钢铁金相分析

1、2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班1中国热处理行业协会热处理质量检验员培训班钢铁金相分析钢铁金相分析吕宇鹏吕宇鹏 博士博士山东大学材料科学与工程学院山东大学材料科学与工程学院2005年年6月月5日日2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班2第一章 绪论1 1 金相分析技术的作用金相分析技术的作用 （1 1）材料组织与结构研究）材料组织与结构研究 （2 2）工艺鉴定）工艺鉴定 （3 3）失效分析）失效分析2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班3第一章 绪论2 2 金相分析的基础依据金相分析的基础依据 钢铁中的基本相与组织钢铁中的基本相与组织 铁素体铁素体 奥

2、氏体奥氏体 渗碳体渗碳体 马氏体马氏体 贝氏体贝氏体 珠光体珠光体 莱氏体莱氏体2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班4第一章 绪论2 2 金相分析的基础依据金相分析的基础依据 （1 1）相图与相变）相图与相变 （2 2）冷却曲线与相变）冷却曲线与相变 （3 3）腐蚀原理）腐蚀原理相的稳定状态霍尔配奇公式2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班5第一章 绪论3 3 金相分析显微镜金相分析显微镜 （1 1）光学显微镜）光学显微镜 （2 2）电子显微镜）电子显微镜 2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班6第二章 结构钢的金相分析结构钢结构钢碳素结构钢、低合金高强度

3、钢、碳素结构钢、低合金高强度钢、合金结构钢、弹簧钢等合金结构钢、弹簧钢等含碳量：含碳量：0.12-0.74%0.12-0.74%。加工：成型、预先热处理、机械加工加工：成型、预先热处理、机械加工 淬火、回火、磨削加工等。淬火、回火、磨削加工等。2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班7第二章 结构钢的金相分析1 1 铸态组织铸态组织 枝晶粗大、枝晶粗大、成分成分偏析、力学性能差。偏析、力学性能差。(45)(45)改善：正火或退火2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班8第二章 结构钢的金相分析2 2 热轧或锻造态的显微组织热轧或锻造态的显微组织 正常组织等轴状铁素体珠光体正

4、常组织等轴状铁素体珠光体2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班9第二章 结构钢的金相分析2 2 热轧或锻造态的显微组织热轧或锻造态的显微组织 缺陷组织缺陷组织1 1带状组织带状组织 （纠正：退火或正火或扩散退火正火）纠正：退火或正火或扩散退火正火） 缺陷组织缺陷组织2 2魏氏组织魏氏组织 （纠正：正火或退火）（纠正：正火或退火） 2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班10第二章 结构钢的金相分析3 3 退火状态的显微组织退火状态的显微组织 退火细化组织（均匀成分、改善力学性能）、组织预退火细化组织（均匀成分、改善力学性能）、组织预 备、改善切削加工性能。备、改善切削加工

5、性能。 正常组织等轴铁素体正常组织等轴铁素体块状块状珠光体珠光体 2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班11第二章 结构钢的金相分析3 3 退火状态的显微组织退火状态的显微组织 缺陷组织缺陷组织1 1过热组织过热组织 缺陷组织缺陷组织2 2过烧组织过烧组织纠正：退火或正火报废2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班12第二章 结构钢的金相分析4 4 淬火及回火态的显微组织淬火及回火态的显微组织 淬火正常组织细小马氏体残余奥氏体淬火正常组织细小马氏体残余奥氏体2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班13第二章 结构钢的金相分析4 4 淬火及回火态的显微组织淬火及回

6、火态的显微组织 淬火缺陷组织淬火缺陷组织1 1淬火过热组织（粗大马氏体）淬火过热组织（粗大马氏体）2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班14第二章 结构钢的金相分析4 4 淬火及回火态的显微组织淬火及回火态的显微组织淬火缺陷组织淬火缺陷组织2 2淬火欠热组织（淬火欠热组织（M+F)M+F)2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班15第二章 结构钢的金相分析4 4 淬火及回火态的显微组织淬火及回火态的显微组织淬火缺陷组织淬火缺陷组织3 3淬火冷却不足组织（淬火冷却不足组织（M+PM+P、T)T)纠正：退火正常淬火2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班16第二章

7、结构钢的金相分析4 4 淬火及回火态的显微组织淬火及回火态的显微组织回火正常组织回火正常组织1 1回火马氏体（回火马氏体（ MM) ) 低温回火低温回火2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班17第二章 结构钢的金相分析4 4 淬火及回火态的显微组织淬火及回火态的显微组织回火正常组织回火正常组织2 2回火屈氏体回火屈氏体（F+FeF+Fe3 3C C) ) 中温回火中温回火2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班18第二章 结构钢的金相分析4 4 淬火及回火态的显微组织淬火及回火态的显微组织回火正常组织回火正常组织3 3回火索氏体回火索氏体（F+FeF+Fe3 3C C)

8、) 高温回火高温回火2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班19第三章 渗碳处理的金相分析渗碳目的提高表面耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性能等。渗碳目的提高表面耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性能等。渗碳用钢低碳钢或低碳合金钢（本质细晶粒钢）。渗碳用钢低碳钢或低碳合金钢（本质细晶粒钢）。0.2C%0.2C%渗碳原理在渗碳原理在奥氏体状态奥氏体状态下，渗剂经分解、吸收、扩散三下，渗剂经分解、吸收、扩散三 个阶段实现。个阶段实现。2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班20第三章 渗碳处理的金相分析1 1 平衡态的渗层组织平衡态的渗层组织 过共析层过共析层 共析层共析层 亚共析层亚共析层 心部组织心部组织2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班21第三章 渗碳处理的金相分析1 1 平衡态的渗层组织平衡态的渗层组织 过共析层组织过共析层组织 共析层组织共析层组织2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班22第三章 渗碳处理的金相分析1 1 平衡态的渗层组织平衡态的渗层组织 过渡区组织过渡区组织 心部组织心部组织2021-11-21中国热协热处理质量检验员培训班23第三章 渗碳处理的金相分析2 2 渗层淬火回火组织渗层淬火回火组织(M+K+Ar)-M-(M+B+T+F)-2021