实验5 中碳钢马氏体等级的测定
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验
碳钢热处理后的组织和性能变化的分析实验一、实验目的1、观察和研究碳钢经不同形式热处理后其显微组织的特点。
2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。
3、了解硬度测定的基本原理及应用范围。
4、了解洛氏硬度试验机的主要结构及操作方法。
5、掌握金属显微试样的制作过程，正确地制作所要观察的试件。
二、实验内容1、制作经热处理后的试样，完成打磨、刨光、浸蚀的所有制作步骤。
2、热处理后的试件进行硬度测试。
3、热处理后的试样进行组织观察分析和比较。
三、实验设备的使用和注意事项（一）硬度计的原理、使用和注意事项金属的硬度可以认为是金属材料表面在接触应力作用下的抵抗塑性变形的一种能力。
硬度测量能够验出金属材料软硬程度的数量概念。
由于在金属表面以下不同深处材料所承受的应力和所发生的变形程度不同，因而硬度值可以综合地反映压痕附近局部体积内金属的弹性、微量塑变抗力、塑变强化能力以及大量形变抗力。
硬度值越高，表明金属抵抗塑性变形能力越大，材料产生塑性变形就越困难。
另外，硬度与其它机械性能（如强度指标σb及塑性指标ψ和δ）之间有着一定的内在联系，所以从某种意义上说硬度的大小对于机械零件或工具的使用性能及寿命具有决定性意义。
硬度的试验方法很多，在机械工业中广泛采用压入法来测定硬度。
压入法硬度试验的主要特点是：（1）试验时应力状态最软（即最大切应力远远大于最大正应力），因而不论是塑性材料还是脆性材料均能发生塑性变形。
（2）金属的硬度与强度指标之间存在如下近似关系：σb=K·HB式中：σb——材料的抗拉强度值HB——布氏硬度值K——系数退火状态的碳钢K=0.34~0.36合金调质钢K=0.33~0.35有色金属合金K=0.33~0.53（3）硬度值对材料的耐磨性、疲劳强度等性能也有定性的参考价值，通常硬度高，这些性能也就好。
在机械零件设计图纸上对机械性能的技术要求，往往只标注硬度值，其原因就在于此。
（4）硬度测定后由于仅在金属表面局部体积内产生很小压痕，并不损坏零件，因而适合于成品检验。
实验五 碳钢的热处理及其硬度试验 (2)
实验五碳钢的热处理及其硬度试验一．实验目的1）熟悉钢的几种热处理（退火、正火、淬火、回火等）；2）了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能（硬度）的影响；3）观察碳钢热处理后的显微组织；4）了解热处理工艺对钢组织和性能的影响；5）了解硬度测定的基本原理及应用范围；6）了解硬度试验机的主要结构及操作方法。
二．实验原理Ⅰ.碳钢的热处理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放入各种不同的冷却介质中（V冷应大于V临），以获得马氏体组织。
碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。
（1）淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。
淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定（如图4所示）。
对亚共析钢，其加热温度为＋30～50℃，若加热温度不足（低于），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。
对过共析钢，加热温度为＋30～50℃，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。
后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。
（2）保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。
加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。
表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定加热温度(℃)工件形状圆柱形方形板形保温时间分钟/每毫米直径分钟/每毫米厚度分钟/每毫米厚度700 1.5 2.2 3 800 1.0 1.5 2 900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8（3）冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。
冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织；在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。
中碳钢回火马氏体热变形过程中的铁素体动态再结晶
中碳钢回火马氏体热变形过程中的铁素体动态再结晶摘要：利用热压缩实验，研究了中碳钢回火马氏体在700℃/0.01／s条件下变形时的组织演变规律，分析了渗碳体粒子状态的影响.实验结果表明:中碳钢回火马氏体热变形过程中，发生了渗碳体粒子粗化和铁素体动态再结晶，形成由微米级的等轴铁素体晶粒与均匀分布的渗碳体粒子组成的超细化(a+B)复相组织.与静态回火相比，形变促进Fe原子和c原子的扩散，使渗碳体粒子粗化动力学提高2-3个数量级.渗碳体粒子的粗化主要来自铁素体晶界上粒子尺寸的增加，铁素体晶粒内部的细小粒子尺寸无明显变化但数量减少，前者有助于以多粒子协同方式实现粒子激发形核，后者减小了晶界迁移的阻力，两者均有利于铁素体动态再结晶的发生.随着初始组织中渗碳体粒子尺寸的减小，发生动态再结晶所需应变量增大，但所得复相组织更加均匀、细化关键词中碳钢，回火马氏体，铁素体，渗碳体粒子，动态再结晶1实验方法实验材料为商用45钢，化学成分为Fe-0.48C-0.35Si-0.68Mn(质量分数，%).初始材料为直径12 mm的圆棒，经920℃保温10 min后淬火得到马氏体，然后在600℃回火1 h, 700℃回火1h或8h获得3种回火马氏体组织(分别命名为样品A, B和C).将处理后的圆棒机加工成直径6 mm、长15 mm的单轴压缩试样.热变形实验在Gleeble 1500热模拟试验机上进行，变形温度为700℃，应变速率e为0.01 s-1，最大应变量:为1.60.变形后水淬，以保留变形组织.将所得试样沿平行压缩方向切开，经机械打磨和抛光后，用2%-3%(体积分数)的硝酸酒精侵蚀，利用Suppra 55场发射扫描电镜(SEM)进行组织观察.电解抛光后采用电子背散射技术(EBSD)分析铁素体晶粒取向分布，获得晶界取向差别的信息.电解抛光液为20%高氯酸+10%甘油+70%无水乙醇，电解电压为15 V.采用双喷减薄制备透射电镜(TEM)薄膜试样，双喷液为5%高氯酸+95%无水乙醇，-30一一20℃(液氮冷却)，电压(75士5) V, TEM观察在H-800型透射电镜上进行.2实验结果回火马氏体组织由铁素体基体和渗碳体粒子组成。
碳钢热处理实验
碳钢热处理实验碳钢热处理实验报告专业:班级:组别:组员名单：姓名学号XX⼤学机电⼯程系指导⽼师：20XX年X⽉碳钢的热处理实验1⼀．实验⽬的（1）了解碳钢热处理⼯艺操作。
（2）学会使⽤马⽒体测量材料的硬度性能值。
（3）探讨淬⽕温度、淬⽕冷却速度、回⽕温度对40钢和T12钢的组织和性能的影响。
（4）巩固课堂教学所学相关知识，体会材料的成分—⼯艺—组织性能之间关系。
⼆、概述热处理是⼀种很重要的热加⼯⼯艺⽅法，也是充分发挥⾦属材料性能潜⼒的重要⼿段。
热处理的主要⽬的是改变钢的性能，其中包括使⽤性能及⼯艺性能。
钢的热处理⼯艺特点是将钢加热到⼀定的温度，经⼀定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的⼯艺过程能使钢的性能发⽣改变。
热处理之所以能使钢的性能发⽣显著变化，主要是由于钢的内部组织结构可以发⽣⼀系列变化。
采⽤不同的热处理⼯艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从⽽获得所需要的性能。
钢的热处理基本⼯艺⽅法可分为退⽕、正⽕、淬⽕和回⽕等。
三．实验原理(1)钢的热处理1.钢的退⽕：钢的退⽕指将钢加热到⼀定温度并保温⼀段时间，然后使它慢慢冷却的过程。
钢的退⽕是将钢加热到发⽣相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理⽅法。
2.钢的正⽕:正⽕，⼜称常化，是将⼯件加热⾄Ac3或Acm以上40~60℃，保温⼀段时间后，从炉中取出在空⽓中或喷⽔、喷雾或吹风冷却的⾦属热处理⼯艺。
其⽬的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应⼒，降低材料的硬度。
3.钢的淬⽕：所谓淬⽕就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1(过共析钢)以上30～50℃，保温后放⼊各种不同的冷却介质中（ V冷应⼤于V临），以获得马⽒体组织。
碳钢经淬⽕后的组织由马⽒体及⼀定数量的残余奥⽒体所组成。
为了正确地进⾏钢的淬⽕，必须考虑下列三个重要因素：淬⽕加热的温度、保温时间和冷却速度。
24.钢的退⽕：退⽕是⼀种⾦属热处理⼯艺，指的是将⾦属缓慢加热到⼀定温度，保持⾜够时间，然后以适宜速度冷却。
碳钢的热处理后硬度测定以及金相分析实验指导书
实验七碳钢的热处理及硬度测定以及金相分析实验项目名称：碳钢的热处理及硬度测定、金相分析实验项目性质：综合实验所属课程名称：金属材料与热处理实验计划学时：4一、实验目的（1）熟悉碳钢的基本热处理（退火、正火、淬火及回火）工艺方法。
（2）了解含碳量、加热温度、冷却速度等因素与碳钢热处理后性能的关系。
（3）分析淬火及回火温度对钢性能的影响。
（4）学会洛氏硬度计的使用。
（5）学会采用不同的热处理工艺，将会得到不同的组织结构，从而使钢的性能发生变化。
二、实验内容和要求热处理是一种很重要的金属加工工艺方法，热处理的主要目的是改善钢材性能，提高工件使用寿命。
钢的热处理工艺特点是将钢加热到一定的温度，经一定时间的保温，然后以某种速度冷却下来，通过这样的工艺过程能使钢的性能发生改变。
热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织发生了质的变化。
采用不同的热处理工艺过程，将会使钢得到不同的组织结构，从而获得所需要的性能。
普通热处理的基本操作有退火、正火、淬火及回火等。
热处理操作中，加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个关键工序，也称热处理三要素。
正确选择这三种工艺参数，是热处理成功的基本保证。
Fe-FeC 相图和C-曲线是制定碳钢热处理工艺的重要依据。
1、加热温度（1）退火加热温度：完全退火加热温度，适用于亚共析钢，Ac+（30~50℃）；3球化退火加热温度，适用于共析钢和过共析钢，Ac 1+（30~50℃）。
（2）正火加热温度：对亚共析钢是Ac 3+（30~50℃）；过共析钢是Ac cm +（30~50℃），也就是加热到单相奥氏体区。
退火和正火的加热温度范围见图2-1所示。
（3）淬火加热温度：对亚共析钢是Ac 3+（30~50℃）；对共析钢和过共析钢是Ac 1+（30~50℃），见图2-2。
钢的临界温度Ac 1、Ac 3及Ac cm ，在热处理手册或合金钢手册中均可查到。
再经计算可求出钢的热处理温度。
碳钢的热处理实验报告
碳钢的热处理实验报告模块一常用金属材料及热处理项目二钢的热处理任务一: 钢的普通热处理一、实验目的1、了解碳钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺方法。
2、研究冷却条件对碳钢性能的影响。
3、分析淬火及回火温度对碳钢性能的影响。
二、实验原理1、钢的淬火所谓淬火就是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上30,50?，保温后放入各种不同的冷却介质中( V冷应大于V临 )，以获得马氏体组织。
碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。
为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素:淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。
(1)淬火温度的选择选定正确的加热温度是保证淬火质量的重要环节。
淬火时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定(如图4所示)。
对亚共析钢，其加热温度为，30,50?，若加热温度不足(低于)，则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低。
对过共析钢，加热温度为，30,50?，淬火后可得到细小的马氏体与粒状渗碳体。
后者的存在可提高钢的硬度和耐磨性。
(2)保温时间的确定淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。
加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关，一般可按照经验公式来估算，碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。
表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定工件形状加热圆柱形方形板形温度(?) 保温时间分钟/每毫米直径分钟/每毫米厚度分钟/每毫米厚度700 1.5 2.2 3800 1.0 1.5 2900 0.8 1.2 1.61000 0.4 0.6 0.8(3)冷却速度的影响冷却是淬火的关键工序，它直接影响到钢淬火后的组织和性能。
冷却时应使冷却速度大于临界冷却速度，以保证获得马氏体组织;在这个前提下又应尽量缓慢冷却，以减少钢中的内应力，防止变形和开裂。
为此，可根据C曲线图(如图2所示)，使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定的温度范围(650,550?)进行快冷(即与C曲线的“鼻尖”相切)，而在较低温度(300,100?)时冷却速度则尽可能小些。
碳钢热处理后的显微组织观察与分析
碳钢热处理后的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容实验方法指导实验报告要求思考题一：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C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l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。
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860℃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，如T8钢在550~350℃及350℃~ 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。
碳钢的热处理及性能分析【最新资料】
碳钢的热处理及性能分析时的具体加热温度主要取决于钢的含碳量，可根据相图确定（如图所示）。
对亚共析钢，其加热温度为℃，若加热温度不足（低于），则＋淬火后可得到细小的它直接影响到钢淬火后的组织以保证以减使淬火工作在过冷奥氏体最不稳定鼻不同的冷却介质在不同的温度范围内的实验二金相试样的制备与观察一、实验目的1.学习金相试样的制备方法。
二、实验设备、仪器及材料用品抛光机、各型号砂纸、抛光磨料、试样、浸蚀剂、吹风等。
三、实验步骤金相试样的制备包括取样、磨制、抛光、浸蚀四个步骤。
制备好的试样应能观察到真实组织、无磨痕、水迹。
1.取样取样的部位和磨面应根据检验目的选取具有代表性的部位。
例如，检验表面脱碳层的厚度应取横向截面、观察纵裂纹就要取纵向截面。
试样的截取方法很多，例如用手锯、机床截取、线切割等，但必须注意的是在取样过程中要防止试样受热或变形而引起的组织变化，破坏了其组织的真实性。
为防止受热可在截取过程中用冷却液冷却试样。
金相试样的尺寸要便于手握持和易于磨制，常用的试样尺寸为：Φ12×10或12×12×10，如果不是观察表面组织，可以倒角便于磨制。
根据需要，例如观察表面渗碳层的厚度，为防止在磨制过程中发生倒角，应采用镶嵌法，把试样镶嵌在热塑性塑料或热固性塑料中。
我们所用试样为车削好的Φ10×20的45钢试样。
2.磨制这是最关键的步骤，磨制质量的好坏直接决定了试样的好坏。
①粗磨将试样在砂轮上或用粗砂纸之成平面。
磨制时使试样受力均匀，压力不要太大。
②精磨粗磨好的试样用清水冲干后，依次用01、02、03、04号金相砂纸把磨面磨光。
磨制时应把砂纸放在玻璃板或平整的桌面上，左手按住砂纸，右手握住试样，用力均匀、平稳，沿一个方向反复进行，直到旧的磨痕被去掉，不要来回磨制。
注意：在调换更细一号砂纸时，应将试样上的磨屑和砂粒清除干净，并转动90º角，使新、旧磨痕垂直。
3.抛光抛光的目的是去除磨面上细的磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。
金相分析实验标准
金相分析实验标准金相检测常用标准如下：1、钢中非金属夹杂物含量的测定（gb/t 10561-2005）2、金属平均晶粒度测定法（gb/t 6394-2002）3、钢的显微组织评定方法（gb/t 13299-1991）4、钢的脱碳层深度测定法（gb/t 224-2008）5、中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级（jb/t 9211-2008）6、球墨铸铁金相检验（gb 9441-88）一、钢材(１) 低倍检验1 gb/t226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法2 gb/t1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图3 gb/t 4236-1984 钢的硫印检验方法4 gb/t 1814-1979 钢材断口检验法5 gb/t 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法6 yb/t 731-19870 塔型车削发纹检验法7 yb/t 4002-1992 连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图8 yb/t 4003-1991 连铸钢板坯缺陷硫印评级图9 yb/t 4061-1991 铁路机车、车轴用车轴(含硫印缺陷评级图)10 yb/t 153-1999 优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图11 tb/t 3031-2002 铁路用辗钢整体车轮径向全截面低倍组织缺陷的评定12 cb/t 3380-1991 船用钢材焊接接头宏观组织缺陷酸蚀试验法13 hb/z 210-1991 涡喷型发动机涡轮内、外轴锻件低倍组织标准14 qj 2541-1993 不锈钢棒低倍锭型偏析检验方法(２) 基础标准1 gb/t13298-1991 金属显微组织检验方法2 gb/t224-1987 钢的脱碳层深度测定法3 gb/t10561-1988 钢中非金属夹杂物显微评定方法4 gb/t 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法5 gb/t/t13299-1991 钢的显微组织(游离渗碳体、带状组织及魏氏组织)评定方法6 gb/t/t13302-1991 钢中石黑碳显微评定方法7 gb/t4335-1984 低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法8 jb/t/t5074-1991 低、中碳钢球化体评级9 zbj36016-1990 中碳钢与中碳合金结构钢马氏体等级10 dl/t 652-1998 金相复型技术工艺导则(３) 不锈钢1 gb/t6401-1986 铁素体奥氏体型双相不锈钢α－相面积含量金相测定法2 gb/t1223-1975 不锈耐酸钢晶间腐蚀倾向试验方法3 gb/t1954-1980 铬镍奥氏体不锈钢焊缝铁素体含量测量方法4 gb/t/t13305-1991 奥氏体不锈钢中α－相面积含量金相测定法(４) 铸钢1 gb/t8493-1987 一般工程用铸造碳钢金相2 tb/t/t2451-1993 铸钢中非金属夹杂物金相检验3 tb/t/t2450-1993 zg230-450铸钢金相检验4 gb/t/t13925-1992 高锰钢铸件金相5 gb/t5680-1985 高锰钢铸件技术条件(含金相组织检验)6 yb/t/t036.4-1992 冶金设备制造通用技术条件高锰钢铸件(高锰钢金相组织检验)7 jb/t/gq0614-1988 熔模铸钢zg310-570正火组织金相检验(５) 化学热处理及感应淬火1 gb/t11354-2005 钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验2 gb/t9450-1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核3 qcn29018-1991 汽车碳氮共渗齿轮金相检验4 jb/t4154-1985 25mntibxt钢碳氮共渗齿轮金相检验标准5 nj251-1981 20mntibre钢渗碳齿轮金相组织检验6 zb/t04001-1988 汽车渗碳齿轮金相检验7 tb/t/t2254-1991 机车牵引用渗碳淬硬齿轮金相检验8 jb/t/t6141.1-1992 重载齿轮渗碳层球化处理后金相检验9 jb/t/t6141.3-1992 重载齿轮渗碳金相检验10 jb/t/t6141.4-1992 重载齿轮渗碳表面碳含量金相判别法11 gb/t5617-1985 钢的感应淬火或火焰淬火有效硬化层深度的测定12 gb/t9451-1988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定13 zb/j36009-1988 钢件感应淬火金相检验14 zb/j36010-1988 珠光体球墨铸铁零件感应淬火金相检验15 nj304-1983 渗碳齿轮感应加热淬火金相检验16 jb/t2641-1979 汽车感应淬火零件金相检验17 cb/t3385-1991 钢铁零件渗氮层深度测定方法(６) 轴承钢1. yjz84 高碳铬轴承钢(含酸浸低倍组织、非金属夹杂物、显微孔隙、退火组织、碳化物不均匀性、碳化物带状、碳化物液析评级图)2. gb/t9-68 铬轴承钢技术条件(含低倍缺陷、非金属夹杂物、退火组织、碳化物网状、碳化物液析评级图)3 gb/t3086-82 高碳铬不锈轴承钢技术条件(含酸浸低倍组织、火组织、共晶碳化物不均匀度、非金属夹杂物、微孔隙评级图)4 yb/t688-76 高温轴承钢cr4mo4v技术条件(含碳化物不均匀度评级图)5 jb/t1255-91 高碳铬轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、碳化物网状、断口评级图)6 zb/j36001-86 滚动轴承零件渗碳热处理质量标准(含粗大碳化物、渗碳表面层淬回火组织、心部组织、网状碳化物评级图)7 jb/t1460-92 高碳铬不锈钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、断口评级图)8 jb/t2850-92 cr4mo4v高温轴承钢滚动轴承零件热处理技术条件(含淬火组织、淬回火组织评级图)9 jb/t/t6366-92 55simova钢滚动轴承零件热处理技术条件(含退火组织、淬回火组织、渗碳淬回火组织评级图)(７) 工具钢1 gb/t1298-77 碳素工具钢技术条件(含珠光体组织、网状碳化物评级图)2 gb/t1299-85 合金工具钢技术条件(含珠光体组织、网状碳化物、共晶碳化物不均匀)3 yb/t12-77 高速工具钢技术条件(含低倍碳化物剥落、共晶碳化物不均匀度评级图)4 zb/j36003-87 工具热处理金相检验标准5 gb/t4462-84 高速工具钢大块碳化物评级图(８) 零部件专用标准1 gb/t/t13320-91 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法2 zb/j18004-89 传动用精密滚子链和套筒链零件金相检验3 zb/j26001-88 60si2mn钢螺旋弹簧金相检验4 zb/j94007-88 柴油机喷嘴偶件、喷油泵柱塞偶件、喷油泵出油阀偶件金相检验5 jb/t3782-84 汽车钢板弹簧金相检验标准6 nj309-83 内燃机连杆螺柱金相检验标准7 nj326-84 内燃机活塞销金相检验标准8 jb/t/t6720-93 内燃机排气门金相检验标准9 jb/t/nq180-88 内燃机气门座金相检验10 jb/t/gq1050-84 45、40cr钢淬火马氏体金相检验11 jb/t/gq1148-89 机床用40cr钢调质组织金相检验12 jb/t/gq?t1150-89 机床用38crmoal钢验收技术条件及调质后金相检验13 jb/t/gq?t1151-89 机床用45钢调质组织金相检验14 nj396-86 低淬透性含钛优质碳素结构钢齿轮金相检验15 jb/t/t5664-91 重载齿轮失效判据16 cj/t 31-1999 液化石油气钢瓶金相组织评定二、铸铁(１) 基础标准1 gb/t7216-87 灰铸铁金相2 gb/t9441-88 球墨铸铁金相检验3 jb/t3892-84 蠕墨铸铁金相标准4 jb/t2212-77 铁素体可锻铸铁金相标准5 jb/t3021-81 稀土镁球墨铸铁等温淬火金相标准6 jb/t/z303-87 灰铸铁与球墨铸铁断口扫描电镜分析图谱7 cb/t1165-88 船用灰铸铁金相标准8 cb/t1030-83 蠕虫状石墨铸铁金相检验9 tb/t/t2255-91 高磷铸铁金相10 tb/t/t2449-93 蠕墨铸铁金相检验(２) 零部件专用标准1 gb/t2805-81 内燃机单体铸造活塞环金相检验(jb/t/t6016-92)2 gb/t3509-83 内燃机筒体铸造活塞环金相检验(jb/t/t6290-92)3 jb/t2330-93 内燃机高磷铸铁缸套金相标准4 nj325-84 内燃机硼铸铁单体铸造活塞环金相标准5 jb/t/t5082-91 内燃机硼铸铁气缸套金相检验6 jb/t/z179-82 中锰抗磨球墨铸铁金相标准7 jb/t/nq100-86 内燃机钒钛铸铁气缸套金相检验8 jb/t/nq178-88 内燃机钒钛铸铁单体铸造活塞环金相检验9 jb/t/t6724-93 内燃机球墨铸铁活塞环金相检验10 jb/t3934-85 汽车、摩托车发动机单体铸造活塞环金相检验11 zb/t t12007-89 汽车、摩托车发动机球墨铸铁活塞环金相标准12 zb/t t06002-89 汽车发动机镶耐磨圈活塞金相标准13 zb/u05004-89 中、大功率柴油机离心铸造气缸套金相检验14 tb/t/t2253-91 球墨铸铁活塞金相检验15 tb/t/t2448-93 合金灰铸铁单体铸造活塞环金相检验16 yb/t4052-91 高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验17 jb/t/t6954-93 灰铸铁接触电阻加热淬火质量检验和评级18 cb/t/t 3903-1999 中、大功率柴油机离心铸造气缸套金相检验三、表面处理1 gb/t4677.6-84 金属和氧化覆盖厚度测试方法-截面金相法2 gb/t5929-86 轻工产品金属镀层和化学处理层的厚度测试方法-金相显微镜法3 gb/t6462-86 金属和氧化物覆盖层-横断面厚度显微镜测量方法4 gb/t6463-86 金属和其他无机覆盖层-厚度测量方法评述5 gb/t9790-88 金属覆盖层及其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验6 gb/t11250.1-89 复合金属覆盖层厚度测定-金相法7 jb/t/t5069-91 钢铁零件渗金属层金相检验方法8 jb/t/t6075-92 氧化钛涂层金相检验方法9 zbj92004-87 内燃机精密电镀减摩层轴瓦检验标准四、铝合金及铜合金1 gb/t3246-82 铝及铝合金加工制品显微组织检验方法2 gb/t3247-82 铝及铝合金加工制品低倍组织检验方法3 gb/t10849-89 铸造铝硅合金变质4 gb/t10850-89 铸造铝合金过烧5 gb/t10851-89 铸造铝合金针孔6 gb/t10852-89 铸造铝铜合金晶粒度7 gb/t7998-87 铝合金晶间腐蚀测定法8 gb/t8014-87 铝及铝合金阳极氧化阳极氧化膜厚度的定义和有关测量厚度的规定9 gb/t3508-83 内燃机铸造铝活塞金相检验10 qj1675-89 变形铝合金过烧金相试验方法11 jb/t3932-85 汽车、摩托车发动机铸造铝活塞金相标准12 jb/t/nq179-88 内燃机稀土共晶铝硅合金金相检验13 jb/t/t5108-91 铸造黄铜金相14 qj2337-92 铍青铜的金相检验方法15 yb/t797-71 单相铜合金晶粒度测定法16 yb/t731-70 电真空器件用无氧铜含氧量金相检验法17 zb/t12003-87 汽车发动机轴瓦铜铅合金金相标准18 nj355-85 内燃机铸造铜铅合金轴瓦金相检验标准19 cb/t1196-88 船舶螺旋浆用铜合金金相含量金相测定方法五、粉未冶金及硬质合金1 gb/t9095-88 烧结铁基材料-渗碳或碳氮共渗硬化层深度的测定2 jb/t2798-81 铁基粉未冶金烧结制品金相标准3 jb/t2869-81 烧结金属材料密度的测定4 jb/t2867-81 烧结金属材料表观硬度的测定5 zbh72007-89 烧结金属摩擦材料金相检验法6 zbh72012-90 碳化钨钢结硬质合金金相试样制备方法7 gb/t3488-83 硬质合金-显微组织的金相测定8 gb/t3489-83 硬质合金-孔隙度和非化合碳的金相测定六、有色合金及稀有金属1 gb/t4296-84 镁合金加工制品显微组织检验方法2 gb/t4297-84 镁合金加工制品低倍组织检验方法3 gb/t1554-79 硅单晶(111)晶面位错蚀坑显示测量方法4 gb/t3490-83 含铜贵金属材料氧化亚铜金相检验方法5 gb/t4194-84 钨丝蠕变试验、高温处理及金相检验方法6 gb/t4197-84 钨钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法7 gb/t5168-1985 两相钛合金高、低倍组织检验方法8 gb/t5594.8-85 电子元器件结构陶瓷材料性能测试方法-显微结构的测定9 gb/t6623-86 抛光硅片表面热氧化层错的测试方法10 gb/t8755-88 钛及钛合金术语和金相图谱11 gb/t8756-88 锗单晶缺陷图谱12 gb/t8760-88 砷化镓单晶位错密度的测量方法13 gb/t11809-89 核燃料棒焊缝金相检验14 yb/t935-78 贵金属及其合金的金相试样制备方法15 yb/t732-71 铜、镍及其合金管材和棒材断口检验方法简介mtt（美信检测）是一家从事材料及零部件品质检验、鉴定、认证及失效分析服务的第三方实验室，网址：，：。
碳钢热处理后的显微组织观察实验报告
实验三 碳钢热处理后的显微组织观察一、实验目的1、观察碳钢热处理后的显微组织。
2、了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。
二、概述碳钢经热处理后的组织，可以是平衡或接近平衡状态(如退火、正火)的组织，也可是不平衡组织(如淬火组织)。
因此在研究热处理后的组织时，不但要参考铁碳相图，还要利用C 曲线。
铁碳相图能说明慢冷时不同碳含量的铁碳合金的结晶过程和室温下的组织，及相的相对量。
C 曲线则能说明一定成分的铁碳合金在不同冷却条件下的转变过程，及能得到哪些组织。
1、钢冷却时的转变1)共析钢过冷奥氏体连续冷却后的显微组织 为了简便起见，不用C(丁曲线而是用C 曲线来分析。
共析钢在慢冷时(见图16—24中的V 1)，将全部得到珠光体。
冷速增大到V 2时，得到片层更细的珠光体，即索氏体或屈氏体。
冷速再增大到V 3时，得到屈氏体和部分马氏体。
而冷却速度增大到V 4，V 5时，奥氏体一下被过冷到马氏体转变始点(Ms)以下，转变成马氏体。
由于共析钢的马氏体转变终点在室温以下(－50℃)，所以在生成马氏体的同时保留有部分残余奥氏体。
与C 曲线鼻尖相切的冷速(V 4)称为淬火的临界冷却速度。
2)亚共析钢过冷奥氏体连续冷却后的显微组织 亚共析钢的C 曲线与共析钢的相比，上部多了一条铁素体析出线，如图16—25所示。
当奥氏体缓慢冷却时，(见图16—25中的V 1)，转变产物接近于平衡状态，显微组织是珠光体和铁素体。
随着冷却速度的增大，例如由V 1→V 2→V 3时，奥氏体的过冷度越大，析出的铁素体越少，而共析组织(珠光体)的量增加，碳含量减少，共析组织变得更细。
这时的共析组织实际上为伪共析组织。
析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。
因此，由V 1→V 2→V 3时，显微组织的变化是：铁素体+珠光体→铁素体+索氏体→铁素体+屈氏体。
当冷却速度为V 4时，析出的铁素体极少，最后主要得到屈氏体和马氏体。
当冷却速度超过临界冷却速度后奥氏体全部转变为马氏体。
实验教学课件-钢中马氏体组织观察
实验教学课件-钢中马氏体组织观察实验钢中马氏体组织观察马氏体是钢和一些铁合金的重要的基本组织。
随着合金种类和成份的变化马氏体的形态和内部精细结构等也跟着变化，这些变化对马氏本的机械性能会产生很大影响。
因此掌握马氏体的组织形态特征并了解影响组织形态的各种因素是十分必要的。
一、马氏体的组织形态近年来，随着薄膜透射电子显微技术的发展，人们对马氏体的形态及其精细结构进行了详细的研究，发现钢中的马氏体组织形态虽然是多种多样，但就其特征而言，大体可分为板条群集状马氏体、透镜片状马氏体、蝶状马氏体、薄片状马氏体、ε—马氏体等。
其中最常见的是板条群集状马氏体和透镜片状马氏体。
下面对这两种常见的马氏体形态进行较详细的介绍，其他马氏体形态只作一般介绍。
1.板条群集状马氏体板条群集状马氏体是在低碳钢、中碳钢、马氏体时效钢、不锈钢等铁系合金中生成的一种典型的马氏体组织。
这种马氏体在光学显微镜下的组织特征主要是由尺寸大致相同平行排列的板条状马氏体群组成。
所以称此马氏体为群集状马氏体（参看图1-61）。
近年来用电子显微镜研究的结果，发现板条内有密度很高的位错，位错密度约为（0.3～0.9）×1012cm -1，为此，有时也称板条群集状马氏体为位错型马氏体（见图1～62）。
此外，在板条内的局部地区也有孪晶存在，但数量很少，不是主要的晶格缺陷。
板条群集状马氏体与母相奥氏体的晶体学位向关系是K ～S 关系，惯习面为（111）γ；18～8型奥氏体不锈钢中的板条群集状马氏体的惯习面是(225)Γ。
应用透射电子显微镜测定板条宽度范围在0.025～2.25μ之间，大多数板条的宽度为0.1～0.2μ之间。
相同方向的板条马氏体群之内，相邻板条之间并不严格平行而是以小角度晶界相间，板条群之间以大角度晶界相间。
实验证明，改变奥氏体化温度，即改变奥氏体晶粒大小，对板条宽度几乎没有影响，图1-61板条马氏体在光学显微镜下的组织形态图1-62板条马氏体在电子显微镜下的组织形态但板条群的大小却随奥氏体晶粒的增大而增大，两者之间的比大致不变。
实验五(碳钢、合金钢、铸铁、有色典型组织观察)
实验五碳钢、合金钢、铸铁、有色金属典型组织观察一、实验目的1、观察和研究各种不同类型合金材料的显微组织特征；2、了解这些合金材料的成分、显微组织对性能的影响。
（一）碳钢的显微组织铁碳合金缓冷后的金相显微组织基本上与铁碳相图所预料的各种平衡组织相符合，但碳钢在不平蘅状态，即在快冷条件下的显微组织就不能用铁碳合金相图来分析，而应由过冷奥氏体转变曲线图—C曲线来确定。
图1 为共析碳钢的等温转变C 曲线图。
图1 共析碳钢的C 曲线图按照不同的冷却条件，过冷奥氏体在不同的温度范围发生不同类型的转变通过金相显微镜观察，可以看出过冷奥氏体各种转变产物的组织形态各不相同共析碳钢过冷奥氏体在不同温度转变的组织特征及性能如表1 所示表1 共析碳钢过冷奥氏体在不同温度转变的组织特征及性能转变类型组织名称形成温度范围（℃）金相纤维组织特征硬度（HRC ）珠光体型相变珠光体（P）>650在400~500 倍金相显微镜下可观察到铁素体和渗碳体的片层状组织~20( HB180~200)概述1、钢的退火和正火组织亚共析成分的碳钢（如40、45 钢等）一般采用完全退火，退火后可得到近似平衡状态的组织。
过共析成分的碳素工具钢（如T10、T12 钢等）则都采用球化退火，球化退火后获得粒状珠光体组织。
T12 钢经球化退火后组织中的二次渗碳体及珠光体中的渗碳体都将变成颗粒状。
如图2 所示。
图中均匀而分散的细小粒状组织就是粒状渗碳体。
图2 T12 钢球化退火后的显微组织（500×）图3 45 钢正火后的显微组织（500×）因为正火的冷却速度大于退火的冷却速度，所以45 钢正火后的组织比退火的细，珠光体的相对含量也比退火组织中的多（如图3 所示）。
2、钢的淬火组织根据Fe—Fe3C相图可知，将45钢加热到760℃奥氏体化，然后在水中冷却，称为不完全淬火，在这个温度加热，有部分铁素体尚未溶入奥氏体中 , 所以淬火 后将得到马氏体和铁素体组织。
马氏体
马氏体组织马氏体马氏体(martensite)是黑色金属材料的一种组织名称。
最先由德国冶金学家Adolf Martens(1850-1914)于19世纪90年代在一种硬矿物中发现。
马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath)，但是在金相观察中（二维）通常表现为针状（needle-shaped），这也是为什么在一些地方通常描述为针状的原因。
马氏体的晶体结构为体心四方结构（BCT）。
中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。
高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一。
中文名：马氏体外文名：martensite释义：黑色金属材料的一种组织名称提出者：阿道夫·马滕斯一、马氏体发展史1、马氏体19世纪90年代最先由德国冶金学家阿道夫·马滕斯（Adolf Martens，1850-1914）于在一种硬矿物中发现。
马氏体最初是在钢（中、高碳钢）中发现的：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。
1895年法国人奥斯蒙（F.Osmond）为纪念德国冶金学家马滕斯（A.Martens），把这种组织命名为马氏体(Martensite)。
人们最早只把钢中由奥氏体转变为马氏体的相变称为马氏体相变。
20世纪以来，对钢中马氏体相变的特征累积了较多的知识，又相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变，如：Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、Ag-Zn、Au-Cd、Au-□n、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。
目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体（见固态相变）。
2、组成类型常见马氏体组织有两种类型。
中低碳钢淬火获得板条状马氏体，板条状马氏体是由许多束尺寸大致相同，近似平行排列的细板条组成的组织，各束板条之间角度比较大；高碳钢淬火获得针状马氏体，针状马氏体呈竹叶或凸透镜状，针叶一般限制在原奥氏体晶粒之内，针叶之间互成60°或120°角。
材料综合实验方案
材料综合实验方案班级：材料082 姓名：马佳荣学号：080802110099一、实验学时：3二、实验类型：综合性实验三、实验要求：必修四、实验目的(一)掌握低、中、高碳钢马氏体组织形态特征及组织与性能的关系。
(二)了解钢中化学成分和马氏体形成温度对其组织形态的影响。
(三)了解基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺制定原则及实际操作。
(四)共析加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对碳钢热处理后的性能的影响。
（五）学习淬火的基本操作手段，以及基本注意事项。
五、实验内容对40Cr钢进行以下操作之后进行显微观察，测试力学性能(硬度等)：了解其组织及性能变化，分析加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对碳钢热处理后的性能的影响。
该实验涉及热处理工艺学、金相分析等知识。
六、实验原理、方法和手段钢件经奥氏体化之后，由不同的冷却介质以及不同的冷却温度冷却后，将获得不同的组织，不同的力学性能。
对40Cr钢进行以上热处理工艺，观察其组织及力学性能。
判断其组织形态。
在对其进行热处理前，有必要了解钢件经奥氏体化之后形成各种马氏体的组织、性能变化规律。
（一) 碳钢中常见马氏体的形态1、板条状马氏体板条状马氏体是在低。
中碳钢中和马氏体时效钢及不锈钢中形成的一种典型的马氏体组织，在光学显微镜下观察，其显微组织是由许多马氏体板条集合而成。
图15a 即为低碳钢中板条状马氏体的典型组织形态．每一个板或条均为一单晶，不论板还是条，在光镜下或透射电镜中所观察到的形状都呈长条形。
相邻的马氏体板条大致平行，位向差较小。
马氏体板条宽度范围为0.O25—2．25 um ，多数在0．1～O ．2 um 之间，而马氏体板条的长度一般都超过宽度的十倍以上，可长达几个微米．相邻板条如不呈孪晶关系，则在板条之间存有厚约2000A 20nm 的薄壳状残余奥氏体。
板条状马氏体是在奥氏体的一定结晶面上形成的，此结晶面即为惯习面，板条状马氏体的惯习画为{111}晶面，位向关系为K —S 关系({1lO}a ∥<111>γ,<111>a ∥<110>γ)。
碳钢的热处理操作实验
实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定实验学时：4实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的1. 了解碳钢的热处理工艺操作；2. 研究碳钢加热温度、冷却速度、回火温度对钢性能的影响；3. 观察热处理后的显微组织变化；4. 了解硬度计的原理、初步掌握洛氏硬度计的使用。
二、实验内容1．按表1中的热处理工艺进行操作，并对热处理后的各样品进行硬度测定，将硬度值填入表1中。
注：保温时间可按1分钟/每毫秒直径计算；回火保温时间均为30分钟，然后取出空冷。
实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定2. 观察下列表2热处理后的金相试样，并画出组织示意图。
表2 热处理后的金相试样三、实验原理、方法和手段（一）钢的热处理工艺：钢的热处理基本工艺有退火、正火、淬火和回火。
进行热处理时，加热是第一道工序，目的是为了得到奥氏体，因为钢的最终组织珠光体、贝氏体和马氏体都是由奥氏体转变来的。
二是保温、目的使奥氏体均匀化。
三是冷却，是改变组织和性能的重要因素。
因此，正确选择三个基本因素是热处理成功的基本保证。
1．加热温度的选择C相图确定。
对亚共析钢，其加热温度为；（1）退火加热温度：根据Fe-Fe3共析钢和过共析钢加热至A+（20～30）℃（球化退火），目的是得到球状渗碳体，C1降低硬度，改善切削性能。
+（30～50）℃；过共析钢加热（2）正火加热温度：一般亚共析钢加热至AC3至+（30～50）℃，即加热到奥氏体单相区。
+（30～50）℃，淬火后的组织（3）淬火加热温度：一般亚共析钢加热至AC3）,则淬火组织中将出现铁为均匀细小的马氏体。
如果加热温度不足（如低于AC3实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定+（30～50）℃，淬火素体，造成淬火后硬度不足；共析钢和过共析钢加热至AC1后的组织为陷晶马氏体与粒状二次渗碳体。
未溶的粒状二次渗碳体可以提高钢的耐摩性。
的粒状二次渗碳体可提高钢的硬度和耐磨性。
过高的加热温度（高于A），CCM会因得到粗大的马氏体，过多的残余奥氏体而导致硬度和耐磨性下降，脆性增加。
工程材料实验报告--碳钢成分-组织-性能实验
实验日期：成绩：工程材料综合实验报告工程材料综合实验----碳钢成分-组织-性能实验●金相显微镜的构造及使用●金相显微试样的制备●铁碳合金平衡组织观察●碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定一．实验目的1.研究铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2.分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响，加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。
3.了解碳钢的热处理操作。
4.研究加热温度、冷却速度、回火温度对碳钢性能的影响5.观察热处理后钢的组织及其变化。
6.了解常用硬度计的原理，初步掌握硬度计的使用。
二．实验设备及材料1.显微镜、预磨机、抛光机、热处理炉、硬度计、砂轮机等；2.金相砂纸、水砂纸、抛光布、研磨膏等；3.三个形状尺寸基本相同的碳钢试样（低碳钢20＃、中碳钢45＃、高碳钢T10）。
三、实验内容概述1．钢的热处理热处理是将钢加热到一定温度，经过一定时间的保温，然后以一定速度冷却下来的操作，通过这样的工艺过程钢的组织和性能将发生改变。
通常加热、保温的目的是为了得到成分均匀的细小的奥氏体晶粒，亚共析碳钢的完全退火、正火、淬火的加热温度范围是AC3+30~50℃，过共析钢的球化退火及淬火加热温度是AC1+30~50℃，过共析钢的正火温度是ACcm+30~50℃，保温时间根据钢种，工件尺寸大小，炉子加热类型等由经验公式决定。
碳钢的过冷奥氏体在Ac1~550℃范围内发生珠光体转变，形成片状铁素体和渗碳体的机械混合物。
依据片层厚薄的不同有粗片状珠光体（P），细片状珠光体——索氏体（S）和极细片状珠光体——屈氏体（T）之分。
硬度随片距的减小（转变温度的降低）而升高。
碳钢的过冷奥氏体在550~350℃之间发生贝氏体转变，生成由平行铁素体条和条间短杆状渗碳体构成的上贝氏体（B上）。
在光学显微镜下呈黑色羽毛状特征。
过冷奥氏体在350℃~Ms之间等温得到黑色针状的下贝氏体（B下），它是由针状铁素体和其上规则分布的细小片状碳化物组成。
过冷奥氏体以超过临界速度的快冷至Ms以下温度，将发生马氏体转变，生成碳在α-Fe中的过饱和固溶体——马氏体。
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实验五中碳钢马氏体等级的测定
一、实验目的
1、了解钢中脱碳层的来源与危害，并掌握钢的脱碳层深度的检验方法。
2、学习利用GB/T224-2008《钢的脱碳层深度测定法》对材料进行脱碳层深度的检验。
二、基本原理
脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。
脱碳的实质就是钢中碳在高温下与氧和氢等发生作用生成一氧化碳和甲烷，其化学反应如下：
2Fe3C+O2→6Fe+2CO；Fe3C+2H2→3Fe+CH4
Fe3C+H2O→3Fe+CO+H2；Fe3C+CO2→3Fe+2CO
这些反应是可逆的，氧、氢、二氧化碳、水使钢脱碳，一氧化碳和甲烷可以使钢增碳。
一般情况下，钢的氧化脱碳同时进行，当钢表面氧化速度小于碳从内层向外层扩散速度时发生脱碳，反之，当氧化速度大于碳从内层向外层扩散的速度时发生氧化。
因此氧化作用相对较弱的氧化气氛中容易产生较深的脱碳层。
脱碳层由于被氧化，碳含量降低，金相组织中碳化物较少。
脱碳层包括全脱碳和部分脱碳两部分，全脱碳层显微组织特征为全部铁素体，部分脱碳层是指全脱碳层的内边界至钢含碳量正常的组织处。
全脱碳层和部分脱碳层如图1、图2示。
总脱碳层=全脱碳层+部分脱碳层：从零件表面到碳含量等于基体碳含量的那一点的距离（渗碳轴承钢制的零件除外）
图1 图2 图3
金相法测定脱碳层时，具有退火或者正火（铁素体+珠光体）组织的钢种一般来说，脱碳层取决于珠光体的减少量，硬化组织或淬回火后的回火马氏体组织由晶界铁素体的为化来判定完全脱碳层，球化退火组织可由表面碳化物明显减少区或出现片状珠光体的区说确定部分脱碳层区。
一般来说，观察到的组织差别，在亚共析钢中是以铁素体与其他组织组成物相对量的变化来区别的，在过检析钢中，是以碳化物含量相对基体变化来区分的，对于硬化组织或淬回火组织，当碳含量变化引起组织显著变化时，就可用这个方法进行测量，借助于测微目镜，或利用金相分析系需要系统观察和定量测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点距离。
放大倍数取决于脱碳层深度。
如果需方没有特殊规定，由检测者选择。
建议使用能观测到的整个脱碳层的最大倍数，通常采用放大倍数为100倍。
当过渡层与基体较为难分辨时，可用更高放大倍数进行观察，确定界限，先在低放大倍数下进行初步观测，保证四周脱碳变化在进一步检测时都可发现，查明最深均匀脱碳区。
脱碳层最深的点由试样表面的初步检测确定，不受表面缺陷和角效应的影响，对每一试样，在最深的均匀脱碳区的一个显微镜视场内，应随机进行几次测量（最少五次），以这些测量值的平均值作为总脱碳层深度，轴承钢、工具钢及弹簧钢测量最深处的总脱碳层深度。
星空极速他品标准或技术协议中没有特殊规定，在测量时试样中脱碳极深的那引起点要排除掉（但是在试验记录中要注明缺陷）。
三、实验设备及材料
金相显微镜；试验试样；金相制样设备；抛光机；镶嵌机；酒精；吹风机；硝酸-酒精溶液
四、实验内容及步骤
1. 每人一个试样，经粗磨、细磨及抛光后，得到一个光洁平整的平面，不允许有倒角出现。
2. 将磨平的试样用水洗净，然后用酒精将水冲掉，用硝酸-酒精溶液腐蚀后拿到显微镜下100倍进行观察并测试脱碳层深度。
3. 在显微镜下观察并拍照，利用测试软件测试脱碳层深度
五、实验报告要求
1. 扼要脱碳层产生的原理。
2. 简述实验的目的、过程、技术要点。
3. 拍摄金相照片，粘于实验报告上，标明组织是什么，并给出脱碳层深度数据。
六、实验注意事项
1. 试样磨制时，不要出现划痕、倒角现象；
图 60Si2MnA 钢脱碳层组织(500
2. 试样进行脱碳层深度测试时，最好在100倍下进行。
如果看得不清楚，也可以放大或缩小进行，
一定要让脱碳层在视场范围内。