碳钢热处理后组织观察.doc

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1、0.5I10IO210310*时间/logr图245钢的CCT曲线An冷—M碳钢热处理后组织观察与分析实验目的（1）观察和研究碳钢经不同形式热处理后显微组织的特点。（2）了解热处理工艺对碳钢硬度的影响。—：实验说明碳钢经热处理后的组织可以是接近平衡状态（如退火、正火）的组织，也可以是不平衡组织（如淬火组织）。因此在研究热处理后的组织吋，不但要用铁碳札I图,还要用钢的C曲线来分析。图1为共析碳钢的C曲线，图2为45钢连续冷却的CCT曲线。时间/logr图1共析碳钢的c曲线C曲线能说明在不同冷却条件下过冷奥氏体在不同温度范用内发生不同类型的转变过程及能得到哪些组织。1.碳钢的退火和正火组织亚共

2、析碳钢（如40、45钢等）一般采用完全退火，经退火后可得接近于平衡状态的组织,其组织形态特征已在实验1屮加以分析和观察（图3）过共析碳素工具钢（如T10、T12钢等）则采用球化退火，T12钢经球化退火后，组织中的二次渗碳体和珠光体屮的渗碳体都呈球状（或粒状），图屮均匀分散的细小粒状组织就是粒状渗碳体。2.钢的淬火组织含碳质量分数相当于亚共析成分的奥氏体淬火示得到马氏体。马氏体纽•织为板条状或针0.5I10IO210310*时间/logr图245钢的CCT曲线An冷—M碳钢热处理后组织观察与分析实验目的（1）观察和研究碳钢经不同形式热处理后显微组织的特点。（2）了解热处理工艺对碳钢硬度的影响

3、。—：实验说明碳钢经热处理后的组织可以是接近平衡状态（如退火、正火）的组织，也可以是不平衡组织（如淬火组织）。因此在研究热处理后的组织吋，不但要用铁碳札I图,还要用钢的C曲线来分析。图1为共析碳钢的C曲线，图2为45钢连续冷却的CCT曲线。时间/logr图1共析碳钢的c曲线C曲线能说明在不同冷却条件下过冷奥氏体在不同温度范用内发生不同类型的转变过程及能得到哪些组织。1.碳钢的退火和正火组织亚共析碳钢（如40、45钢等）一般采用完全退火，经退火后可得接近于平衡状态的组织,其组织形态特征已在实验1屮加以分析和观察（图3）过共析碳素工具钢（如T10、T12钢等）则采用球化退火，T12钢经球化退火

4、后，组织中的二次渗碳体和珠光体屮的渗碳体都呈球状（或粒状），图屮均匀分散的细小粒状组织就是粒状渗碳体。2.钢的淬火组织含碳质量分数相当于亚共析成分的奥氏体淬火示得到马氏体。马氏体纽•织为板条状或针状，20钢经淬火示将得到板条状马氏体。在光学显微镜下，其形态呈现为一束束相互平行的细条状马氏体群。在一个奥氏体晶粒内可有儿束不同取向的马氏体群，每束条与条之问以小角度晶界分开，束与束之间具有较大的位向差，如图4所示。图3T12钢球化退火组织图4低碳马氏体组织45钢经正常淬火后将得到细针状马氏体和板条状马氏体的混合组织，如图5所示。［tl于马氏体针非常细小，故在显微镜下不易分清。45钢加热至860°

5、CJh-汕淬，得到的组织将是马氏体和部分托氏体（或混有少量的上贝氏体），如图6所示。碳质量分数相当于共析成分的奥氏体等温淬火后得到贝氏体，如T8钢在550〜350°C及350°C~Ms温度范围内等温淬火，过冷奥氏体将分别转变为上贝氏体和下贝氏体。上贝氏体是由成束平行排列的条状铁素体和条间断续分布的渗碳体所组成的片层状组织，当转变量不多时，在光学显微镜下可看到成束的铁素体在奥氏体晶界内伸展，具有羽毛状特性，如图7所示。图545钢正常淬火组织图645钢汕淬组织图7上贝氏体组织特征贝氏体是在片状铁素体内部沉淀冇碳化物的组织。由于易受浸蚀，所以在显微镜下呈黑色针状特征，如图X所示。在观察上、下贝氏

6、体纟R织时，应注意为显示贝氏体组织形态，试样的处理条件一般是在等温度下保持不长的时间后即在水屮冷却，因此只形成部分贝氏体，显微组织屮呈白亮色的基体部分为淬火马氏体组织。含碳质量分数相当于过共析成分的奥氏体淬火示除得到针状马氏体外，还有较多的残余奥氏体。T12碳钢在正常温度淬火后将得到细小针状马氏体加部分未溶人奥氏体屮的球形渗碳体和少量残余奥氏体，如图4.9所不。但是当把此钢加热到较高温度淬火时，显微镜组织屮出现粗大针状马氏体，并在马氏体针Z间看到亮白色的残余奥氏体，如图10所示。图8下贝氏体组织特征图9T12钢正常淬火组织图10T12钢1()O(TC汕淬组织1.碳钢回火后的组织淬火钢经不同

7、温度冋火后所得到的组织不同，通常按组织特征分为一下三种。(1)冋火马氏体。淬火钢经低温冋火(150〜250°0,马氏体内脱溶沉淀析出高度弥散的碳化物质点，这种纟R织成为冋火马氏体。冋火马氏体仍保持许状特征，但容易浸蚀，故颜色比淬火马氏体深些，是暗黑色的针状组织，如图11所示。冋火马氏体具有高的强度和驶度，而韧性和頼性叫淬火马氏体有明显改善。(2)

8、叫火托氏体。淬火钢经中温冋火(350〜500°C)得到在铁素体基体屮弥散分