金属材料的显微组织观察（PPT51页).ppt

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1、金属材料的显微组织观察（验证性）热处理实验实验内容碳钢热处理后的组织铸钢、铸铁的组织不锈钢、耐热钢的组织铝合金、铜合金的组织轴瓦合金的组织碳钢热处理组织20钢-930℃淬火含碳量小于0.25%的非合金钢（碳素钢）或低碳低合金结构钢经强烈淬火，获得80%以上甚至100%的低碳马氏体组织，这类钢统称为低碳马氏体钢。一般情况下，含碳量在0.15%-0.25%范围内的钢淬火强化效果好，综合力学性能高。碳钢热处理组织45钢860℃退火45钢含碳量低于0.77%，所以组织中的渗碳体量也少于12%，于是铁素体除去一部分要与渗碳体形成珠光体外，还会有多余的出现，因此组织是铁素体

2、+珠光体。碳含量越少，钢组织中珠光体比例也越小，钢的强度也越低，但塑性越好。碳钢热处理组织45钢860℃正火从实质上说，钢的正火是钢退火的一种特殊情况。由于正火的冷却速度比退火的冷却速度快，所获得的珠光体片层间距较小，组织较细，因而其硬度和强度也较高。适用范围：正火只适用于碳素钢和低、中合金钢，而不适用于高合金钢。因为高合金钢的奥氏体非常稳定，在空气中冷却也将得到马氏体组织。对共析碳素钢来说，正火可得到索氏体组织；对亚共析或过共析钢，正火组织中还有先共析铁素体或先共析渗碳体，但与相应的退火组织比较，先共析相的量较少。正火是指：钢件加热到临界点Ac3或Acm以上的

3、温度，保温一定的时间(见奥氏体化)，然后在空气中冷却的金属热处理工艺，广泛应用于工业生产。碳钢热处理组织45钢860℃淬火片状马氏体（或针状马氏体），由片状马氏体与残余奥氏体组成。又称为孪晶马氏体。45钢860℃正常淬火后组织为细小的马氏体。碳钢热处理组织45钢860℃淬火后200℃回火低温回火所得到的组织是回火马氏体(马氏体及少量残余奥氏体，都是不稳定的组织)，其性能是：具有高的硬度（HRC58-64）和高的耐磨性，因内应力有所降低，故韧性有所提高.这种回火方法主要用于刃具，量具，拉丝模以及其它要求硬而耐磨的零件。碳钢热处理组织45钢调质处理调质处理后，组织为

4、均匀细小的保持马氏体位向的回火索氏体。45钢调质后的组织形态首先取决于淬火组织（当然淬前原始组织也有影响）。因加热不足而残留在马氏体组织中的块状铁素体，或因冷却不足而在马氏体晶界区形成的网状铁素体，均会保留到高温回火后的索氏体组织中。同时，淬火马氏体的粗细直接影响索氏体的粗细。碳钢热处理组织T10钢淬火组织为较粗大的针状马氏体和残余奥氏体。针状马氏体呈竹叶状或凸透镜状，在空间形似铁饼。针状马氏体之间通常互成60º或120º角，一般限制在奥氏体晶粒内，最初形成的马氏体针贯穿奥氏体晶粒，后形成的马氏体较短，先形成的马氏体较易浸蚀。所以完全转变的马氏体为大小不同，分布

5、不规则，颜色深浅不一的针状组织。合金结构钢和滚动轴承钢热处理组织合金元素的加入，使铁碳相图发生一些变化，但其平衡状态的显微组织与碳钢没有本质的区别。低合金钢热处理后的显微组织与碳钢没有根本不同，差别只在于合金元素加入后，使C曲线右移（除Co以外），即以较低的冷却速度也可以获得马氏体组织。例如，40Cr钢经调质处理后的显微组织和40钢调质后的显微组织基本相同，都为回火索氏体。GCr15钢840℃油淬、低温回火后的显微组织，与T12钢780℃水淬、低温回火后的显微组织也一样，为回火马氏体和碳化物。合金结构钢和滚动轴承钢热处理组织40Cr850℃淬火合金结构钢和滚动轴

6、承钢热处理组织GCr15850℃淬火组织M+KB下MA’高速钢热处理组织高速钢是一种常用的高合金工具钢，例如W18Cr4V。因为它含有大量合金元素，使铁碳相图中的E点大大左移，虽然只含有0.7%～0.8%的碳，仍可获得莱氏体组织，所以又称为莱氏体钢。虽然高速钢在铸态下的组织存在严重的成分和组织不均匀性，从而影响其性能，为此随后必须经过锻造和轧制，破碎莱氏体网络，促使其碳化物均匀分布。高速钢热处理组织高速钢铸态组织高速钢在铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似，其中莱氏体由合金碳化物、马氏体、屈氏体以及残留奥氏体组成。高速钢热处理组织高速钢锻造退火组织高速钢锻造退火

7、组织为索氏体+碳化物。其中粗大的亮色晶粒为初生共晶碳化物，较细小的为次生碳化物以及索氏体基体中的极细共晶碳化物，退火后的的硬度为HB207～255。高速钢热处理组织高速钢1280℃淬火组织高速钢淬火加热温度一般为1260～1280℃，高温加热的目的是使较多的碳化物溶解于奥氏体中，淬火后马氏体中合金元素含量高，回火后钢的红硬性高且耐磨性好。淬火采用油冷或空冷，其显微组织为马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体（尚有20%～30%）。马氏体呈隐针状，其针形很难显示出来，但可看出明显的奥氏体晶界及分布于晶粒内的未溶碳化物，淬火后的硬度约为HRC61～62高速钢热处理组织高速钢

8、1280℃淬火后三次回火