组织观察与分析

1第二讲

组织观察与分析23工业用钢及组织试样的腐蚀与观察4碳钢金相08钢金相（1）5碳钢金相08钢金相（2）6碳钢金相08钢金相（3）7碳钢金相08钢金相（4）8碳钢金相08钢金相（5）9钢在加热和保温时，由于周围气氛的作用，使表层中的碳全部或部分丧失的现象称为脱碳。脱碳层包括全脱碳层和部分脱碳层两个部分。全脱碳层是指钢的表面因脱碳而呈现全部为铁素体的部分；部分脱碳层亦称半脱碳层，是指在全脱碳层之后到钢的含碳量未减少的组织处。钢材表面脱碳将大大降低表面硬度、耐磨性和疲劳强度。采用在保护气氛中加热，缩短钢材在加热炉中的高温停留时间等措施可减轻钢材表面脱碳。脱碳层检测1060Si2Mn弹簧钢脱碳层检测1112碳钢金相45钢金相（1）13碳钢金相45钢金相（2）1415碳钢金相45钢金相（3）16碳钢金相45钢金相（4）17碳钢金相45钢金相（5）18碳钢金相45钢金相（6）19碳钢金相45钢金相（7）20碳钢金相45钢金相（8）21碳钢金相45钢金相（9）22碳钢金相45钢金相（10）23球墨铸铁牌号球墨铸铁金相24球化分级（GB/T9441－1988《球墨铸铁金相检验》

）球墨铸铁石墨球数与大小（美国铸造师协会(AFS)石墨球数7级

）球墨铸铁金相25球墨铸铁金相球化率与球化级别（1）26球墨铸铁金相球化率与球化级别（2）27球墨铸铁金相球化率与球化级别（3）28球墨铸铁金相基体组织29球墨铸铁金相基体组织30球墨铸铁金相基体组织31球墨铸铁金相基体组织32铸铁金相铸铁试样的制备难点切割：白口铸铁非常坚硬，因此，很难切割。研磨及抛光：石墨材质柔软，要保持其实际形状及尺寸较困难。铁素体和/或奥氏体铸铁的基体较易出现变形与划痕。带片状石墨的灰口铸铁抛光不足200x相同铸铁抛光正确200x33铸铁金相铸铁试样的制备要点研磨后弄脏的基体金属清除不够，而这将模糊石墨的实际形状及尺寸（比较左图）。此情况对于容易出现变形及划痕的铁素体或奥氏体铸铁而言尤其普遍。对于这些材料而言，完全碳化硅抛光与终抛光非常重要。而在一些场合下，金相学分析是铸造质量系统中不可或缺的一部分，这进一步加大了对带石墨的铸铁进行制备的困难。34铸铁金相铸铁试样的制备要点试样的抛光。选用短毛、纤维柔软的平绒；呢或丝绸。抛光粉最好是具有细致尖利性。经过细化加工处理的氧化铝，或常用的氧化铬、氧化铁。在开始抛光时对抛光粉的浓度可以高些，这对防止石墨拖曳有好处。加点煤油作润滑剂。抛光时用力要适中均衡，随时转动变换试样方向，将至完成时把抛光粉减薄，并用力减轻。最后清水冲洗试样，再轻微抛光用干净丝绒擦干就可观察石墨，以观察试样无划痕，石墨呈灰暗为标准。每个试样一般抛光3～6分钟不等。转速300～400r/min一般采用2～5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。35铸铁金相铸铁试样的制备要点清洁：由于多数铸铁极易遭到腐蚀，因此应使用冷却水快速清洁样品。样品在任何情况下都不得与水接触。推荐使用酒精进行全面清洗，并使用强流暖气进行快速干燥处理。如仍然出现腐蚀，则推荐使用无水酒精进行清洗36铸铁金相37表2-1常用碳素工具钢的牌号、化学成分和力学性能钢号化学成分（%）淬火HRC不大于①CMnSiSPT70.65

0.74≤0.40≤0.35≤0.03≤0.03562T80.75

0.84≤0.40≤0.35≤0.03≤0.03562T100.95

1.04≤0.40≤0.35≤0.03≤0.03562T121.15

1.24≤0.40≤0.35≤0.03≤0.03562工具钢金相①淬火后硬度不是指用途举例中各种工具的硬度，而是指碳素工具钢材料在淬火后的最低硬度。

38工具钢金相T7A组织终锻、终轧温度过高，锻后易形成碳化物网（左图为碳化物网组织图中白色组织是碳化物，呈网状分布，这是一种有缺陷的组织），终锻温度过低，钢的塑性变坏，易生成小裂纹。热加工后应迅速冷至600～700℃，然后缓冷，以免析出粗大或网状碳化物。

碳素工具钢碳化物网组织39工具钢金相T7A组织图中显示组织为：在铁素体的基体上分布着颗粒壮的碳化物是一种球状珠光体组织。为了使渗碳体呈球状并均匀分布，必须进行球化退火。球化退火的加热温度范围一般为730～800℃。加热过程中一部分渗碳体溶于奥氏体，残留的渗碳体自发地趋于球形以减小表面能。随后的缓慢冷却过程中继续析出的渗碳体也接近球状，因而获得细而均匀分布的球状珠光体

碳素工具钢的球状珠光体组织40工具钢金相T7A组织碳素工具钢的淬火组织（淬火温度越高，马氏体针越粗）

碳素工具钢有一个最佳淬火温度，超过这个淬火温度，其强度和塑性都明显下降。

淬火后的力学性能与淬火温度的关系

41高速钢金相表2-2钨系和钨钼系高速钢的成分钢号化学成分（%）CSiMnCrMoWVW18Cr4V0.7

0.9≤0.4≤0.43.8

4.4≤0.317.5

191.0

1.4W6Mo5Cr4V20.8

0.9≤0.4