热处理后碳钢显微组织的观察与分析课件.ppt

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1、热处理后碳钢显微组织的观察与分析一、实验目的观察和分析碳钢经不同热处理后的显微组织特征。了解不同热处理工艺对碳钢组织和性能的影响。二、实验原理概述钢在热处理条件下所得到的组织与钢的平衡组织有很大差别。退火、正火、淬火的冷却速度不同，会使钢得到不同的组织，其力学性能或物理性能也不同。本实验主要观察过冷奥氏体在不同等温温度范围内转变产物的组织。根据C曲线可知，奥氏体在冷却过程中将得到不同的组织。碳钢经热处理后的组织是：退火、正火后可得到接近平衡的组织，淬火后的组织为不平衡组织。二、实验原理概述钢的退火

2、组织钢的正火组织钢的淬火组织钢淬火后的回火组织二、实验原理概述钢的退火组织完全退火热处理工艺主要适用于亚共析钢(如40钢和45钢),经完全退火后钢的组织接近于平衡状态的组织。45钢的退火组织如图1所示，为铁素体加珠光体。过共析钢一般采用球化退火热处理工艺，T12钢经球化退火后的组织如图2所示。二、实验原理概述25μm图145钢的退火组织白色有晶界的颗粒状为铁素体，黑色或层片状的为珠光体。二、实验原理概述20μm图2T12钢球化退火组织组织中的二次渗碳体和珠光体中的渗碳体都呈球状或粒状（图中均匀分布

3、的细小粒状组织）。二、实验原理概述钢的正火组织由于正火的冷却速度大于退火的冷却速度，因此，在相同碳含量的情况下，正火后得到的金相组织一般要比退火后的组织细，珠光体的相对含量也比退火组织中的相对要多。45钢正火后的金相组织如图3所示。二、实验原理概述图345钢的正火组织二、实验原理概述钢的淬火组织(1)贝氏体组织贝氏体是在等温淬火条件下得到的淬火组织，根据转变温度的不同，贝氏体分为两种类型：在500-350℃之间的转变产物为上贝氏体；在350℃～Ms之间的转变产物为下贝氏体。二、实验原理概述20μm

4、图4上贝氏体组织上贝氏体是由成簇的平行排列的板条状铁素体和沿其边界分布的细条状渗碳体所组成，其形态就像羽毛，所以又称之为羽毛状贝氏体。二、实验原理概述20μm图5下贝氏体组织下贝氏体是铁素体呈针片状并互成一定角度，在铁素体的针片上分布着碳化物短针，在光学显微镜下下贝氏体成黑色针片状组织，如图5所示。二、实验原理概述(2）马氏体组织马氏体是将奥氏体快速冷却（冷却速度大于临界冷却速度Vc）到Ms点以下温度得到的转变产物，常见的马氏体组织主要有两种典型形态：板条状马氏体和片状马氏体。二、实验原理概述板条

5、状马氏体是一种低碳马氏体(wc<0.2％)，显微组织的主要特征是由许多平行排列的板条状组织成排地群集在一起，称这为马氏体群或马氏体“领域”。在每个奥氏体晶粒中，可以有好几个不同取向的马氏体群。板条状马氏体的显微组织如图6所示。片状马氏体是一种高碳马氏体(wc>0.6％)，显微组织的主要特征是互成一定角度的针状或竹叶状组织，如果金相磨面恰好与马氏体片平行相切，还可以看到片状形态。片状马氏体的显微组织如图7所示。二、实验原理概述25μm20μm图620钢的板条状马氏体组织图7T12钢的片状马氏体组织二

6、、实验原理概述钢淬火后的回火组织(l)回火马氏体淬火马氏体经低温回火(150～250℃)后，马氏体内的过饱和碳原子会以高度弥散并与母相保持着共格关系的ε碳化物形式析出，这种组织称为回火马氏体。(2)回火屈氏体淬火马氏体经中温回火(300～500℃)后，形成在铁素体基体上弥散分布着细小渗碳体颗粒的组织，这种组织称为回火屈氏体。(3)回火索氏体淬火马氏体经高温回火(500～650℃)后，铁素体已经失去了原来马氏体的针片状形态而成等轴状，渗碳体颗粒也发生了聚集长大，形成粗粒状的渗碳体分布在铁素体基体上，

7、这种组织称为回火索氏体。二、实验原理概述25μm图8T12钢200℃回火马氏体组织回火马氏体仍保持马氏体的针片状特征，但受浸蚀的程度比马氏体深，故呈暗黑色，如图8所示。二、实验原理概述25μm图945钢400℃回火屈氏体回火屈氏体中的铁素体仍然保持原来马氏体的针片状形态特征，其中的渗碳体由于颗粒很小，在光学显微镜下无法分辨，如图9所示。二、实验原理概述25μm图1045钢600℃回火回火索氏体三、实验设备及材料金相显微镜经过不同热处理的金相试样相应的金相图谱放大的金相照片四、实验步骤与方法领取一套

8、金相试样，在金相显微镜下观察和分析金相组织。观察时要根据Fe-Fe3C相图和钢的C曲线来分析确定不同热处理条件下各种组织的形成原因。对于经过不同热处理后的组织，要采用对比的方式进行分析研究。画出所观察到的、指定的几种典型显微组织形态特征注明组织名称、热处理条件及放大倍数等。五、实验报告要求简述实验目的和实验原理。画出所观察试样的典型显微组织示意图。运用铁碳相图及相应钢种的C曲线，根据具体的热处理工艺分析所得组织及其特征。Thankyou！