組織觀察與分析

1第二講

組織觀察與分析23工業(yè)用鋼及組織試樣的腐蝕與觀察4碳鋼金相08鋼金相（1）5碳鋼金相08鋼金相（2）6碳鋼金相08鋼金相（3）7碳鋼金相08鋼金相（4）8碳鋼金相08鋼金相（5）9鋼在加熱和保溫時(shí)，由于周圍氣氛的作用，使表層中的碳全部或部分喪失的現(xiàn)象稱為脫碳。脫碳層包括全脫碳層和部分脫碳層兩個(gè)部分。全脫碳層是指鋼的表面因脫碳而呈現(xiàn)全部為鐵素體的部分；部分脫碳層亦稱半脫碳層，是指在全脫碳層之后到鋼的含碳量未減少的組織處。鋼材表面脫碳將大大降低表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。采用在保護(hù)氣氛中加熱，縮短鋼材在加熱爐中的高溫停留時(shí)間等措施可減輕鋼材表面脫碳。脫碳層檢測(cè)1060Si2Mn彈簧鋼脫碳層檢測(cè)1112碳鋼金相45鋼金相（1）13碳鋼金相45鋼金相（2）1415碳鋼金相45鋼金相（3）16碳鋼金相45鋼金相（4）17碳鋼金相45鋼金相（5）18碳鋼金相45鋼金相（6）19碳鋼金相45鋼金相（7）20碳鋼金相45鋼金相（8）21碳鋼金相45鋼金相（9）22碳鋼金相45鋼金相（10）23球墨鑄鐵牌號(hào)球墨鑄鐵金相24球化分級(jí)（GB/T9441－1988《球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)》

）球墨鑄鐵石墨球數(shù)與大?。绹T造師協(xié)會(huì)(AFS)石墨球數(shù)7級(jí)

）球墨鑄鐵金相25球墨鑄鐵金相球化率與球化級(jí)別（1）26球墨鑄鐵金相球化率與球化級(jí)別（2）27球墨鑄鐵金相球化率與球化級(jí)別（3）28球墨鑄鐵金相基體組織29球墨鑄鐵金相基體組織30球墨鑄鐵金相基體組織31球墨鑄鐵金相基體組織32鑄鐵金相鑄鐵試樣的制備難點(diǎn)切割：白口鑄鐵非常堅(jiān)硬，因此，很難切割。研磨及拋光：石墨材質(zhì)柔軟，要保持其實(shí)際形狀及尺寸較困難。鐵素體和/或奧氏體鑄鐵的基體較易出現(xiàn)變形與劃痕。帶片狀石墨的灰口鑄鐵拋光不足200x相同鑄鐵拋光正確200x33鑄鐵金相鑄鐵試樣的制備要點(diǎn)研磨后弄臟的基體金屬清除不夠，而這將模糊石墨的實(shí)際形狀及尺寸（比較左圖）。此情況對(duì)于容易出現(xiàn)變形及劃痕的鐵素體或奧氏體鑄鐵而言尤其普遍。對(duì)于這些材料而言，完全碳化硅拋光與終拋光非常重要。而在一些場(chǎng)合下，金相學(xué)分析是鑄造質(zhì)量系統(tǒng)中不可或缺的一部分，這進(jìn)一步加大了對(duì)帶石墨的鑄鐵進(jìn)行制備的困難。34鑄鐵金相鑄鐵試樣的制備要點(diǎn)試樣的拋光。選用短毛、纖維柔軟的平絨；呢或絲綢。拋光粉最好是具有細(xì)致尖利性。經(jīng)過細(xì)化加工處理的氧化鋁，或常用的氧化鉻、氧化鐵。在開始拋光時(shí)對(duì)拋光粉的濃度可以高些，這對(duì)防止石墨拖曳有好處。加點(diǎn)煤油作潤滑劑。拋光時(shí)用力要適中均衡，隨時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)變換試樣方向，將至完成時(shí)把拋光粉減薄，并用力減輕。最后清水沖洗試樣，再輕微拋光用干凈絲絨擦干就可觀察石墨，以觀察試樣無劃痕，石墨呈灰暗為標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè)試樣一般拋光3～6分鐘不等。轉(zhuǎn)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鑄鐵金相鑄鐵試樣的制備要點(diǎn)清潔：由于多數(shù)鑄鐵極易遭到腐蝕，因此應(yīng)使用冷卻水快速清潔樣品。樣品在任何情況下都不得與水接觸。推薦使用酒精進(jìn)行全面清洗，并使用強(qiáng)流暖氣進(jìn)行快速干燥處理。如仍然出現(xiàn)腐蝕，則推薦使用無水酒精進(jìn)行清洗36鑄鐵金相37表2-1常用碳素工具鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分和力學(xué)性能鋼號(hào)化學(xué)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工具鋼金相①淬火后硬度不是指用途舉例中各種工具的硬度，而是指碳素工具鋼材料在淬火后的最低硬度。

38工具鋼金相T7A組織終鍛、終軋溫度過高，鍛后易形成碳化物網(wǎng)（左圖為碳化物網(wǎng)組織圖中白色組織是碳化物，呈網(wǎng)狀分布，這是一種有缺陷的組織），終鍛溫度過低，鋼的塑性變壞，易生成小裂紋。熱加工后應(yīng)迅速冷至600～700℃，然后緩冷，以免析出粗大或網(wǎng)狀碳化物。

碳素工具鋼碳化物網(wǎng)組織39工具鋼金相T7A組織圖中顯示組織為：在鐵素體的基體上分布著顆粒壯的碳化物是一種球狀珠光體組織。為了使?jié)B碳體呈球狀并均勻分布，必須進(jìn)行球化退火。球化退火的加熱溫度范圍一般為730～800℃。加熱過程中一部分滲碳體溶于奧氏體，殘留的滲碳體自發(fā)地趨于球形以減小表面能。隨后的緩慢冷卻過程中繼續(xù)析出的滲碳體也接近球狀，因而獲得細(xì)而均勻分布的球狀珠光體

碳素工具鋼的球狀珠光體組織40工具鋼金相T7A組織碳素工具鋼的淬火組織（淬火溫度越高，馬氏體針越粗）

碳素工具鋼有一個(gè)最佳淬火溫度，超過這個(gè)淬火溫度，其強(qiáng)度和塑性都明顯下降。

淬火后的力學(xué)性能與淬火溫度的關(guān)系

41高速鋼金相表2-2鎢系和鎢鉬系高速鋼的成分鋼號(hào)化學(xué)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