钢的缺陷金相组织 PPT
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不锈钢和耐热钢的金相组织及检验课件
氏体
43
• 奥氏体耐热钢 • 4Cr14Ni14W2Mo钢中的铬镍含量较多，在
室温就可得到奥氏体组织，该钢组织为奥 氏体＋碳化物，在800℃下能耐热不起皮
44
45
46
47
48
49
不锈钢和耐热钢的金相 组织及检验
中级班
1
不锈钢及其金相检验
. 不锈钢——在空气和弱腐蚀介质中抵抗腐 蚀的钢
. 耐酸钢——在酸、盐溶液等强腐蚀介质中 抵抗腐蚀的钢
统称不锈耐酸钢，简称不锈钢
2
. 金属腐蚀概念 化学腐蚀：金属和周围介质发生化学反映而
使金属损坏的现象。(不产生电流)
铸铁在高 温下氧化
3
11
12
13
• 2Cr13钢，淬火温度： 980~1000 ℃，经 1050 ℃油淬后，组织为马氏体＋少量残余 奥氏体，经650 ℃回火后，组织为索氏体
14
15
. 3Cr13、4Cr13，淬火温度一般为1050℃~ 1100 ℃ ，淬火组织为马氏体＋未溶碳化物， 回火后组织为索氏体＋碳化物
. 电化学腐蚀：金属与电解质溶液构成微电 池而引起的腐蚀。
4
5
. 提高金属抗蚀性的途径： • 加入Cr、Ni、Si等合金元素，使钢在室温下
得到单相的固溶体 • 加入的Cr、Ni等合金元素使钢表面形成致
密的氧化物防护膜 • 减少或消除钢中存在的应力、组织和成分
不均匀现象
6
. 不锈耐酸钢的分类 铁素体钢、马氏体钢、奥氏体钢、沉淀硬 化钢
31
. δ铁素体和σ相 . δ铁素体是在高温区域形成的相，形成原因
是加热温度过高，停留时间过久，化学成 分波动或形成铁素体与奥氏体的元素达不 到平衡等原因而形成。
43
• 奥氏体耐热钢 • 4Cr14Ni14W2Mo钢中的铬镍含量较多，在
室温就可得到奥氏体组织，该钢组织为奥 氏体＋碳化物，在800℃下能耐热不起皮
44
45
46
47
48
49
不锈钢和耐热钢的金相 组织及检验
中级班
1
不锈钢及其金相检验
. 不锈钢——在空气和弱腐蚀介质中抵抗腐 蚀的钢
. 耐酸钢——在酸、盐溶液等强腐蚀介质中 抵抗腐蚀的钢
统称不锈耐酸钢，简称不锈钢
2
. 金属腐蚀概念 化学腐蚀：金属和周围介质发生化学反映而
使金属损坏的现象。(不产生电流)
铸铁在高 温下氧化
3
11
12
13
• 2Cr13钢，淬火温度： 980~1000 ℃，经 1050 ℃油淬后，组织为马氏体＋少量残余 奥氏体，经650 ℃回火后，组织为索氏体
14
15
. 3Cr13、4Cr13，淬火温度一般为1050℃~ 1100 ℃ ，淬火组织为马氏体＋未溶碳化物， 回火后组织为索氏体＋碳化物
. 电化学腐蚀：金属与电解质溶液构成微电 池而引起的腐蚀。
4
5
. 提高金属抗蚀性的途径： • 加入Cr、Ni、Si等合金元素，使钢在室温下
得到单相的固溶体 • 加入的Cr、Ni等合金元素使钢表面形成致
密的氧化物防护膜 • 减少或消除钢中存在的应力、组织和成分
不均匀现象
6
. 不锈耐酸钢的分类 铁素体钢、马氏体钢、奥氏体钢、沉淀硬 化钢
31
. δ铁素体和σ相 . δ铁素体是在高温区域形成的相，形成原因
是加热温度过高，停留时间过久，化学成 分波动或形成铁素体与奥氏体的元素达不 到平衡等原因而形成。
《金相检验》课件
金相检验的目的和意义
评估金属材料的质量和性能
通过金相检验，可以了解金属材料的微观结构和夹杂物分 布，从而评估其力学性能、耐腐蚀性能等，为产品的可靠 性和安全性提供保障。
控制生产过程
金相检验可以对生产过程中的金属材料进行实时监控，及 时发现并解决生产过程中出现的问题，提高产品质量和生 产效率。
促进新材料研发
利泽 。
04
金相显微镜观察
金相显微镜的构造与原理
金相显微镜由照明系统、载物台、物 镜、目镜等主要部分组成，能够将物 体放大并清晰地展示在屏幕上。
金相显微镜的原理基于光学成像原理 ，通过透镜的折射和反射将物体放大 并投影到目镜上，以便观察。
02
可以观察金属材料的相 组成、相比例和相分布 等相组成特征。
03
可以观察金属材料的表 面形貌、粗糙度和纹理 等表面特征。
04
可以观察金属材料的内 部缺陷、夹杂物和析出 相等内部特征。
05
金相检验标准与报告编写
金相检验标准
1 2
金属材料的金相检验标准
根据金属材料的种类、牌号和用途，制定相应的 金相检验标准，包括金相组织、晶粒度、夹杂物 等方面的规定。
相变类型
02
共析、包析、马氏体相变等。
相变对性能的影响
03
相变会导致金属材料的性能发生显著变化，如钢铁在冷却时发
生相变，硬度增加，耐磨性提高。
03
金相制备技术
金相试样的选取与截取
选取代表性试样
根据检验目的和要求，选取具有代表 性的金相试样，确保能够反映材料或 零件的整体特征。
截取方法
根据试样的大小和形状，采用适当的 锯切、切割或破碎等方法，将试样从 原始材料中截取下来。
金相组织定量分析(PPT34页)
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 11月17 日星期 二上午 1时11 分26秒0 1:11:26 20.11.1 7
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年11 月上午 1时11 分20.11. 1701:1 1Nove mber 17, 2020
残余奥氏体面积：4%
01.金相组织定量分析
Page 9
球墨铸铁：石墨+铁素体基体
01.金相组织定量分析
低碳钢组织：F+P
Page 10
选区不完整
01.金相组织定量分析
BX80膨胀管试样：F+B
不同选择参数下的选区差异
贝氏体含量：53.8%、
Page 11
77%
01.金相组织定量分析
第二种方法：通过各种相的特有晶体结构 主要借助扫描电镜+电子背散射衍射仪 例如：铁素体——bcc结构（体心立方） 奥氏体——fcc结构（面心立方）
二值化灰度图
01.金相组织定量分析
低碳钢金相组织照片 ：F+P
Page 5
01.金相组织定量分析
P面积百分比：51.38%
Page 6
01.金相组织定量分析
J55试样金相组织： F+P P面积：77.6%
Page 7
01.金相组织定量分析
Page 8
20Cr活塞销淬火试样：马氏体+ 残余奥氏体
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年11 月17日 星期二 1时11 分26秒0 1:11:26 17 November 2020
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 1时11 分26秒 上午1时 11分01 :11:262 0.11.17
钢的缺陷金相组织
当导致的缺陷；时效缺陷则是由于钢材在长时间使用过程中发生的老化、腐蚀、疲劳等导致的缺陷。
钢的缺陷对性能的影响
机械性能下降
钢的缺陷会导致其机械性能下降， 如强度、韧性、耐磨性等。这会 影响钢材的使用寿命和安全性。
疲劳强度降低
钢的疲劳强度是指其在交变应力作 用下的抗破坏能力。钢的缺陷会降 低其疲劳强度，使钢材容易发生疲 劳断裂。
腐蚀和氧化
钢的缺陷会加速其腐蚀和氧化过程， 导致钢材的耐腐蚀性能下降。这会 影响钢材的使用寿命和安全性。
钢的缺陷产生的原因
炼钢工艺问题
加工工艺问题
炼钢过程中，如果控制不当，会导致 钢中存在气体、夹杂物、偏析等冶金 缺陷。
钢材加工过程中，如果切割、焊接、 机械加工等操作不当，会导致钢材出 现裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
夹杂物
总结词
夹杂物是指在钢中非金属的、不同于基体金属的杂质物。
详细描述
夹杂物通常是由于炼钢过程中未能完全去除的杂质或添加的 合金元素在钢中形成的。夹杂物的存在会降低钢的塑性和韧 性，影响其加工性能和使用性能。
偏析
总结词
偏析是指钢中化学成分的不均匀分布。
详细描述
在炼钢过程中，由于温度和化学反应的不均匀，会导致钢的化学成分在各个部分 存在差异。偏析的存在会使钢的性能产生不均匀性，影响其机械性能和使用寿命 。
气泡
总结词
气泡是指钢中存在的气体，通常为氢 气或氮气。
详细描述
气泡的形成通常是由于炼钢过程中未能将气 体完全排除或后期处理过程中气体重新溶解 到钢中。气泡的存在会降低钢的塑性和韧性 ，并可能导致破裂和疲劳强度下降。
疏松和缩孔
总结词
疏松和缩孔是指钢中存在的小孔洞或缩小的区域。
钢的缺陷对性能的影响
机械性能下降
钢的缺陷会导致其机械性能下降， 如强度、韧性、耐磨性等。这会 影响钢材的使用寿命和安全性。
疲劳强度降低
钢的疲劳强度是指其在交变应力作 用下的抗破坏能力。钢的缺陷会降 低其疲劳强度，使钢材容易发生疲 劳断裂。
腐蚀和氧化
钢的缺陷会加速其腐蚀和氧化过程， 导致钢材的耐腐蚀性能下降。这会 影响钢材的使用寿命和安全性。
钢的缺陷产生的原因
炼钢工艺问题
加工工艺问题
炼钢过程中，如果控制不当，会导致 钢中存在气体、夹杂物、偏析等冶金 缺陷。
钢材加工过程中，如果切割、焊接、 机械加工等操作不当，会导致钢材出 现裂纹、夹渣、气孔等缺陷。
夹杂物
总结词
夹杂物是指在钢中非金属的、不同于基体金属的杂质物。
详细描述
夹杂物通常是由于炼钢过程中未能完全去除的杂质或添加的 合金元素在钢中形成的。夹杂物的存在会降低钢的塑性和韧 性，影响其加工性能和使用性能。
偏析
总结词
偏析是指钢中化学成分的不均匀分布。
详细描述
在炼钢过程中，由于温度和化学反应的不均匀，会导致钢的化学成分在各个部分 存在差异。偏析的存在会使钢的性能产生不均匀性，影响其机械性能和使用寿命 。
气泡
总结词
气泡是指钢中存在的气体，通常为氢 气或氮气。
详细描述
气泡的形成通常是由于炼钢过程中未能将气 体完全排除或后期处理过程中气体重新溶解 到钢中。气泡的存在会降低钢的塑性和韧性 ，并可能导致破裂和疲劳强度下降。
疏松和缩孔
总结词
疏松和缩孔是指钢中存在的小孔洞或缩小的区域。
金相分析及检测基础.pptx
一、纯金属的晶体结构 一、取样
第一章 金相试样的制备 §1.1 取样和镶嵌
（一）取样部位和磨面方向的选择 取样部位必须与检验目的和要求相一致，使所切取的式样具有代表性。
例如： பைடு நூலகம்图中 1 用于检验非金属夹杂物的数量、大小、形状；2 用于检验晶粒的变形程度；3 用 于检验钢材的带状组织消除程度。 （二）取样方法 1. 金相式样的形状 ①Φ12×12mm 的圆柱体。②12×12×12mm 的立方体。③其他不规则的形状。
2
一寸光阴不可轻
2、非金属夹杂物试样的热处理 3、碳化物不均匀度试样的热处理 二、镶嵌 1. 机械夹持法 适用于表层检验，不易产生倒角。 要求：夹具的硬度略高于试样（低、中碳钢均可）；垫片多用铜或铝质；垫片的电极电位 略高于试样。 2. 塑料镶嵌法 一种是用环氧树脂在室温镶嵌；一种是在专用的镶嵌机上进行。 1 环氧树脂镶嵌 要求:材料为环氧树脂+固化剂+磨料；用于较硬且热敏感性不高的材料。 2 镶嵌机镶嵌 是在专用的镶嵌机上进行镶嵌。镶嵌机由加热、加压、压模装置组成。 3 低熔点合金镶嵌 配制合金→熔化浇注即可。
3
一寸光阴不可轻
金相砂纸规格见教材。 手工细磨时应注意： 1 粗磨后的试样须清洗、吹干后进行细磨，直到得到方向一致的磨痕，再更换更细的 砂纸 ，并转 90°后继续磨制。 2 磨制时压力不能过大，否则磨痕过深、发热严重。 3 磨制软材料时，应在砂纸上滴润滑剂。 4磨过硬材料的砂纸不得用于软材料的磨制。 3.机 械细磨 常用装置有预磨机、蜡盘、预磨膏。 1 预磨机细磨 把由粗到细的水砂纸置于旋转盘上，加水润滑兼冷却，试样磨面轻压在砂纸上，沿径向移 动试样并与旋转方向相反转动，待粗磨痕消失，新磨痕一致即可。 水砂纸与金相砂纸的规格不同。 2 蜡盘细磨 把石蜡、磨料加热搅拌均匀，使成糊状，浇注到预磨机或抛光机上，约 5～10mm 厚，待冷 却后刮平后即可使用。 二、抛光 金相试样磨制的最后一道工序。抛光方式有机械抛光、电解抛光、化学抛光、综合抛光等。 （一）机械抛光 目前应用最为广泛，分为粗抛和精抛（抛光粉颗粒大小不同）。较软的金属必须粗磨和精 磨，对钢铁材料仅粗磨即可。 1. 机械抛光设备 国产抛光机有单盘 P-1 和双盘 P-2 型，都是由电动机（0.18KW）带动旋转盘，转速为 1350r/min。旋转盘由铜或铝制成，直径 200～250mm。 2. 抛光原理 1 磨削作用:图 1-15。 2滚压作用：甩出抛光微粉在织物与磨面间滚动，实现滚压作用。 3.抛 光微粉 4.抛光织物（抛光布） 作用：
常用金相组织图片总结 (2)
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) ,金相组织为铁素体与片层珠光体、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与珠光体、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 钢板弹簧正常淬火与回火组织分析: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,就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与回火组织分析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,未溶解的铁素体与未溶解的碳化物、图3 b) ,金相组织为回火屈氏体,未溶解的铁素体与片状珠光体、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与上贝氏体,最大晶粒度超过1 级、图4 b) ,金相组织为淬火马氏体与残余奥氏体、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与上贝氏体、图5 b) ,金相组织为淬火马氏体,残余奥氏体,析出铁素体,析出屈氏体与上贝氏体、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。
材料金相组织ppt课件
渗碳体 Fe3C
铁碳合金的基本相
➢ 渗碳体是铁和碳形成的金属化合 物，含碳量为6.69%，熔点为 1227℃。 ➢ 具有复杂的斜方晶体结构。硬度 极高HB800，塑性几乎等于0，是硬 脆相。在钢中，渗碳体以不同形态
和大小的晶体出现在组织中，对钢 的力学性能影响很大。
➢ 在一定条件下（如高温长期停留
或缓慢冷却），渗碳体可以分解而 形成石墨状的自由碳。
对成品奥氏体晶粒粗大后能否恢复？
奥氏体不锈钢由于其导热系数率低，散热慢，在加工和焊 接时易出现受热部位高温停留时间过长，导致局部晶粒粗大。
此类材料焊接应特别注意控制返修次数。二次返修时应将 原焊口割除。
知识点
21
精选课件ppt
成品奥氏体晶粒粗大后能否恢复？
• 奥氏体材质的设备或管道在使用过程中如果发生晶粒 粗大，将会对使用性能产生很大的不利影响，而且奥氏体 材质设备和管道的组织转变是不可逆的，因为奥氏体在热 处理过程中是没有相变，没有重新形核长大过程，只能重 熔或采用机械变形方法即锻造和轧制变形来细化晶粒，所 以奥氏体设备和管道成品如果在制作和安装中发生晶粒长 大是无法挽回的。若到厂材料经检验发现晶粒粗大，只能 做报废处理。
二.金相试验
电解腐蚀： 两相合金的腐蚀主要是一个电化学腐蚀过程。
在腐蚀剂中，形成极多微小的局部电池。阳极相被腐蚀而逐 渐凹下去；阴极相保持原样。因而在显微镜下可清楚地显示 出合金的两相。
另一种方法是薄膜染色法。此法是利用腐蚀剂与磨面上各 相发生化学反应，形成一 层厚薄不均的膜(或反应 沉淀物)，在白光的照射 下，由于光的干涉使各 相呈现不同的色彩，从 而达到辨认各相的目的。
金属材料学基础
目录
1 金属的结晶 2 金相试验 3 金相识别 44 合金相图 5 热处理
金相组织检验方法PPT82页.ppt
➢ 注意：回火索氏体和回火屈氏体与索氏体和屈氏体 在显微组织形态上是不同的，前者中的渗碳体呈粒 状而后者则为片状。
52
实验概述：
碳钢热处理后的性能
➢ 碳钢热处理后的性能——各种组织的硬度性能 指标范围如下：
珠光体 10～20HRC 索氏体 22～25HRC 屈氏体 36～42HRC 马氏体 62～65HRC 回火马氏体约 60HRC 回火屈氏体 40～48HRC 回火索氏体 25～35HRC
43
实验概述：
保温时间的选择
➢ 保温的意义：为了使工件内外各部分温度均达到指定温度， 并完成组织转变，使碳化物溶解奥氏体成分均匀化，必须 在热处理加热温度下保温一定的时间。
➢ 加热时间：工件升温所需时间和保温所需时间的总合。 ➢ 热处理加热时间的影响因素：工件的尺寸和形状、使用的
加热设备和装炉量、装炉时炉子的温度、钢的成分和原始 组织、热处理的要求和目的等。 ➢ 在空气介质中加热升温达到指定温度后的保温时间， 碳钢：按工件厚度(或直径)每毫米一分钟 到一分半钟估 算； 合金钢：按每毫米两分钟估算。 在盐浴炉中加热，保温时间则可缩短1～2倍。(参见表3-1)
44
实验概述：
冷却方法的选择
热处理时冷却方法（冷却速度）影响着钢的组 织和性能。只有选择适当的冷却方法，才能获得所 要求的组织和性能。 ➢ 退火冷却：一般采用随炉冷却。 ➢ 正火冷却：采用空气冷却，大件可用风冷却。 ➢ 淬火冷却：根据工件状况选择淬火介质。 淬火介质不同 冷却能力不同 工件获得冷速不同 合理选择冷却介质是保证淬火质量的关键 碳钢：通常用室温的水作淬火介质 合金钢：
53
实验概述：
硬度试验与硬度计的使用 ➢ 硬度：金属材料抵抗比它硬的物体压入其表面的
52
实验概述：
碳钢热处理后的性能
➢ 碳钢热处理后的性能——各种组织的硬度性能 指标范围如下：
珠光体 10～20HRC 索氏体 22～25HRC 屈氏体 36～42HRC 马氏体 62～65HRC 回火马氏体约 60HRC 回火屈氏体 40～48HRC 回火索氏体 25～35HRC
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实验概述：
保温时间的选择
➢ 保温的意义：为了使工件内外各部分温度均达到指定温度， 并完成组织转变，使碳化物溶解奥氏体成分均匀化，必须 在热处理加热温度下保温一定的时间。
➢ 加热时间：工件升温所需时间和保温所需时间的总合。 ➢ 热处理加热时间的影响因素：工件的尺寸和形状、使用的
加热设备和装炉量、装炉时炉子的温度、钢的成分和原始 组织、热处理的要求和目的等。 ➢ 在空气介质中加热升温达到指定温度后的保温时间， 碳钢：按工件厚度(或直径)每毫米一分钟 到一分半钟估 算； 合金钢：按每毫米两分钟估算。 在盐浴炉中加热，保温时间则可缩短1～2倍。(参见表3-1)
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实验概述：
冷却方法的选择
热处理时冷却方法（冷却速度）影响着钢的组 织和性能。只有选择适当的冷却方法，才能获得所 要求的组织和性能。 ➢ 退火冷却：一般采用随炉冷却。 ➢ 正火冷却：采用空气冷却，大件可用风冷却。 ➢ 淬火冷却：根据工件状况选择淬火介质。 淬火介质不同 冷却能力不同 工件获得冷速不同 合理选择冷却介质是保证淬火质量的关键 碳钢：通常用室温的水作淬火介质 合金钢：
53
实验概述：
硬度试验与硬度计的使用 ➢ 硬度：金属材料抵抗比它硬的物体压入其表面的
轴承钢的金相检验ppt实用资料
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
（2）深层渗碳轴承零件的金相检验
深层渗碳轴承零件多为大型、特大型零件，经长时间渗碳 并直接淬火后，渗碳层有பைடு நூலகம்量残留奧氏体，为了给最终二次淬 火组织作准备，需先经高温回火处理，以控制渗碳层的残留奥 氏体量和针状碳化物的出现。
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
该评级图共为6个级别+1个补充级别，其中2~4级为合格级。 ③一般退火780~810℃、3~6h，在每小时小于20°C的冷却速度下，到720°C保温2~4h，再用相同的冷速冷却到650°C出炉，可得 到球化组织，硬度170~207HB。 渗碳轴承钢材的金相检验依据国家标准GB/T3203— 。 （2）深层渗碳轴承零件的金相检验 GCr15钢球化处理表面 渗碳轴承钢材的金相检验依据国家标准GB/T3203— 。 回火后的组织（500×） （1）渗碳轴承零件的金相检验 轴承钢适合于制造在各种不同环境中工作的各类滚动轴承套圈和滚动体。
高，具有良好的尺寸稳定性和抗蚀性。
职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库
（1）铬轴承钢热处理工艺
①去应力退火。加热温度400~670℃、4~8h空冷。 ②低温退火。670~720℃、4~8h空冷。 ③一般退火780~810℃、3~6h，在每小时小于20°C的冷 却速度下，到720°C保温2~4h，再用相同的冷速冷却到650°C 出炉，可得到球化组织，硬度170~207HB。
小结
1.铬轴承钢退火态主要检验材料表面的脱碳层和球化退 火组织的评定。铬轴承钢淬火回火态试样主要用于检验原材 料的非金属夹杂物、碳化物网状、带状、液析和轴承零件的 淬火回火组织。
2.渗碳轴承钢材的金相检验依据国家标准GB/T3203— 。主要检验项目有钢中非金属夹杂物和碳化物带状评级等。
球墨铸铁件的缺陷和金相检验讲课文档
典型缺陷——皮下气孔
皮下气孔
特征：铸件表皮下2－3mm处均匀或蜂窝状分布的球 形、椭圆形或针孔状内壁光滑孔洞，直径0.5-3mm，在热 处理和抛丸后暴露，小件中较多。
原因：铁液表明形成的氧化膜阻碍气体析出，碳 化反应中形成的气体，镁残留量多形成的镁蒸汽， 炉料潮湿锈蚀等。
措施：球化保证条件下降低镁残留量，铁液平稳浇铸， 控制炉料干燥少锈，采用少氮或无氮树脂。
所以，石墨生长过程的控制是获得球状石墨的关键。
第八页，共44页。
第九页，共44页。
球墨铸铁孕育的目的
球墨铸铁的孕育是指向铁水中加入一定数量的球化剂 和孕育剂 ，通过球化及孕育处理使铁水在凝固时碳以球状石墨的形式形核和生 长。凝固后铸铁的组织中得到球状石墨的铸铁。一般在浇注之前，在 铁液中加入少量球化剂（通常为镁、稀土镁合金或含铈的稀土合金） 和孕育剂（通常为硅铁），使铁水凝固后形成球状石墨。球化处理和 孕育处理是生产球墨铸铁的重要环节。球墨铸铁进行孕育处理的目的 是为消除球墨铸铁的白口化倾向、消除过冷石墨、促进石墨化、细化 共晶团及减少晶间偏析等。
第二十七页，共44页。
薄壁铸件的凝固
在铸铁凝固时，存在石墨共晶与渗碳体共晶两种形式。在 平衡状态图中，前者的温度比后者高。为了要避免白口的产生 ，应使石墨共晶凝固过程在温度达到渗碳体共晶以前完成，这 就需要提高石墨共晶的凝固速率，而在一定的冷却速度下，球 铁共晶团的生长速度是一定的，因此提高石墨共晶的凝固速度 ，就必须增加共晶团数量。
石墨大部分呈团状，余为团絮状，允许 有极少量蠕虫状
石墨呈大部分絮状或团状，余为球状、 少量蠕虫状
石墨呈分散分布的蠕虫状、片状及球状、 团状、团絮状
石墨呈聚集分布的蠕虫状、片状及球状、 团状、团絮状
常见金相组织图片ppt课件
Cu6Sn5
SnSb
锡基固溶体
46
•锡基轴承合金2
（棕褐色杆状）+（棕褐色方块）+（兰绿色基体）
态 Cu6Sn5
SnSb
α相锡基固溶体
（兰棕色杆状）+（兰棕色方块）+（兰绿色基体）
态 Cu6Sn5
SnSb
α相锡基固溶体
47
•铅基轴承合金
共晶（ 基体）+（橙色方块和橙色针状）
Pb+ SnSb
SnSb Cu2Sb
30
•工具钢（高速钢铸态）
W18Cr4V铸态（黄色鱼骨状莱氏体）
31
•工具钢（高速钢碳化物不均匀性）
32
•工具钢（高速钢脱碳）
W18Cr4V钢脱碳层，200x
33
•工具钢（高速钢球化）
W18Cr4V球化（P球）
34
•
工 具 钢 （ 高 速 1280℃淬火 钢 淬 火 回 火 ） 1300℃淬火
素 氏 体
14
• 结构钢的组织（低碳M）
板条（低碳）M
15
• 结构钢的组织（高碳M）
M精细结构
针状（高碳）M
16
• 结构钢的组织（45钢M）
17
• 结构钢的组织（B下）
18
• 结构钢的组织（魏氏组织）
亚共析钢 魏氏组织 （白色针状为F ，黑色为P）
19
• 结构钢的组织（带状组织彩）
深色（黑）为珠光体， 浅色（黄）为铁素体
20
• 结构钢的组织
21
• 结构钢的组织（纤维组织 . 彩）
22
• 结构钢的组织（纤维组织）
23
• 结构钢的组织(退火与正火组织）
钢铁金相组织介绍
晶体结构变化
铁素体转变为奥氏体后，晶体结构 发生变化，奥氏体呈面心立方结构 。
马氏体的形成与转变
温度骤降
当钢铁材料在奥氏体状态下经历 温度骤降时，奥氏体会转变为马
氏体。
碳原子不均匀分布
在马氏体转变过程中，碳原子在 马氏体中的分布是不均匀的，形
成碳的过饱和固溶体。
晶体结构变化
马氏体是一种具有复杂晶体结构 的金属间化合物，其晶体结构与
抗氧化性
抗氧化性是指材料在高温下抵抗氧化的能力，与材料的化学成分和 组织结构有关。
抗酸碱性
抗酸碱性是指材料在酸碱介质中抵抗腐蚀的能力，与材料的化学成分 和组织结构有关。
影响因素分析
化学成分
钢铁材料的化学成分是影响其性能的主要因素之一，不同 元素对材料的力学、物理和化学性能产生不同的影响。
热处理
热处理是改变钢铁材料组织和性能的重要手段，通过加热 、保温和冷却等工艺，可以改变材料的内部结构，从而改 变其性能。
扫描电子显微镜的应用
观察金属材料的表面形貌、组织结构、相组成等。
扫描电子显微镜的优点
具有较高的分辨率和景深，适用于表面形貌和微观组织的观察。
06
钢铁金相组织的应用与发展趋 势
钢铁金相组织在材料科学领域的应用
材料组织结构研究
钢铁金相组织是研究材料微观结构的重要手段，通过对钢铁 材料的金相组织观察，可以了解材料的相组成、晶粒大小、 形态和分布等，为材料性能研究和优化提供基础数据。
X射线衍射分析法
1 2
X射线衍射的基本原理
利用X射线在晶体中的衍射现象，测定晶体结构 。
X射线衍射分析法的应用
测定金属材料的晶体结构、晶格常数、晶粒大小 等参数。
3
铁素体转变为奥氏体后，晶体结构 发生变化，奥氏体呈面心立方结构 。
马氏体的形成与转变
温度骤降
当钢铁材料在奥氏体状态下经历 温度骤降时，奥氏体会转变为马
氏体。
碳原子不均匀分布
在马氏体转变过程中，碳原子在 马氏体中的分布是不均匀的，形
成碳的过饱和固溶体。
晶体结构变化
马氏体是一种具有复杂晶体结构 的金属间化合物，其晶体结构与
抗氧化性
抗氧化性是指材料在高温下抵抗氧化的能力，与材料的化学成分和 组织结构有关。
抗酸碱性
抗酸碱性是指材料在酸碱介质中抵抗腐蚀的能力，与材料的化学成分 和组织结构有关。
影响因素分析
化学成分
钢铁材料的化学成分是影响其性能的主要因素之一，不同 元素对材料的力学、物理和化学性能产生不同的影响。
热处理
热处理是改变钢铁材料组织和性能的重要手段，通过加热 、保温和冷却等工艺，可以改变材料的内部结构，从而改 变其性能。
扫描电子显微镜的应用
观察金属材料的表面形貌、组织结构、相组成等。
扫描电子显微镜的优点
具有较高的分辨率和景深，适用于表面形貌和微观组织的观察。
06
钢铁金相组织的应用与发展趋 势
钢铁金相组织在材料科学领域的应用
材料组织结构研究
钢铁金相组织是研究材料微观结构的重要手段，通过对钢铁 材料的金相组织观察，可以了解材料的相组成、晶粒大小、 形态和分布等，为材料性能研究和优化提供基础数据。
X射线衍射分析法
1 2
X射线衍射的基本原理
利用X射线在晶体中的衍射现象，测定晶体结构 。
X射线衍射分析法的应用
测定金属材料的晶体结构、晶格常数、晶粒大小 等参数。
3
常见金相组织缺陷与失效介绍
缺陷与失效分析
缺陷类型：气孔、夹杂、裂纹、磨损等 失效原因：设计不合理、材料选择不当、加工工艺问题等 失效后果：影响产品性能、缩短使用寿命、造成安全隐患等 预防措施：优化设计、选用合适材料、改进加工工艺等
解决方案
优化材料选择：选择合适的材料，避免缺 陷产生
改进工艺：优化生产工艺，减少缺陷产生
加强检测：提高检测频率和质量，及时发 现缺陷
材料缺陷：如夹杂物、气孔、裂纹等 加工工艺不当：如热处理不当、锻造不当等 设计不合理：如结构不合理、应力集中等 使用环境恶劣：如高温、高压、腐蚀等 维护保养不当：如润滑不足、磨损严重等
失效机理
疲劳失效：循环载荷作用下，材料疲劳 损伤累积导致断裂
断裂失效：材料内部缺陷或应力集中导 致断裂
腐蚀失效：环境因素导致材料表面腐蚀， 降低机械性能
气压：气 压变化可 能导致材 料变形或 破裂
辐射：辐 射可能导 致材料老 化或失效
化学物质： 接触有害 化学物质 可能导致 材料腐蚀 或变质
生物因素： 生物侵蚀 可能导致 材料损坏 或失效
金相组织缺陷检测方法
宏观检测
肉眼观察：直接观察样品表面，发 现明显缺陷
低倍显微镜观察：使用低倍显微镜 观察样品表面，发现更细微的缺陷
变形预防：合理设计、正确选材、控制热处理工艺等
金相组织缺陷原因
原材料问题
原材料质量不 合格：如杂质、 气孔、裂纹等
原材料加工工 艺不当：如热 处理、锻造、 焊接等工艺不
当
原材料选择不 当：如选材不 当、材料搭配
不当等
原材料储存不 当：如储存环 境不当、储存
时间过长等
工艺问题
材料选择不当：材料 性能与使用环境不匹 配
钢材的锻造金相组织
钢材的锻造金相组织
钢材的锻造金相组织
钢材的锻造金相组织是一个非常重要的物理性质，通过对它的研究，可以研究钢材的物理性质及应力应变行为，从而更好地掌握钢材生产的原材料质量等问题。
钢材的锻造金相组织可以分为两类：一种是固结型锻造组织，另一种是非固结型锻造组织。
这两类组织的最大不同之处在于，固结型组织中的晶粒比较紧密，而非固结型组织中的晶粒比较疏松，固结型组织比较坚硬，而非固结型组织则比较软硬。
固结型的锻件有点像一块石头，在表面看起来比较平整，而内部的晶粒由紧密排列的晶体构成，使得锻件有较高的强度和耐磨性。
非固结型的锻件有点像沙子，表面看起来比较起伏不平，而内部的晶粒由疏松排列的晶体构成，使得锻件有较低的强度和耐磨性。
钢材的锻造金相组织是一个非常重要的研究对象，因为它不仅影响着材料的物理性能，还影响着材料在实际应用中的强度、刚度等性能。
正确地理解和掌握钢材的金相组织，对钢材生产和应用都具有重要的意义。
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钢中非金属夹杂物的来源通常可以分为两类，一类是 外来的非金属夹杂物，指在冶炼、浇注过程中的炉渣及耐 火材料浸入剥落后进入钢液中形成的。另一类是内在的非 金属夹杂物，即在冶炼及浇注过程中物理化学反应的生成 物，如氧化物、硅酸盐、硫化物等。
通常存在于钢中的非金属夹杂物大致有这样几种：
1、氧化物：常见的有Al2O3、Cr2O3等。用Al脱氧时易产 生高硬度的Al2O3脆性夹杂，在热加工时它不易变形，总 是沿着加工压延方向呈多角形颗粒排列成条状分布。
钢的缺陷金相组织
——直径或边长大于25mm，小于或等于400mm的钢 棒或钢坯，检验面为通过直径的界面的一半（由试样中心 到边缘）（图2）
——直径或边长小于或等于25mm的圆棒，检验面通 过直径的整个界面，其长度应保证得到约200mm2的检验 面积（图3）
如果观察材料的变形程度，晶粒拉长的程度和带状组 织等，应平行于轧制方向上截取纵向试样。而观察氧化脱 碳和表面渗碳处理的组织，则磨面应该在横截面上。 ► 2、磨样
这种过热区别于一般过热，可称之为稳定过热或锻 造过热。这是因为已经过热的成形锻件，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 形态了，同时由于硫化物沿晶界的析出是十分细小的，容 易被忽视，但是由于它的存在破坏了晶粒间的紧密结合， 使断面脆性增加，常会导致零件的突然断裂。
2、硫化物：硫化物夹杂具有塑性，在钢材中呈条状形态。 3、硅酸盐：钢中的硅酸盐夹杂的成分比较复杂。硅酸盐 夹杂物经过热加工后一般沿着变形方向延伸，外形粗糙， 不光滑。
4、氮化物：常见的有TiN、Ti（NC）等，它在钢中多呈一定 规则的几何形状，如方形、矩形、六角形、条形。在明场 下具有粉红的色泽。
试样截取之后先粗磨，一般用砂轮磨平，注意用水冷 却，防止温度过高组织发生变化。
细磨是为了消除粗磨时留下的磨痕，为抛光工序作准 备。
抛光的目的是为了消除试样细磨留下的细磨痕，获得 光亮无痕的镜面。
• 3、试样磨面的侵蚀
除观察试样中的缺面（裂纹、气孔等）和非金属夹杂 物的数量、大小、形状和分布外，一般都要用化学、物理 等方法进行组织显示才能观察。一般利用化学侵蚀，它是 通过化学或化学作用显示金属的组织。
反复锻造，可以改变碳化物不均匀性的程度。
► 3、网状碳化物
网状碳化物实际上亦是碳化物不均匀的另一种形式。
在含碳量不大于0.77%的碳工具钢，合金工具钢，鉻 轴承钢等钢种，在热加工冷却过程中，碳化物是由于钢材在热轧或退火过 程中，因加热温度过高，保温时间太长，造成奥氏体晶粒 的粗大，并在缓慢冷却过程中，碳化物沿晶界析出，形成 网状分布的碳化物。同样，在热加工的终止温度较高，在 随后的缓冷过程中亦形成网状碳化物。
5、点状不变形。
近代随着精炼技术的开发，钢的“洁净度”大大提 高，然而还无法完全避免钢中内生夹杂物的产生。非金属 夹杂物降低钢的塑性、韧性和疲劳性能，使钢的冷热加工 性能乃至某些物理性能变坏。但是，夹杂物的相并不总是 损害钢的性能，有时甚至还能改善钢的性能。如含S钢， 可改善切削加工性能。
► 6. 过热过烧组织
高速钢、铬轴承钢、高鉻钢等钢种，出现带状碳化 物的几率比较多。（如图5，GCr15钢的带状组织；图6， Cr12MoV钢的带状碳化物）
带状碳化物使工件脆性增大，加工成模具易产生崩 刃、断裂，在热处理过程中，带状碳化物外的贫碳区域， 容易造成加热时的过热。此外带状碳化物使工件在淬火时 产生较大的变形，还可能导致淬火裂纹。
2、带状碳化物
在钢的凝固过程中，由于成分偏析，使含有较高碳 和合金元素的钢内出现共晶碳化物，它在热加工过程中随 着变形、延伸呈带状分布，称为带状碳化物，或称碳化物 不均匀性。
碳化物不均匀性除受化学成分影响外，还与钢的冶 炼方法，浇注温度，钢锭的几何形状，钢锭的大小，钢锭 的冷却速度以及成材时的变形程度有关。
防止及减轻方法：采用合理的定型设计，适当降低 浇注温度并加快冷却速度，对已产生的碳化物液析，可进 行高温均热或扩散退火的办法进行补救。如GCr15细钢锭 可先于1230℃加热，然后再进行开坯轧制。
▪ 5. 非金属夹杂物
非金属夹杂物就是指存在于钢中的金属或非金属化合 物，在钢铁材料中一般都含有非金属夹杂物。
形成碳化物液析原因是由于熔炼时钢液过热，浇注 温度偏高，钢锭冷却缓慢等因素造成。
在GCr15、CrWMn、CrMn钢中，容易产生碳化物液 析。碳化物液析存在，切割了金属基体，使钢的脆性增大。 在热处理时容易产生淬火裂纹，并使工件在使用过程中由 于碳化物的剥落而成为磨粒磨损或形成疲劳破坏的发源地， 故其存在有较大的危险性。
网状碳化物的存在，将使钢的机械性能显著降低， 尤其是冲击韧性下降，脆性增大，做成的工模具易在使用 过程中崩刃或开裂。
析验网状碳化物时，试样应经淬火、回火处理并深 侵蚀，腐蚀过轻、过重均不能正确反应网状组织。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
• 4、碳化物的液析
某些高合金工具钢，在凝固过程中，由于碳和合金 元素的偏析，从液态中析出碳化物，这种碳化物在往后一 般加工过程中不被消除，它的链状，块状，或条状沿钢的 轧制方向存在。
纯金属及单相金属的侵蚀是一个化学溶解过程，由 于晶界上原子排列的规律性差，具有较高的自由能，所以 晶界处较易侵蚀呈凹陷。若侵蚀较浅，由于垂直光线在晶 界上的反射作用，在显微镜下可显示出纯金属或固溶体的 多面体晶粒。若侵蚀较深，则在显微镜下可显示出明暗不 一的晶粒，这是由于晶粒的位向不同，溶解度亦有差异， 侵蚀后的显微平面和原子平面的角度不同，在垂直光线作 用下，反射光线方向各异，显示明暗不一。
钢材过热一般是指加热时由于超过正常加热温度引 起韧性下降的一种现象。碳素钢过热的金相特征是出现魏 氏组织。魏氏组织的出现往往伴随有粗大的奥氏体晶粒， 因此，魏氏组织将造成钢的机械性能尤其是冲击韧性下降， 严重的将造成零件在使用过程中的脆性断裂。一般钢的魏 氏组织可以通过热处理（正火处理）手段来加以矫正。但 是有这样一种情况不可逆转，即锻件由于炉温过高，除了 出现上述的过热的组织特征外，还会产生硫化物向A体的 固溶以及在冷却时沿境界的再析出。
通常存在于钢中的非金属夹杂物大致有这样几种：
1、氧化物：常见的有Al2O3、Cr2O3等。用Al脱氧时易产 生高硬度的Al2O3脆性夹杂，在热加工时它不易变形，总 是沿着加工压延方向呈多角形颗粒排列成条状分布。
钢的缺陷金相组织
——直径或边长大于25mm，小于或等于400mm的钢 棒或钢坯，检验面为通过直径的界面的一半（由试样中心 到边缘）（图2）
——直径或边长小于或等于25mm的圆棒，检验面通 过直径的整个界面，其长度应保证得到约200mm2的检验 面积（图3）
如果观察材料的变形程度，晶粒拉长的程度和带状组 织等，应平行于轧制方向上截取纵向试样。而观察氧化脱 碳和表面渗碳处理的组织，则磨面应该在横截面上。 ► 2、磨样
这种过热区别于一般过热，可称之为稳定过热或锻 造过热。这是因为已经过热的成形锻件，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 形态了，同时由于硫化物沿晶界的析出是十分细小的，容 易被忽视，但是由于它的存在破坏了晶粒间的紧密结合， 使断面脆性增加，常会导致零件的突然断裂。
2、硫化物：硫化物夹杂具有塑性，在钢材中呈条状形态。 3、硅酸盐：钢中的硅酸盐夹杂的成分比较复杂。硅酸盐 夹杂物经过热加工后一般沿着变形方向延伸，外形粗糙， 不光滑。
4、氮化物：常见的有TiN、Ti（NC）等，它在钢中多呈一定 规则的几何形状，如方形、矩形、六角形、条形。在明场 下具有粉红的色泽。
试样截取之后先粗磨，一般用砂轮磨平，注意用水冷 却，防止温度过高组织发生变化。
细磨是为了消除粗磨时留下的磨痕，为抛光工序作准 备。
抛光的目的是为了消除试样细磨留下的细磨痕，获得 光亮无痕的镜面。
• 3、试样磨面的侵蚀
除观察试样中的缺面（裂纹、气孔等）和非金属夹杂 物的数量、大小、形状和分布外，一般都要用化学、物理 等方法进行组织显示才能观察。一般利用化学侵蚀，它是 通过化学或化学作用显示金属的组织。
反复锻造，可以改变碳化物不均匀性的程度。
► 3、网状碳化物
网状碳化物实际上亦是碳化物不均匀的另一种形式。
在含碳量不大于0.77%的碳工具钢，合金工具钢，鉻 轴承钢等钢种，在热加工冷却过程中，碳化物是由于钢材在热轧或退火过 程中，因加热温度过高，保温时间太长，造成奥氏体晶粒 的粗大，并在缓慢冷却过程中，碳化物沿晶界析出，形成 网状分布的碳化物。同样，在热加工的终止温度较高，在 随后的缓冷过程中亦形成网状碳化物。
5、点状不变形。
近代随着精炼技术的开发，钢的“洁净度”大大提 高，然而还无法完全避免钢中内生夹杂物的产生。非金属 夹杂物降低钢的塑性、韧性和疲劳性能，使钢的冷热加工 性能乃至某些物理性能变坏。但是，夹杂物的相并不总是 损害钢的性能，有时甚至还能改善钢的性能。如含S钢， 可改善切削加工性能。
► 6. 过热过烧组织
高速钢、铬轴承钢、高鉻钢等钢种，出现带状碳化 物的几率比较多。（如图5，GCr15钢的带状组织；图6， Cr12MoV钢的带状碳化物）
带状碳化物使工件脆性增大，加工成模具易产生崩 刃、断裂，在热处理过程中，带状碳化物外的贫碳区域， 容易造成加热时的过热。此外带状碳化物使工件在淬火时 产生较大的变形，还可能导致淬火裂纹。
2、带状碳化物
在钢的凝固过程中，由于成分偏析，使含有较高碳 和合金元素的钢内出现共晶碳化物，它在热加工过程中随 着变形、延伸呈带状分布，称为带状碳化物，或称碳化物 不均匀性。
碳化物不均匀性除受化学成分影响外，还与钢的冶 炼方法，浇注温度，钢锭的几何形状，钢锭的大小，钢锭 的冷却速度以及成材时的变形程度有关。
防止及减轻方法：采用合理的定型设计，适当降低 浇注温度并加快冷却速度，对已产生的碳化物液析，可进 行高温均热或扩散退火的办法进行补救。如GCr15细钢锭 可先于1230℃加热，然后再进行开坯轧制。
▪ 5. 非金属夹杂物
非金属夹杂物就是指存在于钢中的金属或非金属化合 物，在钢铁材料中一般都含有非金属夹杂物。
形成碳化物液析原因是由于熔炼时钢液过热，浇注 温度偏高，钢锭冷却缓慢等因素造成。
在GCr15、CrWMn、CrMn钢中，容易产生碳化物液 析。碳化物液析存在，切割了金属基体，使钢的脆性增大。 在热处理时容易产生淬火裂纹，并使工件在使用过程中由 于碳化物的剥落而成为磨粒磨损或形成疲劳破坏的发源地， 故其存在有较大的危险性。
网状碳化物的存在，将使钢的机械性能显著降低， 尤其是冲击韧性下降，脆性增大，做成的工模具易在使用 过程中崩刃或开裂。
析验网状碳化物时，试样应经淬火、回火处理并深 侵蚀，腐蚀过轻、过重均不能正确反应网状组织。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
• 4、碳化物的液析
某些高合金工具钢，在凝固过程中，由于碳和合金 元素的偏析，从液态中析出碳化物，这种碳化物在往后一 般加工过程中不被消除，它的链状，块状，或条状沿钢的 轧制方向存在。
纯金属及单相金属的侵蚀是一个化学溶解过程，由 于晶界上原子排列的规律性差，具有较高的自由能，所以 晶界处较易侵蚀呈凹陷。若侵蚀较浅，由于垂直光线在晶 界上的反射作用，在显微镜下可显示出纯金属或固溶体的 多面体晶粒。若侵蚀较深，则在显微镜下可显示出明暗不 一的晶粒，这是由于晶粒的位向不同，溶解度亦有差异， 侵蚀后的显微平面和原子平面的角度不同，在垂直光线作 用下，反射光线方向各异，显示明暗不一。
钢材过热一般是指加热时由于超过正常加热温度引 起韧性下降的一种现象。碳素钢过热的金相特征是出现魏 氏组织。魏氏组织的出现往往伴随有粗大的奥氏体晶粒， 因此，魏氏组织将造成钢的机械性能尤其是冲击韧性下降， 严重的将造成零件在使用过程中的脆性断裂。一般钢的魏 氏组织可以通过热处理（正火处理）手段来加以矫正。但 是有这样一种情况不可逆转，即锻件由于炉温过高，除了 出现上述的过热的组织特征外，还会产生硫化物向A体的 固溶以及在冷却时沿境界的再析出。