实验 钢中带状组织魏氏组织游离渗碳体的组织观察与检验

实验钢中带状组织魏氏组织游离渗碳体的组织观察与检验第1页/共28页中碳钢退火后的珠光体＋铁素体组织第2页/共28页

16Mn钢轧制状态1、带状组织的形成原因、危害及消除

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在实际的轧材中，与轧制方向平行的截面上往往会出现带状的铁素体和珠光体。这种组织在合金钢中最常见。铁素体和珠光体成带状出现的组织叫带状组织，也叫纤维组织。带状组织的成因各不相同,但主要有以下2种原因。a）由成分偏析引起。碳素钢带状组织的存在多数是由成分偏析引起。b）由热加工温度不当引起。

1、带状组织的形成原因、危害及消除

第4页/共28页一般来说：带状组织使钢有明显的各向异性，在垂直于轧制方向（即垂直于带状组织方向）的伸长率δ、断面收缩率ψ及冲击韧度αk降低。带状组织对钢的屈服点σs和抗拉强度σb影响不大。1、带状组织的形成原因、危害及消除

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28MnCr钢轧制状态1、带状组织的形成原因、危害及消除

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Cr12钢轧后淬火回火状态100x1、带状组织的形成原因、危害及消除

第7页/共28页1、带状组织的形成原因、危害及消除

消除方法：铸造过程中控制钢水过热度、电磁搅拌等方式从坯料源头减轻或避免带状组织；锻造过程中控制始锻和终锻温度、扎后冷却速度和方式来减少或避免带状组织；锻后的带状组织可以用高温扩散退火后正火+回火的方法消除或减轻。但是，锻件氧化严重，氧化皮较厚，热处理成本较高。第8页/共28页T12钢锻后正火100x2、魏氏组织的形成原因、危害及消除45钢正火100x第9页/共28页2、魏氏组织的形成原因、危害及消除亚共析钢（a）和过共析钢（b）的过冷奥氏体等温转变曲线第10页/共28页

在光学显微镜下，先共析的铁素体或者渗碳体近似平行，呈羽毛或三角状，其间存在着珠光体组织，称为魏氏组织。生产中的魏氏组织大多为铁素体魏氏组织。魏氏组织常在焊接件、锻造后淬火及热处理中出现。WF的基本形态特征有三种：a）沿原奥氏体晶界上形核并优先长大的晶界析出相，即沿晶界析出的网状铁素体。b）由奥氏体晶界向晶内生长的针状铁素体魏氏组织，可分为一次魏氏铁素体针片和二次铁素体针片。c）等轴的块状铁素体。针状铁素体魏氏内往往有两种精细结构：一种是针内含有若干小块状亚晶，其取向有几度之差。另一种是针内有几条平行的亚针，亚针间的取向近乎平行。2、魏氏组织的形成原因、危害及消除第11页/共28页2、魏氏组织的形成原因、危害及消除

碳钢锻后空冷魏氏组织a）：45钢铁素体魏氏组织，100×；b）：T12钢渗碳体魏氏组织，500×第12页/共28页

魏氏组织形成一般有两个原因:2、魏氏组织的形成原因、危害及消除一是热处理温度较高，导致奥氏体晶粒粗大；二是冷却速度较快。如果奥氏体晶粒异常粗大，即使不大的冷速也可能形成魏氏组织，这种组织的塑性和韧性比较差，并且大部分魏氏组织的产生是由于此；如果奥氏体晶粒不是特别粗大，冷速比较快的时候也可能形成魏氏组织，但这种魏氏组织不会有什么害处，有文献记载低级别魏氏组织能够增强材料的冲击韧性。第13页/共28页

魏氏体的危害：2、魏氏组织的形成原因、危害及消除在正火中不允许出现，由于其铁素体的形态有异于正常的等轴状，在最终热处理会有增大变形的倾向。消除的措施要从产生的原因上着手，一是控制热处理加热温度，二是控制冷速。第14页/共28页3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除10钢退火500x第15页/共28页

低碳钢在退火温度较高或者坯料热轧后缓慢冷却后在晶粒内或者晶界上出现的颗粒状碳化物。一般认为：碳含量≤0.15低碳退火钢板中的游离渗碳体主要是珠光体转变产物，其中也会有三次渗碳体的存在；而极低碳钢中的游离渗碳体就是三次渗碳体。

游离渗碳体有A、B、C三种类别。A系列均匀分布，严重时趋于网状；B系列呈点状或者细小粒状，严重时趋于链状；C系列系列呈点状或者细小粒状，有变形方向取向。3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除游离渗碳体呈带状或者聚集分布时影响冲压性能，易开裂报废。游离渗碳体的消除一般可以通过扩散退火消除。第16页/共28页10钢退火500x3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除10钢退火500x第17页/共28页08钢退火500x3、游离渗碳体的形成原因、危害及消除第18页/共28页4、参考标准：GB/T13299-1991

钢的显微组织评定方法第19页/共28页实验三钢中带状组织、魏氏组织、

游离渗碳体的组织观察与检验第20页/共28页一、实验目的及要求1．掌握钢中带状组织组织的观察与检验。2．掌握钢中魏氏组织的观察与检验。3．掌握钢中游离渗碳体的观察与检验。第21页/共28页二、实验仪器及材料1．实验仪器XJG-05型卧式金相显微镜，4XC型金相显微镜2．试验材料低碳钢带状组织试样、低碳钢游离渗碳体试块、碳钢魏氏组织试块第22页/共28页三、实验内容及步骤1、分析低碳钢带状组织、魏氏组织、游离渗碳体的形态、成因、危害及消除办法；2、画出钢的带状组织、魏氏组织和游离渗碳体的组织形态；3、根据标准判断试样的带状组织、魏氏组织、游离渗碳体级别。第23页/共28页四、思考题1、低碳钢中带状组织的形态与危害。2、碳钢魏氏组织的形态与危害。3、低碳钢游离渗碳体的形态与危害。第24页/共28页28MnCr钢轧制状态100XQ345钢轧制状态100X第25页/共