钢铁金相检验技术一书简介

1、钢铁金相检验技术一书简介主编 陈步龙二 00 八年五月工作人员简介主编：陈步龙 高级工程师。从事本专业工作 40 多年，原大 冶特殊钢公司技术中心钢铁研究所。工作人员：原大冶特殊钢集团公司技术中心钢铁研究所谢亚 庆，高级工程师，李 啟隆，高级工程师，方军、高级工程师。 周培珍，高级工程师，欧阳太裕，高级工程师，冯光学，高级 工程师， 申无怀， 高级工程师， 王贤胜， 高级工程师。 罗光国， 实验员，郑勉吾， 实验员，夏乃铁，实验员，肖世顺， 实验员， 舒展，实验员，张薇莉，实验员，潘德华，实验员，王秀莲， 实验员。武汉钢铁集团公司钢铁研究院钢研所所长陈仕华 高级工程师，浦少康，高级工程师，李书

2、瑞，高级工 程师，吴国运，高级工程师，赵麦英，高级工程师。武汉钢铁集团鄂钢公司质检中心饶水林高级工程师，刘国斌， 高级工程师，张成亮工程师，雷新鱼，助理工程师，黄海玲， 助理工程师，吴红家，助理工程师，吴辉，试验员，彭莉，试 验员，潘新峰，试验员，刘燕妮，见习员，牛盼杰，见习员。 钢铁金相检验技术一书目录第一篇 钢的宏观检验第一章 概述第一节 钢的宏观检验概述第二节 钢锭的结晶过程第二章 钢中常见低倍缺陷描述第一节 锭型偏析第二节 一般疏松第三节 中心疏松第四节 点状偏析第五节 皮下气泡第六节 内部气泡第七节 残余缩孔第八节 翻皮第九节 白点第十节 轴心晶间裂第十一节 非金属夹杂物及夹渣第十二

3、节 异金属夹杂物 第三章 钢中低倍缺陷的理解与说明第一节 38Cr Mo A 1钢的点状偏析第二节 奥民体不锈钢易腐蚀区第三节 轴心碳偏析（帽口偏析）第四节 下注镇静钢的锭尾偏析第五节 高速工具钢的低倍碳化物偏析（碳化物剥落） 第六节 镇静钢的内部气泡第七节 翻皮第八节 18Cr Mn T i皮下夹杂第九节 白点第十节不锈钢局部晶粒粗大第十一节电渣钢的波纹状偏析第十二节电渣钢的断面夹杂和外来夹杂第十三节电渣钢异金属（护锭板未切尽）第十四节退火断口的黑脆第十五节30Cr Mn Si Ni 2A层状断口第十六节18Cr 2Ni 4 WA石状断口第十七节酸浸低倍组织检验第四章钢的低倍（宏观）检验技术

4、规程第一节适用范围第二节引用标准第三节酸浸试验第四节硫印试验第五节塔型试验第六节断口试验第五章连铸方坯低倍缺陷成因探讨第一节铸坯的结晶组织1. 边部的细等轴晶区2. 柱状晶区3. 心部等轴晶区第二节缺陷类别特征及其成因分析1. 偏析型缺陷2. 孔洞型缺陷3. 夹杂型缺陷4. 发纹型缺陷第三节 讨论第二篇 钢的力学性能试验第一章 拉伸试验第一节 应力应变曲线和常温静力拉伸性能第二节 拉伸试验设备介绍第三节 拉伸试验步骤第四节 屈服强度的测定第五节松拉强度（Rm）的测定第六节伸长率（A）的测定第七节断面收缩率（Z）的测定第二章 硬度试验技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 术语、符号、单

5、位第四节 试样第五节 试验设备第六节 试验步骤第七节 试验结果评定第三章 金属弯曲（冷弯）试验技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 术语、符号、单位第四节 试样第五节试验设备第六节试验步骤第七节试验结果评定第四章冲击试验技术规程第一节适用范围第二节引用标准第三节术语、符号、单位第四节试样第五节试验设备及仪器第六节试验步骤第七节试验结果及报告第五章薄板单轴拉伸试验技术规程第一节适用范围第二节引用标准第三节术语、符号、单位第四节试样第五节试验设备及仪器第六节试验步骤第七节试验结果及报告第三篇钢材检验试样的热处理第一章合金结构钢力学性能试样的热处理第一节力学性能试样热处理的一般注意事项第二

6、节合金元素在结构钢中的作用第三节力学性能试样的热处理91.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16. 第二章 第一节 第二节 第三章 第一节 第二节 第四章 第一节锰钢力学性能试样的热处理 铬钢力学性能试样的热处理 硅锰钢力学性能试样的热处理 铬硅钢力学性能试样的热处理 铬锰钢力学性能试样的热处理 铬铜钢力学性能试样的热处理 铬矾钢力学性能试样的热处理 铬镍钢力学性能试样的热处理 铬锰硅钢力学性能试样的热处理 铬锰钛钢力学性能试样的热处理 铬锰钼钢力学性能试样的热处理 铬镍钼钢力学性能试样的热处理 铬钼矾钢力学性能试样的热处理 铬钼铝钢力学性能试样的热处理 铬镍

7、铝钢力学性能试样的热处理 含硼钢种力学性能试样的热处理 弹簧钢力学性能试样的热处理 弹簧钢中合金元素的作用 力学性能试样的热处理 不锈钢力学性能试样的热处理 合金元素在不锈钢中的作用 各类不锈钢力学性能试样的热处理 其它检验试样的热处理 硬度试验试样的热处理第二节 碳素工具钢淬选深度试验第三节 合金结构钢淬火度及淬硬性试验第四节 末端淬火试验（此试验项目适用于结构钢） 第五节 宏观断口试验试样的热处理第六节 金相试样的热处理 第五章 钢的淬透性 第一节 淬透性的基本概念 第二节 钢的淬透性测定方法 第三节 影响淬透性的因素 第六章 热处理对钢的组织及性能的影响 第一节 钢在加热时的 转变 第二

8、节 钢在冷却时的转变第七章 钢材检验试样的热处理技术规程 第一节 适用范围 第二节 引用标准第三节 试样热处理的主要设备及使用注意事项 第四节 试样热处理操作注意事项第五节 淬火操作要点第六节 回火操作要点 第七节 正火、退火操作要点 第八节 等温淬火操作要点 第九节 末端淬火操作要点 第十节 金相试样的热处理 第四篇 金相技术及其组织解说第一章 金属学基础知识第一节 纯金属的结构与结晶1.纯金属的晶体结构2.纯金属的结晶第二节合金的结构与结晶1.基本概念2.合金的基本组织3.二元状态图的类型与应用第三节铁碳平衡图1.铁碳合金双重相图2.杠杆法则第四节金相微观检验1.概述2.金相检验常见的相和

9、组织3.钢中元素对钢的性能和质量的影响第二章第一节金相检验技术规程 主题内容与适用范围第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节检验项目及引用标准 主要检验项目及内容 金相试样 金相检验的主要设备及试验规程 检验步骤 主要检验项目的操作要点 检验报告第九节 附录1.2.3.4.5. 第三章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节1.2. 第四章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节金相检验常用浸蚀剂 金相显微镜校正规程 测微目镜校正方法 金相检验原始记录 金相检验报告 钢的脱碳层测定 概述 基本术语及定义 影响脱碳层的因素 脱碳层对性能的影响及防止

10、脱碳的措施 脱碳层的测定方法 在检查中如何处理增碳和急冷层 GB24-87 钢的脱碳层深度测定法 在应用中的理解 各国同类标准的比较 各种脱碳层深度测定方法评价 钢中非金属夹杂物及其评定 概述钢中非金属夹杂物的种类及形态 非金属夹杂物的金相检验 评定非金属夹杂物的操作要点 非金属夹杂物对钢材的危害 减少非金属夹杂物的措施 非金属夹杂物各标准评级原则及评级图片特征描述第八节第九节钢中常见非金属夹杂物的性和特征关于 GB/T10561-89 钢中非金属夹杂物量微评定 法在应用中的理解1.标准的适用范围2.试验条件3.非金属夹杂物量微评定方法4.关于 D 类夹杂物的评级问题第十节GB/T10561-

11、2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法在使用中的理解1.标准名称2.标准适用范围3.夹杂物的分类4.非金属夹杂物评级图谱5.夹杂物检验第十一节 钢中非金属夹杂物量微检验法国内外标准对比概 况第十二节 GB/T18254-2002 高碳铬轴承钢中非金属夹杂 物的检验1.量微检验法2.比较评级法第十三节 量微裂纹（显微孔隙）评定1.量微裂纹形成的原因2.量微裂纹对钢材质量的影响3.量微裂纹的金相检验104. 检验量微裂纹的注意事项5. 量微裂纹的特征6. 量微裂纹的评级原则7. 标准界限图片的理解 第五章 典型碳化物及其评定 第一节 碳化物网状1. 碳化物网状及评定2. 碳化物网

12、状标准评级图片的理解说明 第二节 高碳硌轴承钢的碳化物带状1. 碳化物带状及其评定2. 碳化物带状标准评级图片的理解说明3. 高碳铬轴承钢碳化物带状参考图片的说明 第三节 高碳铬轴承钢中的碳化物液析1. 碳化物液析及其评定2. 碳化物液析标准评级图片的理解说明 第四节 高碳铬轴承钢中的大颗粒碳化物1. 组织特征2. 大颗粒碳化物的本质3. 大颗粒碳化物的存在对轴承钢寿命的影响4. 改善大颗粒碳化物的措施第五节 大块角状碳化物及大颗粒碳化物的评定1. 高速工具钢中大块角状碳化物的形成机理2. 大块角状碳化物的改善措施3. 大块角状碳化物与大块碳化物的区别4.5.6.7. 第六节1.2.3.4.5

13、.6.7.8. 第七节1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.大块角状碳化物及大颗粒碳化物的金相检验 高速工具钢大块角状碳化物的特征 评级原则各评级图的特征描述 钢的共晶碳化物不均匀度的评定 组织特征碳化物不均匀性产生的原因 碳化物不均匀性对工件的危害 改善碳化物不均匀性的措施 碳化物不均匀性的金相检验 检验碳化物不均匀性的注意事项 碳化物不均匀性的评级原则 现行碳化物不均匀性标准评级图片的理解 球化组织及其评定 球化退火的目的 球化退火的机理 影响钢球化组织质量的因素 不合格球化组织的几种类型 退火过热组织 淬火过热组织 淬火过烧组织 消除不良球化组织的措施 评定球化退火组织的操作要点 球

14、化组织标准评级图片的理解说明第六章 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节钢的奥氏体晶粒度的测定概述日粒度的显示 晶粒度的评定方法 晶粒度的评定原则 晶粒度在显微镜下的特征 测定奥氏体晶粒度的注意事项GB6394-86 金属平均晶粒度测定法标准在使用中的 理解1.适用范围2.显示晶粒度的方法及热处理制度3.有关晶粒度的基本定义和符号4.测定方法第七章第一节金相其它检验项目不锈钢中a -相的评定1.概述2.不锈钢中a -相的金相检验3.不锈钢中a -相含量的测定4.不锈钢中a -相含量测定时的注意事项第二节不锈钢中3铁素体的评定1.概述2.不锈钢中3铁素体的金相检验3.不锈钢中3

15、铁素体含量的测定第三节魏氏组织及其评定171.2.3.4.5.6.7.8. 第四节1.2.3.4.5.6. 第五节1.2.3.4. 第六节1.2.3.组织特征 魏氏组织的形成原因 亚共析钢魏氏组织对力学性能的影响 防止魏氏组织产生的措施 魏氏的检验与评定 魏氏组织在显微镜下的形貌特征 魏氏组织的评级原则 各系列评级图片级别特征描述 游离渗碳体的评定 概述 游离渗碳体的危害 游离渗碳体的金相检验 游离渗碳体的特征 游离渗碳体的评级原则 各级别评级图的特征 磷共晶的检验 组织特征 磷共晶产生的原因 磷共晶在铸铁中的作用 磷共晶的金相检验 钢中石墨碳的评定 概述 金相检验钢中石墨碳 钢中石墨碳评定时

16、的注意事项4. 钢中石墨碳在显微镜下的特征5. 钢中石墨碳评级原则6. 各级别图片石墨碳的面积含量第八章特殊钢中常见显微组织缺陷第一节非金属夹杂物第二节高碳铬轴承钢的显微孔隙第三节残余缩孔第四节高碳铬轴承钢的碳化物带状第五节碳化物网状第六节高碳铬轴承钢的碳化物液析第七节碳化物不均匀性第八节球化退火组织第九节亚共析钢的带状组织第十节魏氏组织第十一节脱碳第十二节石墨碳第十三节奥氏体不锈钢中的a相第十四节钢的奥氏体晶粒度第十五节滚珠钢中的大颗粒碳化物第十六节高速钢中的角状碳化物第十七节过热组织第十八节莱氏体类钢的过烧组织第十九节白点第九章不锈钢的晶间腐蚀第一节 第二节1.2.3. 第十章 第一节 第

17、二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 第十一 附录： 附录 1 附录 2 附录 3附录 4 附录 5不锈钢中常用元素的作用奥氏体、奥氏体铁素体型不锈钢晶间腐蚀检验 腐蚀试样验收与磨制试样状态 试验方法 金相分析方法在生产检验及试验中的应用 概述 金相分析方法在生产检验与试验中的作用 金属材料的金相分析方法 显微组织与缺陷分析 金相分析在生产检验及试验中的地位 废品分析概述废品分析的一般步骤 废品形成原因 钢材缺陷分析 热加工时产生的缺陷分析缺陷分析实例 钢的脱碳层划限图片钢和铸铁的显微组织标注图片GB/T10561-2005 钢中非金属一次性物含量的测定 标准评

18、级图显微检验法标准评级图片 GB/T13299-91 钢的显微组织评定方法评级图片GB/T18254-2002 高碳铬轴承钢非金属夹杂物标准详细图片附录 6 高碳铬轴承钢的金相组织钢铁金相检验技术一书简介 本书是原大冶特殊钢集团公司 （以下简称冶钢） 付总工程 师兼技术中心主任及钢铁研究所所长张家福主持与原武汉汽 车大学材料科学与工程系主任刘祖林教授负责联合编篡的。 原 冶钢技术中心钢铁研究所主任工程师兼轴承钢研究室主任谢 亚庆为专业评审。 后因领导变动， 将由原冶钢付总工程师兼技 术中心主任及钢铁研究所所长宛龙博士接任此工作， 但后又因 种种原因及情况多变，将编写工作搁置下来。2003 年鄂

19、城钢铁集团公司（以下简称鄂钢）由于品种结 构调整， 从普钢向优钢转型。 为了加强物检工作， 特聘请原冶 钢技术中心钢铁技术中心钢铁研究所陈步龙， 李啟隆两位高级 工程师来协助指导培训工作。 为加快培训进程， 将原冶钢编篡 的一部分资料作为物检人员的培训材料。 经质检中心领导提议 把资料集中整理编制成册， 这样， 此书的编篡工作又重新开始 进行了。本书共分四篇（全书共计字数为 各种图片共计1040 张）第一篇钢的宏观检验（共五章）第一章概述第二章钢中常见低倍缺陷描述第三章钢中低倍缺陷的理解与说明第四章钢的低倍（宏观）检验技术规程17第五章连铸坯低倍缺陷形成的原因探讨第二篇钢的力学性能试验（共五章

20、）第一章拉伸试验第二章硬度试验技术规程第三章金属弯曲（冷弯）试验技术规程第四章冲击试验技术规程第五章薄板单轴拉伸试验技术规程第三篇钢材检验试样的热处理第一章合金结构钢力学性能试样热处理第二章弹簧钢力学性能试样热处理第三章不锈钢力学性能试样热处理第四章其它检验试样的热处理第五章钢的淬透性第六章热处理对钢的组织及性能的影响第七章钢材检验试样的热处理技术第四篇金相技术及其组织解说（共十章）第一章金属学基础知识第二章金相检验技术规程第三章钢的脱碳层测定第四章钢中非金属夹杂物及其评定第五章典型碳化物及其评定第六章钢的奥氏体晶粒度的测定第七章金相其他检验项目第八章特殊钢中常见显微组织缺陷第九章 奥氏体不锈

21、钢的晶间腐蚀第十章 金相分析方法在生产检验及试验中的作用 附录：（共有 6 个附录）附录 1钢的脱碳层划限图片（共 113 张）附录 2钢铸铁的显微组织标注图片（共 326 张）附录 35 标准评级图片（共 247 张）附录 6 高碳铬轴承钢在不同状态下的组织图片 （共 53 张） 参加编篡此书的人员都是从事钢铁物理检测与产品质量分 析的一线工程技术人员及从事物检多年的实验员。他们不 但有事业的理论知识而且有丰富的实践经验和检测能力。 本书是理论与实践结合的典范。同时具有独特的特色，在 国内外很少见到也很难见到。具有适用广泛及实际价值较 高的金相检测方面的书。1. 对常规检验项目讲的详细透彻：

22、从检验的取样数量、 部位、尺寸要求、试样的制备、检验的依据标准。评 级原则及评级的准确性、标准的理解、结果处理及试 验报告等。泛泛地进行了讲解，这样对提高检测水平 及保证检验质量，能起到应有作用。2. 缺陷分析：包括冶炼、加工、热处理等缺陷进行了详 细阐述。对冶炼缺陷：如非金属夹杂物、白点、气泡、疏松、 偏析等产生的原因及其危害， 应采取的措施及防止方 法描述的比较全面。对加工（轧、锻）中产生的缺陷：如脱碳、裂纹、折 叠、组织变化、断裂等产生的原因及危害性与防止的 方法应采取的措施等阐述的比较清楚。对热处理过程中产生的缺陷： 如过热过烧， 应力裂纹、 硬度不足、 软点等，产生的原因及危害写防止

23、的方法， 应采取的措施等分析的比较透彻。3. 对试验的试样热处理 (包括各种钢类及钢号都有详细 的热处理工艺并附有等温转变曲线图)4. 对各种钢类的性能指标及试验都有详细的操作规范 与说明。本书最大的特色是：1) 按国家标准要求的必检的物检项目讲述清楚。 尤其 是金相检测项目及失效分析，讲的更详细透彻。2) 对不同钢类、 不同钢号、 不同状态下的脱碳层图片 对其脱碳层的深度进行了测量划限。3) 对不同钢类、 不同钢号、 不同状态下的组织用箭头 进行了标注。对脱 C 组织这两项工作进行了尝试， 因为在市面上未能见到此类的书册。4 ) 对高碳铬轴承钢碳化物带状提供了一套评级参考 图片。因为 GB/

24、T18254-2002 标准中的碳化物带状 评级图片共 6 张。从形貌类型来看， 只能代表原则 性的图片。不能包含实际工作中遇到的多种特例。 以往在全国金相经验交流会上也呼吁过要求制订 一套参考图片。 但多年来未能实现这个愿望。 我们 为了在日常检验中出于工作方便， 多年来收集了在 实际检验中积累收集的各种类型、 不同形貌的滚珠 轴承钢碳化物带状评级参考图片， 通过有实践经验 的实验人员及一线的工程技术人员共同研究筛选 归纳出不同类型的 38 张参考评级图片。对从事这 方面找作的人员在实际工作中遇到与标准图片对 不上的情况下，参照参考图片进行评级。5） 本书的适用范围广。 因为从内容上讲， 是

25、理论与实 践相结合的产物， 主要内容是从事一线的工程技术 人员及实验人员的几十年的实践工作总结。 完全是 紧贴进实践。 这是从书本上找不到的、 不是纯理论 的东西。通俗易懂。能起到立竿见影的效果。能解 决实际问题。 因此对此书需求的人员肯定多。 用他 们的话来说， 此书是良师益友。 此书不仅仅是从事 这方面专业的实验人员及工程技术人员所必需。 而 对从事冶炼、加工（轧、锻）及热处理方面的工程 技术人员， 此书对他们的工作也定会有帮助的。 此 书的销路前景一定可观的。 因为全国的冶金、 机械、 热处理等行业特多， 并且都有物检室。 需求量也是 可想而知的。附：具体详情见下面各章节介绍。第一篇钢的

26、宏观检验第一章1.钢的宏观检验概述 2. 的结晶过程（并附有结晶示意图）第二章钢中常见的低倍缺陷描述：共描述了12 种缺陷（锭型偏析、一般疏松、中心疏松、点状偏析、皮下气泡、内部气泡、残余缩孔、 翻皮、白点、 轴心晶间裂、 非金属夹杂物及 夹渣、异金属夹杂物）1. 描述了各种缺陷的形貌特征。2. 讲述了各种缺陷产生的原因。3. 提出了各种缺陷应采取的预防措施与改进方法。4. 对各种缺陷的评级原则及各评级图片的理解均做了详细说明。5. 对各种缺陷并附上上典型图片 44 张。（ 锭型偏析 5 张、一般疏松 2 张、中心疏松 5 张、点状偏析 6 张、皮下气泡 5 张、内部气泡 2 张、残余偏孔 4

27、 张、翻皮 2 张、白点 3 张、轴心晶间裂 3 张、非 金属夹杂物及夹渣 3 张、异金属夹杂物 7 张） 第三章钢中低倍缺陷的理解与说明本章主要描述在检验中遇到的典型缺陷。 共例举了 17种缺陷。（38C r M o A 1的点状偏析、奥氏体不 锈钢易腐蚀区、轴心碳偏析 （帽口偏析）下注镇静的 锭尾偏析、调整钢的低倍碳化物偏析（碳化物剥落） 镇静钢的内部气泡、翻皮，18C r M n T i的皮下夹杂、白点、不锈钢局部晶粒粗大、 电渣钢的波纹状偏 析、电渣钢的断面夹杂和外来夹杂， 电渣钢异金属 （护 锭板未切尽） 退火断口黑脆 （和 T8A60S i 2M n A）， 30Cr Mn Si

28、Ni A 的层状断口， 18Cr Ni WA 的 石状断口，低倍酸浸组织检验）1. 描述了各种缺陷的形貌特征2. 讲述了各种缺陷产生的原因3. 提出了对各种缺陷应采取的预防、改进及消除 方法4. 对各种缺陷的评级原则与各评级图的理解都做 了详细说明5. 对各种缺陷附上了典型图片（共 115 张） 第三章 钢的低倍（宏观）检验技术规程本章主要介绍碳素钢、工具钢、 结构钢、滚珠轴承 钢、高速钢、弹簧钢和不锈耐热耐酸钢的低倍酸蚀、 硫印、塔型、断口、检验及操作要点。并介绍了有关 联的相应标准 12 套做为试验的依据。1. 酸蚀试验：介绍了依据标准、试验设备、试样 的及试样尺寸和制备。 具体详细讲述了热、 冷酸蚀的 操作要点及电解浸蚀及操作要点。 并提出了酸蚀试验 操作注意事宜。最后，结果评定也做了详细讲述。2. 硫印试验、塔型试验、断口试验：介绍了依据 标准， 试样的切