碳鋼熱處理后組織觀察演示文稿

碳鋼熱處理后組織觀察演示文稿本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分碳鋼熱處理后組織觀察本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分碳鋼熱處理后的顯微組織觀察實(shí)驗(yàn)二本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察和研究碳鋼經(jīng)不同熱處理后的顯微組織特征。2、運(yùn)用Fe-Fe3C相圖，C曲線及回火轉(zhuǎn)變來(lái)分析熱處理工藝對(duì)鋼的組織和性能的影響。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分二、實(shí)驗(yàn)原理研究碳鋼經(jīng)退火、正火和淬火后的組織，需要運(yùn)用Fe-Fe3C相圖及C曲線從加熱和冷卻兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析，而鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變，往往起著決定性的作用。C曲線表明鋼在冷卻時(shí)的組織轉(zhuǎn)變規(guī)律，因此，研究鋼熱處理后的組織，通常以C曲線為理論依據(jù)。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分1、熱處理加熱溫度－退火和正火1200℃1100℃1000℃900℃800℃700℃600℃500℃1.21.41.60.20.40.61.00.8GQSPAc3Ac1ACcm擴(kuò)散退火低溫退火不完全退火再結(jié)晶退火完全退火正火球化退火正火Ac3，ACcm上30-50℃完全退火Ac3以上20℃-30℃球化退火Ac1以上20℃-30℃本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分1、熱處理加熱溫度－淬火1200℃1100℃1000℃900℃800℃700℃600℃1.21.41.60.20.40.61.00.8GQSPAc3Ac1ACcm淬火(30~50℃)本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分以等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線，近似估計(jì)小直徑試樣在不同冷速下所得到的組織。如圖所示，當(dāng)冷速為V1（相當(dāng)于隨爐緩冷）時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體。冷速增加到V2（相當(dāng)于空冷）時(shí)，得到的較細(xì)的是珠光體，即索氏體。當(dāng)冷速增加到V3（相當(dāng)于油冷）時(shí)，得到的是屈氏體和馬氏體。當(dāng)冷速增加到V4（相當(dāng)于水冷）時(shí)，得到的是馬氏體和殘余奧氏體組織。1、共析鋼過(guò)冷奧氏體的冷卻轉(zhuǎn)變組織本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分2、共析鋼過(guò)冷奧氏體的冷卻轉(zhuǎn)變組織V1（相當(dāng)于隨爐緩冷）時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)變成珠光體。V2（相當(dāng)于空冷），得到的較細(xì)的是珠光體，即索氏體。V3（相當(dāng)于油冷）時(shí)，得到的是屈氏體和馬氏體。V4（相當(dāng)于水冷）時(shí)，得到的是馬氏體和殘余奧氏體組織。V4Vc共析鋼C曲線本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分2、碳鋼的退火和正火

碳鋼經(jīng)退火（完全退火）后得到接近平衡狀態(tài)的組織。碳鋼經(jīng)球化退火得到球狀珠光體組織。碳鋼正火可得到索氏體組織。索氏體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，其片層間距比珠光體小，45鋼在正火條件下獲得的組織為：索氏體+鐵素體。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分3、碳鋼的淬火組織

碳鋼淬火后可得到馬氏體（M）組織。馬氏體是碳在α-Fe中的過(guò)飽和固溶體。馬氏體的形態(tài)按碳含量的不同可形成兩種，即板條狀馬氏體和針狀馬氏體。低碳鋼淬火后的板條狀馬氏體。板條狀馬氏體是由許多尺寸大致相同的細(xì)馬氏體條平行排列組成的馬氏體，各束之間位向不同，且位向差較大，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可有幾個(gè)馬氏體束。板條馬氏體不僅具有較高的強(qiáng)度，同時(shí)還具有良好的塑性和韌性。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分含碳量大于1.0%的高碳鋼過(guò)熱淬火后，得到針片狀馬氏體和殘余奧氏體組織。針片狀馬氏體在光學(xué)顯微鏡下，呈大小不一的針狀或片狀，針片之間成一定角度。針片狀馬氏體的硬度高，韌性差。在針片狀馬氏體之間有奧氏體殘存，即殘余奧氏體（A’）。殘余奧氏體不易受硝酸酒精溶液的侵蝕，在顯微鏡下呈白亮色，無(wú)固定形態(tài)。未經(jīng)回火時(shí)，殘余奧氏體與馬氏體很難區(qū)別。都呈白亮色，只有馬氏體回火變暗以后，殘余奧氏體才能被辯認(rèn)。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分共析鋼和過(guò)共析鋼淬火前，通常是球化退火組織，經(jīng)正常加熱淬火后，得到的馬氏體是細(xì)小的，在光學(xué)顯微鏡下分辨不出來(lái)它的形態(tài)，故通常稱為隱晶馬氏體。T12鋼正常淬火組織為：隱晶馬氏體和粒狀碳化物及少量殘余奧氏體。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分

45鋼水淬組織為：混合馬氏體（板條馬氏體+針狀馬氏體），其中以板條狀馬氏體為主。45鋼油淬組織為：屈氏體+馬氏體組織。屈氏體（T）是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物，片層比索氏體更細(xì)密，在亞共析鋼中，當(dāng)冷速較大時(shí)，屈氏體常沿原始奧氏體晶界析出，呈黑色網(wǎng)狀包圍著馬氏體。45鋼若加熱到760C°，然后在水中冷卻，這種淬火稱為不完全淬火。根據(jù)Fe-Fe3C相圖可知，在這個(gè)溫度加熱，部分鐵素體未溶入奧氏體中，經(jīng)淬火后得到馬氏體和鐵素體組織。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分4.碳鋼淬火后的回火組織淬火鋼通常為馬氏體和少量殘余奧氏體組織，經(jīng)回火轉(zhuǎn)變后，能夠獲得不同的組織。低溫回火獲得回火馬氏體，它是由含碳過(guò)飽和的α固溶體及母相保持共格關(guān)系的ε碳化物組成?；鼗瘃R氏體仍保留著原來(lái)馬氏體的針片狀或板條狀形態(tài)，但由于在過(guò)飽和α固溶體上分布著大量高度彌散的細(xì)小的ε碳化物，使回火馬氏體較淬火馬氏體容易腐蝕，故在光學(xué)顯微鏡下，仍保持著原淬火狀態(tài)的馬氏體特征、僅顏色較暗而呈暗黑色?；鼗瘃R氏體性能基本與淬火馬氏體相同，但脆性較低。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分中溫回火獲得回火屈氏體組織，它是由尚未發(fā)生再結(jié)晶的鐵素體與彌散分布的極細(xì)粒狀滲碳體組成。這些極細(xì)的粒狀滲碳體，在光學(xué)顯微鏡下無(wú)法分辨，故呈暗黑色，回火屈氏體具有中等硬度，高的屈服強(qiáng)度及彈性極限和較好的韌性。高溫回火得到回火索氏體，它是由已再結(jié)晶的鐵素體與細(xì)粒狀滲碳體組成。在光學(xué)顯微鏡下放大500X時(shí)，可以看到已經(jīng)聚集長(zhǎng)大了的滲碳體顆粒均勻分布在鐵素體基體上，回火索氏體具有較低的硬度和良好的綜合力學(xué)性能。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分45鋼三種狀態(tài)的比較860℃水淬860℃水淬+400℃回火860℃水淬+600℃回火本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分三、實(shí)驗(yàn)方法指導(dǎo)1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）、觀看多媒體計(jì)算機(jī)演示碳鋼熱處理后的各種組織，并分析其組織形態(tài)的特征。2）、在顯微鏡下觀察和分析表2-1碳鋼熱處理后的組織。并畫(huà)出組織示意圖。2、本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分編號(hào)材料熱處理工藝組織侵蝕劑145鋼860C°正火（空冷）索氏體+鐵素體3-4%硝酸酒精溶液245鋼860C°淬火（水冷）混合馬氏體3-4%硝酸酒精溶液345鋼860C°淬火（油冷）屈氏體+馬氏體3-4%硝酸酒精溶液445鋼860C°淬火（水冷）400C°回火回火屈氏體3-4%硝酸酒精溶液545鋼860C°淬火（水冷）600C°回火回火索氏體3-4%硝酸酒精溶液645鋼760C°淬火（水冷）馬氏體+鐵素體3-4%硝酸酒精溶液7T12760C°正火（空冷）索氏體+粒狀滲碳體3-4%硝酸酒精溶液8T12760C°淬火（水冷）隱晶馬氏體+粒狀滲碳體+殘余奧氏體3-4%硝酸酒精溶液9T12900C°淬火（水冷）200C°回火針狀馬氏體+粒狀滲碳體+殘余奧氏體3-4%硝酸酒精溶液1016Mn920C°淬火（水冷）板條馬氏體3-4%硝酸酒精溶液111.3%C1100C°淬火（水冷）竹葉、針狀馬氏體+殘余奧氏體3-4%硝酸酒精溶液碳鋼熱處理后的組織表2-1本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料

多媒體計(jì)算機(jī)、金相顯微鏡、碳鋼熱處理后的組織試樣一套及照片。本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、畫(huà)出所觀察的顯微組織示意圖，并標(biāo)明：材料名稱、狀態(tài)、組織、放大倍數(shù)、侵蝕劑。并將組織組成物名稱以箭頭引出標(biāo)明。3、分析45鋼760C°水淬與45鋼860C°油淬組織的區(qū)別。若45鋼淬火后硬度不足，如何根據(jù)組織分析其原因是淬火加熱溫度不足，還是冷卻速度不夠？本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分材料：1.3%C

狀態(tài)：1100°C水淬

組織：竹葉、針狀、閃電狀馬氏體+殘余奧氏體

放大倍數(shù)：400X

侵蝕劑：3-4%硝酸酒精溶液殘余奧氏體閃電狀馬氏體竹葉、針狀馬氏體本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分

江蘇大學(xué)

材料科學(xué)與工程學(xué)院

材料實(shí)驗(yàn)中心

二○○二年六月

再見(jiàn)

本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分45鋼正火400X本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分45鋼860C°水淬400X本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分45鋼860C°油淬400X本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分45鋼860C°水淬400C°回火400X本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分45鋼860C°水淬600C°回火400X本文檔共34頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期二\3點(diǎn)59分45鋼760C°水