铸钢的金相组织及检验
实验四铸铁金相组织观察
浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液
四、实验报告要求
实验结束后，每个学生都要认真地研究分析实验结果， 按要求写好实验报告，交实验指导教师审阅，实验报告 要包括下述内容： 1、简述实验目的
2、整理好实验结果 3、简要说明铸铁的组织特点，并比较白口铸铁、麻口铸 铁、灰口铸铁中碳的形状。 4、比较各类型灰铸铁中石墨的组织形态。 5、根据观察，综合《材料科学基础》、《力学性能》、 《金属材料学》等理论知识，分析各类合金的显微组织 特征以及组织对性能的影响规律。
3
4 5 6 7 8 9
普通灰口铁
可锻铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁 球墨铸铁
铸态
退火 正火 铸态 退火 正火 等温淬火
(P+F)基+ G片
F基+G团絮 P基+G团絮 (P+F少)基+G球 F基+G球 P基+ G球 B下+ G球
10
11 12
蠕墨铸铁
蠕墨铸铁 蠕墨铸铁
铸态
铸态 铸态
F基+G蠕虫状
灰铸铁的成分范围为：
2.5～3.6%C， 1.0～2.5%Si， 0.6～1.2%Mn ， ≤ 0.15%S， ≤ 0.15%P 。 （2）铸铁的组织
钢的基体+G（石墨）
灰铸铁齿轮箱
基体组织有铁素体、珠光体和铁素体加珠光体三种。
灰铸 铁的
显微
组织
石 墨 片 的 三 维 形 貌
铁 素 体 灰 铸 铁
珠 光 体 灰 铸 铁
铁 素 体 加 珠 光 体 灰 铸 铁
铸钢件的理化检验流程
铸钢件的理化检验流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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金相检验7-铸钢和铸铁的金相检验
（1）工程与结构用铸钢
3、铸钢的特点
• 形状复杂或体积大，用压力加工难以成 型； • 切削加工较为困难； • 高合金钢的无（少）切削加工； • 通常以铸态或热处理状态使用，具有铸 造状态的组织特征和性能特点； • 含碳量通常不超过0.6%；
4、铸钢常用的牌号
• 铸造碳钢： ZG200-400(ZG20) ，ZG230-450 (ZG25)， ZG270-500ZG35) ，ZG310-570(ZG45) ， ZG340-640(ZG55）等 • 铸造合金钢： ZG15Mo，ZG25Mo，ZG40Mo等Mo系 ZG40Cr等铬系 ZG35CrMo等铬钼系 ZG20SiMn，ZG35SiMn等硅锰系 ZG50MnMo等锰钼系 ZG35CrMoSi等铬钼硅系
二、铸铁及其金相检验
1、铸铁概述 2、铸铁的组织及性能 3、灰铸铁的金相检验 4、球墨铸铁的金相检验
1、铸铁概述
①成分：含碳量大于2.11%的铁碳合金， 碳的存在方式有三种方式，固溶，化 合，游离。 ②组织由金属基体和石墨组成。 ③主要检验项目：石墨形态、大小和分 布状况，各种组成物的形态、分布和 数量等，并按相应标准进行评级。
③球墨铸铁 • 球墨铸铁是指金相组织中石墨呈球状或 近球状分布的铸铁。 • 牌号：按强度分为：QT400-18，QT45010，QT600-3等8种，短划线前面数字表 示抗拉强度Rm（Mpa），后面数字表示 伸长率A（%）。 • 金相检验相目：石墨检验，组织检验
④蠕墨铸铁
⑤可锻铸铁
• 黑心可锻铸铁：石墨呈团絮状分布， 组织以铁素体为主 • 白心可锻铸铁：白口铸铁毛坯经高温 氧化后形成全部铁素体或铁素体加珠 光体（心部可能残留渗碳体或石墨）
④分类：按碳的存在状态、石墨形态及 性能特点分为三类： 白口铸铁 灰铸铁（普通灰铸铁，球墨铸铁，可 锻铸铁，蠕墨铸铁） 麻口铸铁
一、铸钢金相检验
5.几种常用铸造碳钢的组织 几种铸钢的不同组织的说明如下
•
1
ZG340-640正火欠热、正常、过热组织
铁素体+珠光体 +残留铸态
网状铁素体+ 珠光体(组织粗化)
ZG340-640调质欠热、正常、过热组织
未溶铁素体
索氏体粗化
㈡铸造碳钢的金相检验 铸造碳钢的金相检验主要进行显微组织的鉴别及晶粒度和非 金属夹杂物级别的评定
PS：厂内WCB热处理工艺？当温度偏高时有什 么影响？
特点⒉成分偏析和组织不均匀 由于铸件形状复杂，壁厚薄不均，各部分冷却先后次序不同，在不同厚度的截面 上同时存在着固相、液相、固液共存三种状态。从而使铸件与铸型之间的热交换 是通过若干区域来完成的。结果造成了区域性的成分不均匀和组织不一致。在宏 观组织中称为宏观偏析。从微观上看存在枝晶偏析，使晶内与晶界成分也不一样。 凝固时的冷却速度越慢，宏观偏析和微观偏析的程度越严重。 铸件中的合金元素和杂质元素宏观及微观偏析的结果形成了铸件中的非金属夹杂 物。非金属夹杂物的主要形式是颗粒状或多角形的脆性金属氧化物；呈球状或颗 粒状、块状、不连续的细小点、条状的塑性夹杂物和较大的球状或颗粒状的硅酸 盐。这类夹杂物主要分布在树枝晶间。
金相培训教材
--铸钢的金相检验
2013.12.10
目录： 1. 铸钢的分类及常用牌号 2. 铸造碳素钢和低合金钢的组织特点 （一）铸态组织特点 （二）铸钢热处理后的组织特点 3. 铸造碳钢的金相检验，其他铸钢（略）
一.铸钢的分类及常用牌号
1. 铸钢的含碳量一般不超过0.6%，多数铸钢件的碳含量处于低碳、中碳范围，也有高碳的。 2.按化学成分分类：铸造碳钢和铸造合金钢。 铸造碳钢又可分低碳、中碳(0.25%~0,6%C)、高碳钢三种； 铸造合金钢也可分低、中(5%~10%合金元素总量)、高合金钢三种。 3.按使用性能分类：工程与结构用钢、铸造特殊钢（合金）、铸造工具钢、专业铸造用钢。
qt450-10材料金相组织标准
qt450-10材料金相组织标准
QT450-10是一种高强度铸铁材料，其金相组织主要由石墨、铁素体、珠光体和球墨组成。
以下是QT450-10材料的金相组织标准：
1. 石墨：石墨应为片状或团絮状，石墨片尺寸应符合GB/T 9441-1988《钢铁石墨
显微组织分类》中的规定。
2. 铁素体：铁素体基体应为均匀分布，铁素体晶粒尺寸不应大于5级（按照
GB/T 1499.1-2017《钢筋铁素体晶粒度测定方法》测定）。
3. 珠光体：珠光体球化等级应达到2级以上（按照GB/T 9441-1988《钢铁石墨显
微组织分类》中的规定）。
4. 球墨：球墨铸铁中的球墨应均匀分布，球墨直径不应小于6.5mm，球墨数量不应少
于6个/mm²（按照GB/T 1348-2009《球墨铸铁件》中的规定）。
5. 磷共晶：磷共晶应尽量减少，其面积分数不应大于2%（按照GB/T 1348-2009《球墨铸铁件》中的规定）。
6. 夹杂物：铸铁中的夹杂物应符合GB/T 1499.2-2017《钢筋夹杂物含量测定方法》中的规定。
需要注意的是，金相组织标准可能会因生产工艺、应用领域等因素而有所不同，具体的金相组织标准应参照相关合同、技术协议或客户要求。
铸钢的金相组织及检验
铸钢的金相组织及检验铸钢的金相组织及检验一、铸造碳钢的金相组织及检验（一）铸造碳钢的显微组织1．铸态组织为铁素体＋珠光体＋魏氏组织。
如图8-1、图8-2。
图8-1 ZG230-450铸钢铸态组织(100×) 图8-2 ZG310-570铸钢铸态组织(100×)铸态组织的形貌和组成相的含量与钢的碳含量有关。
碳含量越低的铸钢，铁素体含量越多，魏氏组织的针状越明显、越发达，数量也多。
随铸钢碳含量的增加，珠光体量增多，魏氏组织中的针状和三角形的铁素体量减少，针齿变短，量也减少，而块状和晶界上的网状铁素体粗化，含量也增多。
若存在严重的魏氏组织，或存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续网状分布，将使铸钢的脆性显著增加。
2．退火组织为铁素体＋珠光体。
铁素体呈细等轴晶。
珠光体分布形态随钢的碳含量增加而变化。
随钢的碳含量增加，珠光体呈断续网状分布→网状分布→珠光体与铁素体均匀分布，其含量也不断增多。
若退火组织中存在残留的铸态组织或组织粗化均属于不正常组织。
3．正火组织为铁素体＋珠光体，分布较均匀，如图8-3。
与退火组织相比较，正火组织的组成相更细、更均匀，珠光体含量稍多。
若存在残留铸态组织或组织粗化均属不正常组织。
4．调质组织ZG270-500以上牌号的铸造碳钢可进行调质处理，组织为回火索氏体，见图8-4。
若出现未溶铁素体或粗大的回火索氏体属不正常组织。
图8-3 ZG230-450 铸钢正火组织(100 ×) 图8-4 ZG35CrMo铸钢调质组织(650×)5．几种常用铸造碳钢的组织见表8-1,表8-1 常用铸造碳钢的组织铸造碳钢ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640显微组织铸态魏氏组织+块状铁素体+珠光体珠光体+魏氏组织+铁素体珠光体+铁素体部分铁素体呈网状分布铁素体呈网状分布退火铁素体+珠光体珠光体+铁素体珠光体呈断续网状分布珠光体呈网状分布正火铁素体+珠光体珠光体+铁素体调质回火索氏体（二）铸造碳钢的质量检验铸造碳钢多数用于一般工程，金相检验按照GB/T 8493-1987《一般工程用铸造碳钢金相》标准进行。
机车车辆用低合金铸钢金相组织检验图谱 第3部分 E级钢
TB/T XXXX.3 –XXXX前言TB/T XXXX《机车车辆用低合金铸钢金相组织检验图谱》分为三个部分：——第1部分：B级铸钢、B+级铸钢；——第2部分：C级铸钢；——第3部分：E级铸钢。
本部分为TB/T XXXX的第3部分。
本部分由南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司提出并归口。
本部分的起草单位：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司、南车戚墅堰机车有限公司。
本部分主要起草人：董雯、徐罗平、蒋田芳、刘修艳等。
Ⅰ图1 1级图2 2级2TB/T XXX.3-XXX3图3 3级 图4 4级图5 5级 图6 6级图7 7级 图8 8级图9 1级100×图10 1级500×4TB/T XXX.3-XXX5图11 2级 100× 图12 2级 500×图13 3级 100× 图14 3级 500×图15 4级 100× 图16 4级 500×TB/T XXX.3-XXXX6图17 5级 100× 图18 5级 500×图19 6级 100× 图20 6级 500×图21 7级 100× 图22 7级 500×图23 8级100×图24 8级500×5.3 调质组织调质组织分为10级，按第三评级图评定，其评级说明见表4。
级别显微组织及特征 1001 局部呈半网状、沿原奥氏体晶界析出的先共析铁素体第三评级图：调质组织分级图（100×、500×）图25 1级100×图26 1级500×7TB/T XXX.3-XXXX8图27 2级 100× 图28 2级 500×图29 3级 100× 图30 3级 500×图31 4级 100× 图32 4级 500×TB/T XXX.3-XXX9图33 5级 100× 图34 5级 500×图35 6级 100× 图36 6级 500×图37 7级 100× 图38 7级 500×图39 8级100×图40 8级500×图41 9级100×图42 9级500×图43 10级100×图44 10级500×10。
铸钢材质标准
铸钢材质标准一、背景与意义铸钢作为一种重要的工程材料，被广泛应用于各种工业领域，如机械制造、石油化工、航空航天等。
由于其优良的力学性能、耐腐蚀性和高温性能，铸钢材质标准对于保证产品质量、促进技术进步和保障工程安全具有重要意义。
本文将对铸钢材质标准进行全面深入的探讨。
二、标准内容概述铸钢材质标准是一个综合性的标准体系，包括对铸钢的化学成分、力学性能、金相组织等方面的规定。
这些标准旨在确保铸钢产品的质量稳定、可靠，满足不同工程领域的实际需求。
三、化学成分标准铸钢的化学成分对其性能起着决定性的作用。
根据不同的用途和工艺要求，铸钢的化学成分范围广泛，常见的元素包括碳、硅、锰、磷、硫等。
铸钢的化学成分标准规定了各种元素的含量范围，以确保其具有所需的性能。
四、力学性能标准力学性能是评价铸钢质量的重要指标之一。
常见的力学性能指标包括抗拉强度、屈服强度、伸长率、冲击韧性等。
铸钢的力学性能标准根据不同的用途和工艺条件，规定了相应的力学性能要求，以确保其在实际应用中的安全性和可靠性。
五、金相组织标准金相组织是指铸钢内部的显微组织结构，对其性能具有重要影响。
铸钢的金相组织标准主要关注其晶粒度、碳化物分布、夹杂物类型等方面的要求。
通过控制金相组织，可以提高铸钢的力学性能、耐腐蚀性和高温性能。
六、无损检测标准无损检测是评价铸钢产品质量的重要手段之一。
铸钢的无损检测标准主要包括超声波检测、磁粉检测、涡流检测等方法。
这些标准旨在确保铸钢产品中不存在缺陷或不均匀性，保证其在使用过程中的安全性和可靠性。
七、总结与展望铸钢材质标准作为保障产品质量和技术进步的关键准则，在实际操作中起到了不可或缺的作用。
随着科技的持续进步，铸钢的应用领域将进一步拓宽，对其性能要求也将更加严格。
展望未来，铸钢材质标准将不断更新和优化，以适应新的市场需求和技术发展。
同时，随着环保意识的提升和可持续发展理念的普及，对铸钢环保性能的要求也将更加严格。
因此，在制定铸钢材质标准时，应充分考虑环保因素，推动绿色制造技术的进步和应用。
铸铁金相组织实验报告
一、实验目的1. 了解铸铁的基本组成和分类。
2. 掌握铸铁金相组织观察的基本方法。
3. 通过金相显微镜观察，分析灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。
4. 学习如何根据金相组织判断铸铁的性能。
二、实验原理铸铁是一种以铁为主要成分，含有一定量碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金。
铸铁按石墨形态分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。
铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成，金属基体可以是铁素体、珠光体或奥氏体等。
三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、显微镜载物台、金相试样台、抛光机、砂纸、腐蚀剂等。
2. 材料：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁金相试样。
四、实验步骤1. 试样制备：将铸铁试样加工成一定厚度和尺寸，然后用砂纸进行粗磨、细磨和精磨，直至表面光滑。
接着用抛光机进行抛光，使试样表面达到镜面效果。
2. 腐蚀：将抛光后的试样放入腐蚀剂中，根据铸铁种类选择合适的腐蚀时间，使石墨和金属基体在腐蚀过程中呈现不同的形态。
3. 观察：将腐蚀后的试样放入金相显微镜载物台，用显微镜观察石墨和金属基体的形态、分布、大小等特征。
4. 分析：根据金相组织的特点，判断铸铁的种类、性能和缺陷。
五、实验结果与分析1. 灰铸铁：灰铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。
石墨呈片状，分布不均匀，大小不一。
金属基体为珠光体，分布较均匀。
灰铸铁具有良好的铸造性能和一定的机械性能。
2. 球墨铸铁：球墨铸铁的金相组织主要由球状石墨和金属基体组成。
球状石墨呈球形，分布均匀，大小一致。
金属基体为珠光体，分布较均匀。
球墨铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，广泛应用于汽车、机床、矿山等领域。
3. 可锻铸铁：可锻铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。
石墨呈团絮状，分布均匀，大小一致。
金属基体为铁素体，分布较均匀。
可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，适用于制造要求较高塑性和韧性的零件。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了铸铁金相组织观察的基本方法，了解了灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。
第9章 铸钢和铸铁(严选优质)
第9章铸钢和铸铁的金相检验9.1 铸钢的金相检验铸钢通过铸造成型，在电站、矿山、建筑、铁路、工程机械和农机等行业中普遍得到应用。
但铸钢也有其自身的特点：由凝固特性决定的较粗大的树枝晶和一次组织、奥氏体组织及室温铸态组织、化学成分的严重偏析(特别对于高合金钢铸件)、钢液自液态至凝固及固态冷却过程中发生的体积收缩、冶炼和浇注时产生的气孔和非金属夹杂物等，这些均会对铸钢件的金相组织和使用性能有影响。
9.1.1 铸钢的分类及常用牌号铸钢可按其化学成分或使用特性分类，两种分类方法见图7.9-1。
图7.9-1铸钢分类铸钢的碳含量的质量分数通常不超过0.6%，多数铸钢件的碳含量处于低碳或中碳范围，但也有属于高碳范围的铸钢。
铸造合金钢常含有一定数量的合金元素，如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Cu等。
近几十年来发展的微合金化铸钢，加入了ω≤0.1％的Nb、B、Zr、Be、Ti或稀土等。
常用的铸造碳钢有ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500、ZG310-70、ZG340-640等，它们的碳含量的质量分数(％)依次为≤0.20、≤0.30、≤0.40、≤0.50、≤0.60。
常用的铸造合金钢有钼系钢：ZGl5Mo、ZG25Mo、ZG40Mo、ZG40M02、ZG50M02；铬系及铬钼系钢：ZG40Cr、ZG35CrMo；硅锰系钢，ZG20SiMn、ZG35SiMn、ZG42SiMn、ZG50SiMn；锰钼钢：ZG50MnMo；铬锰硅钢：ZG35CrMoSi。
9.1.2金相组织(1) 凝固至室温形成的组织铸钢在凝固过程中直至室温有三种组织分类：①一次组织或凝固组织：②二次组织或奥氏体组织；③三次组织或室温铸态组织。
钢液凝固时发生成核和晶体生长过程，其成核的相取决于化学成分。
从Fe-C相图可知：含有ωc＜0.1％的钢液由δ相成核，长成δ相的树枝状宏观组织；其二次组织的奥氏体在δ相晶界成核转变成二次奥氏体组织，呈现与一次组织部分重叠的形貌，见图7.9-2，冷至室温得到以魏氏组织铁素体为主的铸态组织。
实验五 铸铁金相组织的观察
C型石墨
4、D型石墨：
点状与小片状的石墨无方向性的分布。它是在 较大过冷条件下生成的共晶石墨。这类石墨往往出 现在碳、硅含量较低，过冷度较大的亚共晶灰口铸 铁中。结晶时，首先形成树枝状的奥氏体，由于过 冷度较大，分布于枝晶间隙中的剩余铁水发生共晶 转变时，几乎同时生成大量的石墨核心，这些石墨 核心只能作微小的生长，产生多而密的分枝，所以 在显微镜下，石墨呈点。片状分布在奥氏体的树枝 间隙中，除了低碳和强烈过冷外，铁水过热也是D 型石墨生成的条件。因为过热会使石墨生成的核心 减少，石墨结晶困难，需要有较大的过冷度。这类 石墨由于密集分布，也使机械性能有所下降。
D型石墨
5、E型石墨： 在初生奥氏体的晶间分布着有方向性 的短片石墨，其特征和成因与D型石墨基本 相同，只是E型石墨的分布具有明显的方向 性。在实际生产中，D型和E型石墨通常不 作严格区分，分称D、E型石墨，也称过冷 石墨或枝晶石墨。E型石墨因分布的方向性 较强，它对机械性能的影响也较D型石墨大 一些。
可锻铸铁 400X （铁素体+团絮状石墨）
实验五、铸铁组织观察
一、实验目的
1、灰口铸铁中不同类型石墨的形貌。 2、观察灰口铸铁中基体组织。 3、 观察灰口铸铁中磷共晶的形态及分布。 4、观察灰口铸铁的共晶团。 5、球铁热处理前后石墨形态的观察。 6、 蠕虫状石墨铸铁的基体和石墨形态的观察。 7、可锻铸铁各退火阶段石墨形态的观察
一、概述
铸铁是含碳量大于2.11%或组织中具共晶的铁碳合金。工业上所 用的铸铁，实际上都不是简单的铁—碳二元合金，而是以铁、碳、硅为 主要元素的多元合金。 铸铁中的碳可以以渗碳体的形式存在，也可以石墨的形式存在。根 据碳在铸铁中的存在形态的不同，通常可将铸铁分为白口铁、灰口铸铁 和麻口铸铁。而根据铸铁中石墨的形态不同，又可分为普通灰口铸铁， 蠕虫状石墨铸铁，球墨铸铁以及可锻铸铁。 铸铁中的金属基体一般都是由珠光体。铁素体或珠光体+ 铁素体组成。 基体上与共析钢或亚共析钢的基体组织相同。 灰口铸铁的金相特点，是在钢的基础上分布着片状石墨，其组织是根据 石墨片的大小、长度、分布及基体的类型不同有很大的差异，这主要决 定于化学成份和铸造条件而定。 球墨铸铁金相组织的典型特征是在钢的基体上分布着球状石墨。 球化处理和孕育处理是使石墨获得球状形态的关键。控制不同的化学成 份和采用不同的热处理方法，可以使球墨铸铁获得不同的基体组织和机 械性能。
第八章 铸钢和铸铁的金相检验
孕育处理前
孕育处理后
（4）灰铸铁的热处理及应用
消除铸件内应力、改善切削加工性能和提高表面耐磨性。
a．去应力退火（人工时效） 500 ℃～550 ℃，防止变形和开裂 b．消除铸件白口、降低硬度的退火（高温退火） 在共析温度以上进行，使渗碳体分解成石墨； c．表面淬火 高频、火焰、激光，50HRC~55HRC
E型石墨
100×
F型石墨：
其特点是星状（或蜘蛛状）与 短片状石墨混合均匀布 ，F型石 墨是过共晶铁水在较大过冷度的 条件下形成的。大块的为初生石 墨，片状石墨在其上生长。
F型石墨
100×
灰口铸铁的基体组织
实际生产中应用的灰口铸铁主要是 以珠光体为基体的，随着基体中珠光 体含量的增加和细化，铸铁的强度、 硬度和耐磨性提高。珠光体的细化程 度与奥氏体的成分、晶粒度、分解温 度有关，灰口铸铁中珠光体类型组织 的形成过程与钢相似，不再重述。灰 口铸铁的基体组织为铁素体、铁素体 ＋珠光体、珠光体组织。
一、铸铁的的石墨化过程和特点
1、碳的三种存在形式：
①溶于α-Fe或γ-Fe中形成F 或A ；
②形成渗碳体(Fe3C)； ③游离态石墨(G)。 石墨强度、硬度和塑性都很差。 石墨为稳定相。
渗碳体为亚稳相， Fe3C→3Fe+C
石墨的晶体结构——简单六方晶格
亚稳定平衡的Fe-Fe3C相图和稳定平衡的Fe-G相图，
显微组织
F+G F+P+G P+G Le’+P+G
麻口铸铁
白口铸铁
不进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不进行
不进行
Le’+P+Fe3C
铸铁组织：石墨和基体（F、P、F+P）
金相检验最终第七章 铸钢和铸铁的金相检验
表7-10 共晶团数量的分级表 （摘自GB/T 7216—1987）
级别
1 2 3 4 5 6 7 8
直径φ
放大10倍
放大40倍
＞400
＞25
≈400
≈25
≈300
≈19
≈200
适用于承受高载荷、要求耐磨性和高气密性的重 要零件，如剪床、压力机等重型机床的床身、机 座及受力较大的齿轮、凸轮、衬套、大型发动机 的汽缸、缸套、气缸盖、液压缸、泵体、阀体等
【小常识】
从表中可看出，牌号越高的灰铸铁，其抗拉强度越高， 另外，相同牌号的铸件，壁厚增加则最小抗拉强度降低。 这主要是因为铸件壁厚增加时冷却速度降低，造成基体组 织中铁素体数量增多而珠光体数量减少所致。
铸造高锰钢的金相检验
高锰钢典型牌号是ZGMn13型，以铁为基体材料，其主要 合金元素是碳和锰，wc＝0.9%～1.5％，wMn＝11%～14％， 通常锰碳比Mn/C控制在9～11之间。
使用中的高锰钢零件几乎都是铸造高锰钢材质。
图5 ZGMn13铸态组织 500×
图6 ZGMn13水韧处理组织 100×
铁素体
应用
活塞环、汽缸套、刹车 鼓、制动盘、泵体、玻 璃模具 龙门铣横梁、飞轮、起 重机卷筒、液压阀体 排气管、变速箱体、汽 缸盖 增压器废气进气壳体， 汽车、拖拉机的某些地 盘零件
a)
b)
图7-10 蠕墨铸铁
a) 未侵蚀状态 100×
b） SEM照片 200×
图11 可锻铸铁的石墨化退火工艺
a)
图16 三元磷共晶 500×
铸件金相检验标准
铸件金相检验标准一、引言本文档旨在规定铸件金相检验的标准和方法，以确保铸件的质量和性能符合相关要求。
通过实施本标准，可以有效地评估铸件的金相组织，从而对其力学性能、耐腐蚀性、耐磨性等方面进行预测和评估。
二、适用范围本标准适用于各种铸造合金，包括铸钢、铸铁、有色金属等。
对于特殊合金和复杂铸件，可参照本标准并结合相关材料标准和试验方法进行金相检验。
三、金相检验一般规定1. 金相检验人员应具备相关专业知识和技能，并按照相关规定进行培训和考核，以确保检验结果的准确性和可靠性。
2. 金相检验应采用合适的磨具、砂纸、抛光剂等器材，以确保试样表面平整、光滑，无划痕和污渍。
3. 试样制备过程中应尽量避免产生热变形和组织变化，如需加热处理时，应严格控制温度和时间。
4. 金相显微镜应调整至合适倍率，以观察到清晰的组织结构和晶粒形貌。
必要时可采用光学显微镜或扫描电子显微镜辅助观察。
5. 金相检验应按照相关标准进行定量和定性分析，如需进行其他测试项目，可参照相关材料标准和试验方法进行。
四、铸钢金相检验标准1. 宏观检验：观察铸件表面和断口，应无严重表面缺陷和裂纹。
断口应呈现出明显的金属光泽，无严重氧化现象。
2. 显微组织检验：观察铸钢的晶粒形貌和碳化物分布情况。
晶粒度应符合相关标准要求，碳化物应分布均匀，无大颗粒碳化物聚集现象。
3. 夹杂物检验：观察铸钢中的夹杂物。
夹杂物应尽量小而圆，分布均匀，无大块夹杂物集中现象。
4. 硬度测试：按照相关标准进行硬度测试，硬度值应符合相关要求。
5. 韧性测试：通过冲击试验等方法测试铸钢的韧性，以评估其在冲击荷载下的性能。
五、铸铁金相检验标准1. 宏观检验：观察铸件的表面和断口，应无严重表面缺陷和裂纹。
断口应呈现出明显的金属光泽，无严重氧化现象。
同时检查石墨分布情况，石墨应分布均匀，无大颗粒石墨聚集现象。
2. 显微组织检验：观察铸铁的晶粒形貌和碳化物分布情况。
晶粒度应符合相关标准要求，碳化物应分布均匀，无大颗粒碳化物聚集现象。
不锈钢铸造件金相标准
不锈钢铸造件金相标准
不锈钢铸造件金相标准是指用于评估不锈钢铸造件金相组织的一系列规范和要求。
这些标准主要关注金相组织的形态、晶粒大小、相分布、夹杂物等方面，以确保不锈钢铸造件的质量和性能。
以下是一些常见的不锈钢铸造件金相标准：
1. ASTM A751：该标准规定了用于制造航空航天零件的不锈钢铸造件的金相组织要求，包括晶粒尺寸、相分布、夹杂物等方面。
2. ASTM A959：该标准适用于不锈钢铸钢件的金相组织评估，包括晶粒大小、相分布、夹杂物等方面的要求。
3. EN 10204：这是欧洲标准，涵盖了不锈钢铸造件的金相组织评估，包括晶粒尺寸、相分布、夹杂物等方面的要求。
4. ISO 4967：这是国际标准，适用于不锈钢铸造件的金相组织评估，包括晶粒尺寸、相分布、夹杂物等方面的要求。
这些标准的制定和实施有助于确保不锈钢铸造件的质量和性能，提高产品的可靠性和安全性。
在选择和使用不锈钢铸造件时，了解并遵守相关的金相标准是非常重要的。
工业铸钢产品检验检测报告
工业铸钢产品检验检测报告1. 检测目的该检测报告旨在对工业铸钢产品进行全面检验和检测，以评估其质量和可靠性。
通过各项参数的检测结果，对铸钢产品是否符合相关标准和规范进行评价，并提供改进建议。
2. 检测方法本次检测主要采用以下方法对工业铸钢产品进行检测：- 物理性能测试：包括材料密度、抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度的检测。
- 化学成分分析：通过化学分析仪器对铸钢产品的主要成分进行分析。
- 金相组织分析：利用金相显微镜对铸钢产品的显微组织进行观察和分析。
- 缺陷检测：采用超声波无损检测、X射线检测等方法，对铸钢产品的内部缺陷进行检测和评估。
3. 检测结果3.1 物理性能测试- 材料密度：铸钢产品的平均密度为7.8 g/cm³，符合相关标准要求。
- 抗拉强度：铸钢产品的抗拉强度为400 MPa，超过了标准要求的最低值。
- 屈服强度：铸钢产品的屈服强度为300 MPa，符合标准要求。
- 延伸率：铸钢产品的延伸率为20%，符合标准要求。
- 硬度：铸钢产品的硬度为200 HB，符合标准要求。
3.2 化学成分分析铸钢产品的化学成分如下：- 碳含量：0.4%- 硅含量：0.3%- 硫含量：0.02%- 锰含量：1.2%- 磷含量：0.03%以上化学成分与标准要求相符。
3.3 金相组织分析通过金相显微镜观察，铸钢产品的显微组织均匀细致，没有明显的析出物和夹杂物，符合标准要求。
3.4 缺陷检测通过超声波无损检测和X射线检测，未发现铸钢产品内部有任何裂纹、气孔、夹杂等缺陷，质量良好。
4. 结论与建议通过对工业铸钢产品的全面检验和检测，得出以下结论：1. 铸钢产品的物理性能测试结果表明，产品的抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度等性能均满足标准要求，质量可靠。
2. 化学成分分析结果表明，铸钢产品的成分符合标准要求，能够满足使用场景的需求。
3. 通过金相组织分析和缺陷检测，证实铸钢产品的显微组织均匀细致，无内部缺陷，具备良好的加工性能和使用寿命。
铸铁的金相组织观察
实验铸铁的金相组织观察一、实验目的1．观察和研究灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁的显微组织特征。
2．了解影响铸铁中石墨形态的因素。
二、概述根据石墨的形态、大小和分布情况不同，铸铁分为：灰口铸铁（石墨呈片条状）、可锻铸铁（石墨呈团絮状）和球墨铸铁（石墨呈圆球状）。
（一）灰口铸铁灰口铸铁组织的特征是在钢的基体上分布着片状石墨。
根据石墨化程度及基本组织的不同，灰口铸铁可分为：铁素体灰口铸铁，铁素体—珠光体灰口铸铁和珠光体灰口铸铁。
对灰口铸铁石墨形态的观察，应在未浸蚀的试样上进行。
放大倍数为100倍。
灰口铸铁石墨分布形状的说明见下表1。
表1（二）可锻铸铁可锻铸铁（又称韧性铸铁）是由白口铸铁经石墨化退火处理而得。
其中渗碳体发生分解而形成团絮状石墨。
按照基体组织不同，可锻铸铁分为铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两类，如下图所示。
（三）球墨铸铁在球墨铸铁组织中石墨呈圆球状。
球状石墨的存在可使铸铁内部的应力集中现象得到改善，同时减轻了对基体的割裂作用，从而充分地发挥了基体性能的潜力，使球墨铸铁获得很高的强度和一定的韧性。
如下图所示。
三、实验方法指导（一）实验内容及步骤1．各小组分别领取各种不同类型的铸铁材料试样。
2．在显微镜下进行观察，并分析其组织形态特征。
（二）实验设备及材料1．金相显微镜；2．金相放大照片；3．各类铸铁的金相显微试样。
（三）注意事项1．对各类铸铁可采用对比方法进行分析研究，着重区别各自的组织形态特征。
（四）实验报告要求1．明确本次实验的目的。
2．根据观察，综合分析各类铸铁的形成机理。
集团铸造厂金相及化学成份检测
集团铸造厂金相及化学成份检测
要提高企业经济效益，就必须提高产品质量，铸造是个综合性的工作。
各个工种都影响着铸件的质量问题，提高铸件质量是提高我们铸工素质的主要内容，是提高企业经济效益的关键。
铸铁金相组织机化学成份检测。
金相主要是以评定球磨铸铁的级别机基体组织的检测。
每次开炉前首先把每包球铁都制备一个试块，然后浇铸，取样、磨制最后经过仪器操作完成金相。
严格的按照操作程序工作，检测出金相组织情况，对照国家标准《球磨铸铁金相检测》是否合格，认真写出检测报告。
化学成份分析、试样的所取同上，然后经设备把所需试样制备好，再经过精密仪器作处各项成份的结果。
最后写出检测报告和化验记录，药品和试剂的配制，把每种所需的试剂按照标准，正确的配制成试剂溶液。
然后用标签分别贴上名称，本化验室的各种化学药品，大部分都具有一定的毒性，因此必须了解一般化学药品的性质及保管方法，按其不同的性质遇酸、碱、受潮、强热或易燃物等性质有抵触的物质，不能混合存放、化验室所有的精密仪器，也经常维护保养，做好防尘工作，定期对仪器的性能进行检查。
型砂试验：
做好配砂质量控制，发现问题及时与技术人员联系，避免质量事故发生，做好每回的型砂试验，工作、认真填写
当天试验报告和工作记录，及时转交技术员试验报告，工作时严格执行安全操作规程，对仪器做好使用前检查，用后维护保养，搞好化验室卫生，做到文明生产。
本工种工作是铸件熔炼过程中的把关工作，是关系到生产铸件能否符合质量要求的关键程序，要求化验员一定认真负责。
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铸钢的金相组织及检验一、铸造碳钢的金相组织及检验（一）铸造碳钢的显微组织1．铸态组织为铁素体＋珠光体＋魏氏组织。
如图8-1、图8-2。
图8-1 ZG230-450铸钢铸态组织(100×) 图8-2 ZG310-570铸钢铸态组织(100×)铸态组织的形貌和组成相的含量与钢的碳含量有关。
碳含量越低的铸钢，铁素体含量越多，魏氏组织的针状越明显、越发达，数量也多。
随铸钢碳含量的增加，珠光体量增多，魏氏组织中的针状和三角形的铁素体量减少，针齿变短，量也减少，而块状和晶界上的网状铁素体粗化，含量也增多。
若存在严重的魏氏组织，或存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续网状分布，将使铸钢的脆性显著增加。
2．退火组织为铁素体＋珠光体。
铁素体呈细等轴晶。
珠光体分布形态随钢的碳含量增加而变化。
随钢的碳含量增加，珠光体呈断续网状分布→网状分布→珠光体与铁素体均匀分布，其含量也不断增多。
若退火组织中存在残留的铸态组织或组织粗化均属于不正常组织。
3．正火组织为铁素体＋珠光体，分布较均匀，如图8-3。
与退火组织相比较，正火组织的组成相更细、更均匀，珠光体含量稍多。
若存在残留铸态组织或组织粗化均属不正常组织。
4．调质组织 ZG270-500以上牌号的铸造碳钢可进行调质处理，组织为回火索氏体，见图8-4。
若出现未溶铁素体或粗大的回火索氏体属不正常组织。
图8-3 ZG230-450 铸钢正火组织(100 ×) 图8-4 ZG35CrMo铸钢调质组织(650×)5．几种常用铸造碳钢的组织见表8-1,表8-1 常用铸造碳钢的组织铸造碳钢 ZG200-400 ZG230-450 ZG270-500 ZG310-570 ZG340-640显微组织铸态魏氏组织+块状铁素体+珠光体珠光体+魏氏组织+铁素体珠光体+铁素体部分铁素体呈网状分布铁素体呈网状分布退火铁素体+珠光体珠光体+铁素体珠光体呈断续网状分布珠光体呈网状分布正火铁素体+珠光体珠光体+铁素体调质回火索氏体（二）铸造碳钢的质量检验铸造碳钢多数用于一般工程，金相检验按照GB/T 8493-1987《一般工程用铸造碳钢金相》标准进行。
主要是在金相显微镜下进行显微组织鉴别及晶粒度和非金属夹杂物级别的测定。
标准规定金相试样从力学性能试块或试样上切取，特殊情况由供需双方协商决定。
1．显微组织检验试样用2~4％硝酸酒精溶液侵蚀后，在显微镜下按大多数视场确定其组织。
对铸态、退火、正火态组织放大100倍观察，对调质态组织在500倍下鉴别。
GB/T 8493-1987标准对ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500, ZG310-577、ZG340-640五种铸钢分别按铸态、退火、正火及调质状态下的正常和非正常组织的特征列表作了文字说明，并列出了标准组织照片，供对照评定。
2．晶粒度测定奥氏体晶粒度和铁素体晶粒度的测定方法，按 GB/T 8493-1987标准的规定执行。
被测试样在放大100倍下与标准晶粒度图对照进行评级。
若放大倍数为非100倍时，按YB/T 5148标准规定的方法评定。
3．非金属夹杂物的评级 GB/T 8493-1987标准将铸造碳钢中的非金属夹杂物分为五级，并列出了5张标准级别的照片，供对照评级用。
二、铸造低合金结构钢的金相组织各种能进行压力加工（锻、轧）的低合金结构钢，基本上都可以作为铸钢，但为满足铸造性能的要求需适当调整化学成分。
常用的铸造低合金钢有ZG22Mn、 ZG40Mn、 ZG40Mn2、ZG40Cr、ZG35CrMo、ZG35SiMn、ZG20MnMo、 ZG50B和ZG25MnVCu等。
铸造低合金结构钢可以进行退火、正火处理。
由于它们的淬透性较好，可以用淬火-回火方法进行强化处理。
为消除铸造应力、细化晶粒和防止开裂，淬火前一般要预先经退火或正火处理。
这类钢还可以进行表面淬火或化学热处理。
几种常用铸造低合金钢的热处理组织如下：1．铬钢、铬钼钢(1) 铬钢。
如ZG40Cr，经常在调质状态下使用。
组织为均匀的回火索氏体。
(2) 铬钼钢。
如ZG35CrMo, 铸态组织为粗大的铁素体＋珠光体，略呈魏氏组织，并可见明显的枝晶状组织。
退火组织为铁素体十珠光体。
其中珠光体含量的体积分数约占50％。
正火组织为珠光体＋少量铁素体。
细晶粒铁素体呈细网络状分布，其含量明显少于退火组织。
珠光体分散度也更大，有时会出现贝氏体和铁素体组织（钼元素抑制珠光体析出的结果）。
淬火组织为针状淬火马氏体。
马氏体针中等粗细，分布较均匀（组织与35CrMo锻钢淬火相似）。
调质组织为均匀的回火索氏体。
2．钼钢如ZG15Mo钢、ZG25Mo钢。
(1) ZG15Mo钢．退火组织为铁素体十少量珠光体。
其中铁素体呈等轴晶，珠光体呈块状均匀分布。
正火组织为铁素体＋少量珠光体。
调质组织为回火索氏体，有针状分布痕迹。
(2) ZG25Mo钢。
退火及正火组织类似于ZG15Mo钢，仅其中珠光体含量较多，分布更均匀一些。
对于大型铸件常采用正火＋高温回火处理，得到的组织与正火态相似。
调质组织为回火索氏体。
若铸件不先作预处理，铸件内存在枝晶偏析严重，直接淬火＋高温回火（调质）后的索氏体分布不均匀。
3．锰钢、硅锰钢(1) ZG40Mn2钢的正火组织为珠光体＋铁素体。
铁素体量少且呈较细网状分布。
淬火组织为淬火马氏体。
调质后得到均匀的回火索氏体。
(2)硅锰钢常使用调质态，组织与相应的锰钢相似。
这两种钢都有过热敏感性和对回火脆性敏感的特点。
4．铬镍钢、铬镍钼钢及硼钢例ZG40CrNiMo或ZG50B钢，它们都使用调质态，组织均为均匀分布的回火索氏体。
三、铸造高锰钢的金相组织（一）高锰钢的组织和性能特点高锰钢是在过共析碳钢（ωc=1.0％~1.3％）中增加锰含量（ωMn = 11％一14％），使Mn/C之比接近10/1，再经过水淬后得到室温下单一奥氏体组织的钢。
这类钢具有在承受冲击载荷和严重摩擦作用下使钢发生显著硬化的特性，而且载荷越大，其表面层的硬化程度越高，耐磨性就越好，是一种典型的耐磨钢。
由于它的加工硬化能力很大，不利于压力加工和切削加工，宜采用铸造成型，一般仅在铸造状态下使用，故属铸钢范围。
典型的高锰钢牌号为ZGMn13系列。
水韧处理： ZGMn13钢铸态组织中存在着碳化物，使铸件的性能既硬又脆。
欲使高锰钢具有高的韧性和耐磨性，必须获得单一奥氏体组织。
将ZGMn13铸件加热至高温（1000~1100℃）保温一段时间，使铸态组织中的碳化物全部溶人基体奥氏体中。
然后迅速淬水快冷，使碳化物来不及从过饱和的奥氏体中析出，以获得均匀的单相奥氏体组织，这种热处理称为水韧处理。
高锰钢的高硬度获得：经过水韧处理的ZGMn13钢的组织为单一的奥氏体，具有高的韧、塑性，硬度一般为180~220 HB范围。
在受到剧烈的冲击载荷和严重摩擦力（压应力）作用下，使受力表层发生强烈的塑性变形，迅速造成加工硬化，使硬度高达50~55 HRC，有效地提高了耐磨性，而铸件内部仍保持着原有良好的韧塑性。
水韧处理的质量对铸造高锰钢的耐磨性起着十分关键的作用。
若水韧处理后的ZGMn13钢的组织未达到单相奥氏体，表明水韧处理温度过低，使韧性较差。
若出现单相奥氏体的晶粒粗大（晶粒度大于5级），则表明水韧处理温度过高，铸件的屈服强度显著下降。
水韧处理后的ZGMn13钢一般不作回火处理，也不适合在250℃以上工作温度下服役。
（二）铸造高锰钢的组织1．铸态组织铸造高锰钢平衡态凝固后的最终铸态组织应为：奥氏体基体＋少量珠光体型共析组织十大量分布在晶内和晶界上的碳化物, 如图8-5。
图8-5 ZGMn13铸钢铸态组织 (500X) 图8-6 ZGMn13铸钢水韧处理组织 (100X)2．水韧处理后的组织正常组织为过饱和的单相奥氏休，晶粒大小不匀，如图8-6。
也允许有少量均匀分布的粒状碳化物存在。
3．铸造高锰钢的常见缺陷主要是分散分布的或串连成断续网状分布的显微疏松、气孔、非金属夹杂物及沿晶裂纹等。
（三）铸造高锰钢的金相检验应按GB/T 13925-1992《铸造高锰钢金相》标准，进行显微组织、晶粒度和非金属夹杂物级别的评定。
1．显微组织高锰钢经水韧处理后的组织，应为奥氏体或奥氏体加碳化物。
2．碳化物评级按未溶、析出、过热碳化物分别评定。
3．晶粒度评级按YB/T 5148-1993标准评定。
4．非金属夹杂物(氧化物十硫化物)评级在100倍的Φ80 mm视场中选取最严重的视场评定。
铸铁的分类及金相检验铸铁是一种含碳量的质量分数大于2.11％的铁碳合金。
铸铁中的碳可以固溶、化合和游离三种状态存在。
在铸铁的凝固、结晶和随后的热处理过程中，碳的存在状态还会发生变化，从而影响到铸铁的组织和性能。
在工业铸铁中，除碳、硅以外，还含有锰、硫、磷等其他元素。
特殊性能的合金铸铁分别含有铬、钼、铜、镍、钨、钛、钒等合金元素。
铸铁的显微组织主要由石墨和金属基体组织所构成。
铸铁金相检验主要检验：石墨的形态、大小和分布状况，以及金属基体中各种组织组成物的形态、分布和数量及其相互配置的情况等，并按相应的金相标准进行各项评级。
由于铸铁组织中的石墨比较柔软，有些石墨的颗粒尺寸较大，甚至结构较松散，应特别注意防止在铸铁试样制备过程中产生石墨剥落、石墨曳尾，或抛光不足等制样缺陷，以免有碍对铸铁石墨和组织的正常检验。
铸铁的分类方法有多种，一般按铸铁中碳的存在状态、石墨的形态特征及铸铁的性能特点可将铸铁分为五类：白口铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。
一、白口铸铁（一）白口铸铁的分类及基本组织按铸铁的化学成分，可将白口铸铁分为亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁和过共晶白口铸铁。
当共晶成分的铁水冷却时，先发生共晶转变，形成渗碳体和奥氏体的共晶体称莱氏体。
当冷却至共析温度以下时，共晶体中的奥氏体转变成珠光体。
因此，共晶白口铸铁的莱氏体组织在室温时由渗碳体（白色基体）与珠光体（黑色）组成，见图8-7。
亚共晶白口铸铁的组织在室温时为莱氏体加珠光体，其中珠光体呈树枝状分布，见图8-8。
而过共晶铸铁的组织为初生渗碳体加莱氏体，见图8-9。
图8-7 共晶白口铸铁组织(100×) 图8-8 亚共晶白口铸铁组织 (100X) 图8-9 过共品自口铸铁组织(100X)由于渗碳体硬而脆．所以生产上使用的白口铸铁大多数采用共晶成分或亚共晶成分。
白口铸铁主要用于要求具有高硬度和高耐磨性的铸件，其应用较多的是激冷白口铸铁和高铬白口铸铁。
（二）激冷白口铸铁的金相检验激冷白口铸铁（又称冷硬铸铁）是铁水在结晶时，通过对铁水的激冷作用而得到的白口铸铁。
激冷白口铸铁一般选用高碳低硅铁水。
高的含碳量有利于形成碳化物，低的含硅量可以避免白口区出现石墨。