實(shí)驗(yàn)鋼鐵材料常見組織及鋼的宏觀檢驗(yàn)技術(shù)①工業(yè)純鐵(鐵素體F)工業(yè)純鐵顯微組織2、鐵碳合金得平衡組織

②共析鋼。含碳量為0、77%;平衡組織為珠光體(P)

2、鐵碳合金得平衡組織

珠光體組織③亞共析鋼。含碳量0、021%～0、77%;其平衡組織為F+P。2、鐵碳合金得平衡組織

珠光體＋鐵素體組織④過共析鋼。含碳量0、77%～2、11%;其平衡組織為

網(wǎng)狀Fe3CⅡ+P。2、鐵碳合金得平衡組織

網(wǎng)狀Fe3CⅡ+P組織⑤共晶白口鐵。含碳量4、30%;其平衡組織為Ld’。2、鐵碳合金得平衡組織

Ld’

組織⑥亞共晶白口鐵。含碳量2、11%～4、30%;其平衡組織

為Ld’+P+Fe3CⅡ。2、鐵碳合金得平衡組織

Ld’+P+Fe3CⅡ組織⑦過共晶白口鐵。含碳量4、30%～6、69%;其平衡組織

為Ld’+Fe3CⅠ。2、鐵碳合金得平衡組織

Ld’+Fe3CⅠ

組織

以共析鋼為例,過冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線稱為C曲線,也稱為TTT(TimeTemperatureTransformation)圖2-23、鋼得等溫轉(zhuǎn)變曲線及鋼鐵材料常見組織

難點(diǎn)3、鋼得等溫轉(zhuǎn)變曲線及鋼鐵材料常見組織

難點(diǎn)

以共析鋼為例,過冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線稱為C曲線,也稱為TTT(TimeTemperatureTransformation)P得轉(zhuǎn)變發(fā)生在臨界溫度A1以下較高得范圍內(nèi),又稱為高溫轉(zhuǎn)變。

①鋼得珠光體轉(zhuǎn)變

片狀珠光體在電子顯微鏡和金相顯微鏡中的形態(tài)P得轉(zhuǎn)變發(fā)生在臨界溫度A1以下較高得范圍內(nèi),又稱為高溫轉(zhuǎn)變。

①鋼得珠光體轉(zhuǎn)變

此外，還有球狀珠光體大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持繼續(xù)保持安靜

以共析鋼為例,過冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線稱為C曲線,也稱為TTT(TimeTemperatureTransformation)圖2-23、鋼得等溫轉(zhuǎn)變曲線及鋼鐵材料常見組織

難點(diǎn)

馬氏體轉(zhuǎn)變屬于低溫轉(zhuǎn)變。鋼得馬氏體組織就是碳在α-Fe中得過飽和固溶體,就是典型得非擴(kuò)散型相變。②鋼得馬氏體轉(zhuǎn)變板條馬氏體（500×）

針狀馬氏體（500×）45鋼淬火后的馬氏體組織由于馬氏體相變產(chǎn)生較大應(yīng)力,一般淬火后應(yīng)進(jìn)行回火處理。45鋼淬火后低溫回火M回45鋼淬火后中溫回火T回45鋼淬火后高溫回火S回

以共析鋼為例,過冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線稱為C曲線,也稱為TTT(TimeTemperatureTransformation)圖2-23、鋼得等溫轉(zhuǎn)變曲線及鋼鐵材料常見組織

難點(diǎn)45鋼860℃淬油組織以較慢條件下冷卻得到沿晶界析出得T+M組織3、鋼得等溫轉(zhuǎn)變曲線及鋼鐵材料常見組織

難點(diǎn)

以共析鋼為例,過冷A等溫轉(zhuǎn)變曲線稱為C曲線,也稱為TTT(TimeTemperatureTransformation)圖2-2

貝氏體轉(zhuǎn)變就是介于馬氏體和珠光體之間得轉(zhuǎn)變,屬于中溫轉(zhuǎn)變。③鋼得貝氏體轉(zhuǎn)變上貝氏體

下貝氏體

貝氏體轉(zhuǎn)變就是介于馬氏體和珠光體之間得轉(zhuǎn)變,屬于中溫轉(zhuǎn)變。③鋼得貝氏體轉(zhuǎn)變粒狀貝氏體

此外還有粒狀貝氏體、無碳貝氏體。3、鋼得等溫轉(zhuǎn)變曲線及鋼鐵材料常見組織

難點(diǎn)過冷奧氏體連續(xù)轉(zhuǎn)變曲線難點(diǎn)

魏氏組織:當(dāng)亞共析鋼或者過共析鋼在高溫以較快得速度冷卻時(shí),先共析得鐵素體或者滲碳體從奧氏體晶界上沿一定得晶面向晶內(nèi)生長,呈針狀析出。在光學(xué)顯微鏡下,呈羽毛或三角狀,其間存在著珠光體組織,稱為魏氏組織。鐵素體魏氏組織滲碳體魏氏組織

(1)退火將工件加熱到Ac3

(或Ac1)以上得適當(dāng)溫度保溫后在爐內(nèi)緩慢冷卻得工藝方法,稱為退火。(2)正火將工件加熱到Ac3(或Acm)以上,保溫適當(dāng)時(shí)間后,在靜止得空氣中冷卻得熱處理工藝稱為正火。4、鋼得退火、正火、淬火與回火組織

(3)淬火淬火就是將工件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度保溫一定時(shí)間,然后以適當(dāng)速度冷卻,獲得馬氏體或貝氏體組織得熱處理工藝稱為淬火。

4、鋼得退火、正火、淬火與回火組織

45鋼850℃淬水組織(3)淬火淬火就是將工件加熱到Ac3或Ac1以上某一溫度保溫一定時(shí)間,然后以適當(dāng)速度冷卻,獲得馬氏體或貝氏體組織得熱處理工藝稱為淬火。

4、鋼得退火、正火、淬火與回火組織

45鋼750℃淬水組織45鋼920℃淬水組織45鋼860℃淬油組織(4)鋼得回火回火就是指工件淬硬后,再加熱到Ac1點(diǎn)以下某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后冷卻到室溫下得熱處理工藝。4、鋼得退火、正火、淬火與回火組織

低溫回火馬氏體組織

45鋼在850℃淬火后200℃回火后得組織(4)鋼得回火回火就是指工件淬硬后,再加熱到Ac1點(diǎn)以下某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后冷卻到室溫下得熱處理工藝。4、鋼得退火、正火、淬火與回火組織

中溫回火托氏體組織

45鋼在850℃淬火后400℃回火后得組織(4)鋼得回火回火就是指工件淬硬后,再加熱到Ac1點(diǎn)以下某一溫度,保溫一定時(shí)間,然后冷卻到室溫下得熱處理工藝。4、鋼得退火、正火、淬火與回火組織

高溫回火索氏體組織

45鋼在850℃淬火后600℃回火后得組織5、鋼得宏觀檢驗(yàn)技術(shù)

鋼得宏觀檢驗(yàn)技術(shù)得定義:又稱宏觀分析,她就是通過肉眼或者放大鏡來檢驗(yàn)金屬材料及其制品得宏觀組織和缺陷得方法。優(yōu)點(diǎn):檢驗(yàn)范圍大,視域?qū)?檢驗(yàn)方法、操作技術(shù)以及所需得檢驗(yàn)設(shè)備簡單,較快捷全面地反映出材料或產(chǎn)品得品質(zhì)。檢驗(yàn)范圍:鋼材中得疏松、氣泡、縮松殘余、非金屬夾雜物、偏析、白點(diǎn)、裂紋以及各種不正常得斷口缺陷。實(shí)驗(yàn)方法:硫印實(shí)驗(yàn)、酸蝕實(shí)驗(yàn)、斷口實(shí)驗(yàn)、塔形實(shí)驗(yàn)等

硫印實(shí)驗(yàn)可以用來檢驗(yàn)硫元素在鋼中得分布情況。基本原理:

H2SO4+FeS→H2S↑+FeSO4

H2SO4+MnS→H2S↑+MnSO4H2S+2AgBr→Ag2S↓(棕色)+2HBr5、1、硫印實(shí)驗(yàn)

5、1、2方法和操作步驟

鋼得硫印實(shí)驗(yàn)方法按照國標(biāo)GB/T4236-1984進(jìn)行。①試樣選取和制備:

棒材、鋼胚和圓鋼等產(chǎn)品從垂直于扎制方向得界面選取。對(duì)于鍛件,應(yīng)選取縱向截面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)硫印試樣采用刨、車、銑和研磨等方式加工,建議表面粗糙度約為Ra1、6～1、8μm。②試驗(yàn)材料和試劑:相紙;3%體積硫酸+97%體積水;定影液(采用商用定影液或150～200g/LNa2S2O3水溶液)。5、1、硫印實(shí)驗(yàn)

③步驟:5、1、硫印實(shí)驗(yàn)

室溫下把相紙浸入硫酸水溶液中5min左右→將濕潤相紙的感光面貼到收件表面，受檢表面應(yīng)干凈無油污→排出試樣表面與相紙間的氣泡和液滴↓反應(yīng)一定時(shí)間←揭掉相紙，流水清洗，定影，顯影，干燥上光④注意事項(xiàng):為驗(yàn)證效果,需重復(fù)試驗(yàn)一次,第二次試驗(yàn)時(shí)相紙覆蓋時(shí)間延長一倍。如對(duì)結(jié)果有懷疑,可將試樣同一被檢面進(jìn)行機(jī)加工至少去處0、5mm以上。5、1、硫印實(shí)驗(yàn)

5、1、硫印實(shí)驗(yàn)

45鋼曲軸鍛造正火態(tài)硫印實(shí)驗(yàn)0、8x

酸蝕實(shí)驗(yàn)就是顯示鋼鐵材料低倍組織和各種缺陷,如:裂紋、夾雜、疏松、偏析以及氣孔等得實(shí)驗(yàn)方法。5、2、1試樣得選取:酸蝕試樣必須選取最易發(fā)生各種缺陷得部位。

檢驗(yàn)淬火裂紋、磨削裂紋、淬火軟點(diǎn)等缺陷應(yīng)選取材料得外表面進(jìn)行實(shí)驗(yàn);檢驗(yàn)鋼材質(zhì)量時(shí)在鋼材兩端分別取樣;鋼中白點(diǎn)、偏析、皮下氣泡、翻皮、疏松、殘余縮孔、軸向晶間裂紋和折疊裂紋等缺陷,在橫截面試樣上取樣;鋼材中得鍛造流線、應(yīng)變線和條帶狀組織,在縱截面上取樣。在作失效分析或缺陷分析時(shí),除在缺陷出取樣外,還應(yīng)在有代表性得部位取樣作比較分析。5、2、酸蝕實(shí)驗(yàn)

5、2、2熱酸蝕試驗(yàn):酸液加熱到一定溫度時(shí),電化學(xué)腐蝕反應(yīng)速度加快。①試驗(yàn)所需設(shè)備:酸蝕槽、加熱器、堿水槽、流水沖洗曹、電熱吹風(fēng)。②操作過程:在酸蝕槽中加熱酸液→將加工好清洗干凈得試樣放于酸蝕槽中熱蝕→在一定溫度下侵蝕一定時(shí)間后將試樣取出→大型試樣可先放入堿液槽中作中和處理,小試樣直接用流水沖洗干凈,用電吹風(fēng)吹干→檢驗(yàn)。注意:試樣制備好后應(yīng)防止生銹。5、2、酸蝕實(shí)驗(yàn)

③腐蝕試劑和實(shí)驗(yàn)規(guī)范見表3-15、2、酸蝕實(shí)驗(yàn)

5、2、3冷酸蝕試驗(yàn):適用于不能切割得大型鍛件和外形不能破壞得大型及其零件。此方法可直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

冷酸蝕實(shí)驗(yàn)分為冷酸浸蝕法和冷酸擦蝕法。5、2、酸蝕實(shí)驗(yàn)

5、2、4電解腐蝕試驗(yàn):此試驗(yàn)就是近年發(fā)展起來得試驗(yàn)方法,適用于鋼材廠得大批量大型試驗(yàn)。①電解腐蝕得原理:同原電池反應(yīng)

②試驗(yàn)裝置:如圖所示5、2、酸蝕實(shí)驗(yàn)

5、2、5低倍組織缺陷得評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)貫徹

鋼得低倍組織缺陷評(píng)定范圍和評(píng)定規(guī)則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1979-2001《結(jié)構(gòu)鋼低倍組織缺陷評(píng)級(jí)圖》,該標(biāo)準(zhǔn)適用于碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼鋼材(鍛、軋坯)橫截面試樣得缺陷評(píng)定。評(píng)定原則:一般疏松評(píng)定原則,中心疏松評(píng)定原則,錠型偏析評(píng)定原則,斑點(diǎn)狀偏析評(píng)定原則,白亮帶評(píng)定原則,中心偏析評(píng)定原則,冒口偏析評(píng)定原則,皮下氣泡評(píng)定原則,殘余縮孔評(píng)定原則,翻皮評(píng)定原則,白點(diǎn)評(píng)定原則,軸心晶間裂縫評(píng)定原則,非金屬夾雜物(目視可見)及夾渣評(píng)定原則。5、2、酸蝕實(shí)驗(yàn)

斷口檢驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)鋼本身得冶煉缺陷和熱加工、熱處理等制造工藝中存在等問題,就是宏觀檢驗(yàn)中常用得一種方法,就是反映產(chǎn)品質(zhì)量極為重要得手段之一。5、3、1斷口檢驗(yàn)得優(yōu)點(diǎn):對(duì)于使用過程中破損得零件和在生產(chǎn)制造過程中由于某種原因而導(dǎo)致破損得斷口,以及做拉力、沖擊試驗(yàn)試樣破斷之后得斷口,無需任何加工試樣,就可直接進(jìn)行觀察和檢驗(yàn)。5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、2斷口試樣制備方法:

對(duì)于鋼材中得偏析、非金屬夾雜物以及白點(diǎn)等缺陷,應(yīng)盡可能選取縱向斷口;對(duì)于鋼材直徑或邊長大于40mm得鋼材應(yīng)作縱向斷口,對(duì)于鋼材直徑或邊長小于40mm得鋼材應(yīng)作橫向斷口。縱橫斷口制備示意圖如圖所示:5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、3鋼材斷口得分類及各種缺陷形態(tài)得識(shí)別按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1814-1979《鋼材斷口檢驗(yàn)法》,該標(biāo)準(zhǔn)適用于結(jié)構(gòu)鋼,滾珠鋼,工具鋼及彈簧鋼得熱軋、鍛造,冷拉條鋼和鋼坯。斷口分類如下:①纖維狀斷口②結(jié)晶狀斷口5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、3鋼材斷口得分類及各種缺陷形態(tài)得識(shí)別③層狀斷口5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、3鋼材斷口得分類及各種缺陷形態(tài)得識(shí)別④白點(diǎn)斷口⑤縮孔殘余斷口5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、3鋼材斷口得分類及各種缺陷形態(tài)得識(shí)別⑥氣泡斷口5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、3鋼材斷口得分類及各種缺陷形態(tài)得識(shí)別⑦非金屬夾雜物(目視可見)及夾渣斷口5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、3鋼材斷口得分類及各種缺陷形態(tài)得識(shí)別⑧黑脆斷口5、3、斷口檢驗(yàn)

5、3、3鋼材斷口得分類及各種缺陷形態(tài)得識(shí)別⑨石狀斷口⑩萘狀斷口5、3、斷口檢驗(yàn)

塔形試驗(yàn)就是將鋼材制成不同直徑得階梯形試樣,用酸蝕或磁力探傷方法檢驗(yàn)鋼中發(fā)紋情況得方法。檢驗(yàn)方法按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1012-1988《塔形發(fā)紋磁粉檢驗(yàn)法》以及GB/T15711-1995《鋼材塔形發(fā)紋酸浸檢驗(yàn)方法》。