没有规律可寻。
图列1（500X）
图例2 （100x）
图例3 （100x）
带状组织会降低钢的力学性能，切削加工性能和逆性成形性能，带状组织中的合金元素偏析，在常规退火、正火、淬火、渗碳加热条件下难以消除。