金相组织判定及异常组织对产品性能的影响培训20190702

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2019/7/16
45#钢 500X
29
金相检测—钢铁材料的良医
共析钢:
T8钢 200X
层片状珠光体
2019/7/16
T8钢 500X
30
金相检测—钢铁材料的良医
60#钢与T10:
60#钢 500X
T10钢 500X
左图:珠光体+沿晶界分布的铁素体,铁素体内有晶界 右图:珠光体+沿晶界分布的二次渗碳体
过亚共晶白口铸铁:
过共晶白口铸铁 50X
一次渗碳体+莱氏体
2019/7/16
过共晶白口铸铁 200X
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金相检测—钢铁材料的良医
灰铸铁:
灰铸铁 100X
左图:片状石墨 右图:珠光体基体+片状石墨
2019/7/16
灰铸铁 100X
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金相检测—钢铁材料的良医
可锻铸铁:
可锻铸铁 100X
左图:铁素体基体+团絮状石墨 右图:珠光体基体+团絮状石墨
2019/7/16
Fe-C双重相图
10
金相检测—钢铁材料的良医
铁的同素异构转变:
铁在固态冷却过程中有两次晶体结构 的变化 ,其变化为:
我们称之为铁素的同素异构转变,热处 理能够实现也是基于同素异构晶体结构 的转变
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纯铁的同素异构转变
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金相检测—钢铁材料的良医
简化的铁-碳相图:
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金相检测—钢铁材料的良医
亚共晶白口铸铁:
亚共晶白口铸铁 100X
珠光体+莱氏体+二次渗碳体
2019/7/16
亚共晶白口铸铁 200X
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金相检测—钢铁材料的良医
共晶白口铸铁:
共晶白口铸铁 200X
莱氏体(变态莱氏体)
2019/7/16
共晶白口铸铁 500X
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金相检测—钢铁材料的良医
2019/7/16
可锻铸铁 200X
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金相检测—钢铁材料的良医
可锻铸铁:
可锻铸铁 100X
左图:铁素体基体+团絮状石墨 右图:珠光体基体+团絮状石墨
2019/7/16
可锻铸铁 200X
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金相检测—钢铁材料的良医
球墨铸铁:
球黑铸铁 100X
左图:球状石墨 右图:珠光体基体+球状石墨+牛眼状铁素体
球墨铸铁 100X
2019/7/16
38
金相检测—钢铁材料的良医
板条马氏体:
板条马氏体 200X
板条马氏体 500X
板条自奥氏体晶界向晶内平行成群,一个奥氏体晶粒内包含几个 板条群,板条体之间为小角晶界,板条群之间为大角晶界
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
片状(针状)马氏体:
片状马氏体 1000X
金相试样的磨光:
2019/7/16
20
金相检测—钢铁材料的良医
金相试样的抛光:
2019/7/16
21
金相检测—钢铁材料的良医
金相试样的侵蚀:
2019/7/16
22
金相检测—钢铁材料的良医
常用的侵蚀剂:
2019/7/16
23
金相检测—钢铁材料的良医
金相试样的吹干:
2019/7/16
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上贝氏体 200X
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
下贝氏体:
下贝氏体 500X
下贝氏体 200X
下贝氏体与高碳钢的回火马氏体非常相似,都呈暗灰色针状,各个针状 物之间都有一定夹角,在光镜下难以区别,一般下贝氏体比回火马氏体 更易受浸蚀变黑
2019/7/16
42
金相检测—钢铁材料的良医
2019/7/16
5
金相检测—钢铁材料的良医
金相分析的目的:
质量检测—检查产品金相组织是否符合相关标准或者图纸规范 材料研究、改良—更深入地了解金属材料的微观组织、性能 内在关系和形成规律等, 为研制新材料提供可靠依据 工艺研究、改良—在理论的指导下,通过金相分析,有方向的寻找或调整最佳热加工 工艺,或者评价热加工工艺的合理性 故障/失效分析—通过宏观和微观分析,有针对性排查失效原因
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金相检测—钢铁材料的良医
回火索氏体:
42CrMo回火索氏体 500X 调质处理(淬火+高温回火处理) 组织为回火索氏体,晶粒度8-8.5级
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45#钢回火索氏体 500X
45
金相检测—钢铁材料的良医
回火索氏体:
42CrMo回火索氏体 500X 调质处理(淬火+高温回火处理) 组织为回火索氏体,晶粒度8-8.5级
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
铁碳相图的基本组织:
莱氏体—由奥氏体和渗碳体组织的机械混合物叫做莱氏休,常用Ld表示 莱氏体的平均含 面碍为4.3%,因为它以渗碳体为基体,其性能硬而脆,当冷却至 727℃时,莱氏体中的奥氏体将转变为珠光体 铁碳合金在平衡状态下的五个基体组织中,铁素体、奥氏体和渗碳体是铁碳合金的 三个基本相,而珠光体和莱氏体则为基本相组成的机械混合物
粒状贝氏体:
42CrMo粒贝 500X
20CrMo粒贝 500X
粒状贝氏体为铁素体及富碳富合金元素的粒状、条状奥氏体及其转变产物 粒状贝氏体为铁素体基体上分布的碳化物颗粒、马氏体或残余奥氏体
2019/7/16
43
金相检测—钢铁材料的良医
魏氏组织:
魏氏组织 200X
魏氏组织 200X
珠光体+网状及针状铁素体,呈魏氏组织形态。 魏氏组织是指由晶界向内生长的针状铁素体或渗碳体。魏氏组织铁素体一 般在过热组织及焊接热影响区较常见。
2019/7/16
6
金相检测—钢铁材料的良医
金相分析需要掌握:
材料理论—相应成分的金属,经过规定的热处理工艺,会形成对应的金相组织(Fe-C 相图,C-曲线)
金相制样—熟练的金相样品制作技能,合理的应用各种腐蚀剂,能够清晰的显示出已 存在的组织,不产生假象
金相组织 —认识各类金相组织形貌特征并了解其性能 金相标准—了解相关金相国家标准、国际标准以颗粒状碳化物。黑白区较分明, 亮区一般沿奥氏体晶界呈网状分布,Ms点较低,不易自回火,故呈白 色。
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
热作模具钢:
H13 淬火+回火 500×
6542 淬火+回火 500×
H13(4Cr5MoV1Si)回火马氏体+回火托氏体。 W6Mo5Cr4V2回火马氏体+少量残余奥氏体+颗粒状碳化物,晶粒度 评为10.5级。
2019/7/16
45#钢回火索氏体 500X
46
金相检测—钢铁材料的良医
球化退火组织:
GCr15球化退火 500X
20CrMo球化退火 500X
球化退火组织球状珠光体。(铁素体基体上分布渗碳体颗粒)
2019/7/16
47
金相检测—钢铁材料的良医
轴承钢组织:
GCr15淬火+回火 500X
GCr15淬火+回火 500X
2019/7/16
26
金相检测—钢铁材料的良医
》 2 常见金相组织
2019/7/16
27
金相检测—钢铁材料的良医
工业纯铁:
工业纯铁 200X
铁素体+少量沿晶界分布的三次渗碳体
2019/7/16
工业纯铁 500X
28
金相检测—钢铁材料的良医
亚共析钢:
20#钢 200X
黑色为珠光体,白色为铁素体
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
铁碳相图的基本组织:
渗碳体—是铁与碳的化合物,常用Fe3C表示 渗碳体的含碳量为6.69%,熔点为1227℃,晶体结构复杂 渗碳体硬度很高,脆性很大,几乎没有塑性 一般来说,在铁碳合金中,渗碳体越多,合金就越硬、越脆 珠光体—是铁素体与渗碳体组织的机械混合物,常用P表示 珠光体含碳量为0.77%,其性能介于铁素体和渗碳体之间 一般情况下,珠光体中铁素体和渗碳体呈片状交替分布,称为片状珠光体;通过热 处理可以使用渗碳体呈颗粒状分布在铁素体基体上,叫做球状珠光体或者粒状珠光体
课题大纲
》 1 金相分析基础知识
2
常见金相组织
3 异常组织及其对性能影响
2019/7/16
3
金相检测—钢铁材料的良医
》 1 金相分析基础知识
2019/7/16
4
金相检测—钢铁材料的良医
金相分析的含义:
金相—金属或合金内部结构 金相分析—金相分析是指运用放大镜和金相显微镜,根据对金属材料的宏观及微观组 织进行观察研究的方法,生产实际中常常称之为金相检验 宏观组织 —主要是用10-50倍以下的放大镜(也可用体视显微镜)或者人眼直接观察到 的金属材料内部或破开及表面所具有的各组成物的直观形貌 微观组织—微观金相组织主要是用50-1250倍的光学显微镜(高倍用电镜)来观察金属 材料内部具有的各组成物的直观形貌、分布等
2019/7/16
Fe-C相图
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金相检测—钢铁材料的良医
铁、钢、铸铁在相图的位置:
纯铁—含碳量少于0.0218% 钢—含碳量为0.0218-2.11%(亚共析钢: C=0.0218-0.77%,共析钢:C=0.77%,过共 析钢:C=0.77-2.11%) 铸铁—含碳量为2.11-6.69% (亚共晶白口 铁:C=2.11-4.30%,共晶白口铁:C=4.30%, 过共晶白口铁:C=4.30-6.69%) 含碳量大于Fc3C成分(6.69%)时,合金 太脆,已无实用价值,实际所讨论的铁碳合 金相图是Fe-Fe3C相图
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
铁碳合金的平衡结晶过程:
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
金相试样的制备:
2019/7/16
17
金相检测—钢铁材料的良医
金相试样的切割:
2019/7/16
18
金相检测—钢铁材料的良医
金相试样的镶嵌:
2019/7/16
19
金相检测—钢铁材料的良医
2019/7/16
12
金相检测—钢铁材料的良医
铁碳相图的基本组织:
铁素体—溶解于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示 因为体心立方晶格的a-Fe总的间隙量虽大,但是间隙半径却很小,所以碳在a-Fe中的 溶解度极小,室温下不超过0.005%,随着温度的升高,溶解略有增加,在727℃时达到 最大值,也仅有0.0218% 铁素体含碳量很低,其性能接近纯铁,是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的组织 奥氏体—碳溶角于r-fe中的间隙式固溶体称为奥氏体,常用A表示 因为面心立方晶格的r-fe总的间隙量虽比a-fe的小,但空隙半径较大,所以能溶解较 多的碳,碳在r-fe中的溶解度随着温度升高而增加,在727℃是为0.77%,在1148℃是达 到最大值2.11% 奥氏体塑性很好,强度和硬度也比铁素体高
金相检测—钢铁材料的良医
制样制备的注意事项:
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
正确的学习金相组织:
通过自学方式学习看金相很难,而且枯燥无味,需要有恒心 金相不是通过几堂课程或者几本教材就能够学会以的,要不断坚持 至少要看(揣摩)几千张金相图片,建立不同材质金相组织的基本形貌概念,
个人经验,学习金相的方法: 1.经常看《金相图谱》,对照材料理论和热处理工艺去看,带着问题去看 2.经常实地的对产品金相组织进行观察,结合工艺分析、思考 3.经常做故障/失效分析 4.经常到网上参考论坛讨论 5.经常到现场与人沟通、交流
片状马氏体 500X
片状马氏体+残余奥氏体, 呈凸透镜片状(或针状),中间稍厚,初生者较厚较 长,横贯整个奥氏体晶粒,次生者尺寸较小,大部分片的中央有中脊,在两个初 生片之间常见“Z”字形分布的细薄片。
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
上贝氏体:
上贝氏体 200X
板条马氏体+羽毛状上贝氏体。上贝氏体中铁素体 条间成小角晶界,板条群之间成大角晶界
金相检测—钢铁材料的良医
金相组织判定及异常组织对产 品性能的影响
主讲:戴宗凯 2018-7-3
金相检测—钢铁材料的良医
培训要求
1、所有培训员工请在培训表上签到。 2、会议期间请不要讲话,以免影响培训进度,浪费大家时间。 3、请将手机调整到振动状态。接收手机请到培 训室外。
2019/7/16
2
金相检测—钢铁材料的良医
密排六方晶格—密排六方晶格晶胞在晶胞的12个顶角上各有1原子,构成六方柱休,上、 下底面的中心也各有一个原子(Fe3C渗碳体)
体心立方
面心立方
密排六方
2019/7/16
8
金相检测—钢铁材料的良医
合金相图基本概念:
相图—是表示合金系的状态,是合金 的状态与温度、成分之间的关系图
利用相图—可以知道各种成分的合金 在什么温度发生什么反应,产生什么组 织,还能了解合金在加热和冷却过程中 可能发生的转变
2019/7/16
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金相检测—钢铁材料的良医
金属的晶体结构:
体心立方晶格—体心立方晶格晶胞的3个棱边长度相等,3个轴间夹角为90度,构成立 方体,晶胞的8个角上各有一个原子,在立方体的中心还有一个原子(F铁素体)
面心立方晶格—面心立方晶格晶胞的8个角上各有一个原子,构成立方体,在立方体的 6个面的中心各有一个原子(A奥氏体)
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