金相检验及电镜分析

1、 金相检验主要内容1、金相技术概述2、金相样品制备3、金相显微镜4、金相常规检验项目5、宽厚板常规钢种金相检验6、金相组织识别主要讲述金相检验的最基本的知识金相技术概述 金相技术作为材料研究的手段可以追溯到1863年英国的索比（Sorby）用显微镜观察到钢铁的金相组织，并于1864年展出了第一张钢的显微组织照片。此后，光学显微镜成为钢铁材料研究和检验的有效手段。 金相学被认为是金属学的先导，是金属学赖以生存与发展的基础。 钢铁材料的微观组织结构是沟通材质、工艺和性能之间的桥梁，它与材质、工艺、性能之间关系的研究是贯穿百年钢铁材料研究和开发的主题。金相技术概述 钢铁材料性能的多样性与其组织结构多

2、样性密不可分。奥氏体、铁素体、珠光体、马氏体、贝氏体以及各种第二相等构成了钢铁材料复杂多变、缤纷多姿的组织世界。 目前，金相技术仍是材料科学与工程领域最广泛应用、易行有效的研究检验方法，金相检验则是各国和ISO国际材料检验标准中的重要物理检验项目类别。金相技术概述 主要指借助光学（金相）显微镜、放大镜和体视显微镜等对材料显微组织、低倍组织和断口组织等进行分析研究和表征的材料学科分支，既包含材料三维显微组织的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的样品制备、准备和取样方法。 其观测研究的材料组织结构的代表性尺度范围为10-9-10-2m 数量级，主要反映和表征构成材料的相和组织组成物、晶粒（亦包括可

3、能存在的亚晶）、非金属夹杂物乃至某些晶体缺陷（例如位错）的数量、形貌、大小、分布、取向、空间排布状态等。金相样品制备 制备金相样品的目的是显示样品的真实组织，制样结果要求具有重现性。 机械制样希望得到无变形、无磨痕、无脱落、无外来物质、无折皱、无边缘磨圆、无热损伤的理想表面。 然而几乎不可能得到如此完美的理想表面。制样结果只要满足特定分析需要即可。金相样品制备取样取样原则：所选取样品必须能代表母体的性质 根据所检验金属材料或零件工艺过程或处理情况、检验目的、双方技术协议不同，金相试样截取部位也要相应变化。金相样品制备取样常规检验依据相关国家标准进行表面检验有无脱碳、折叠等失效分析在失效部位如裂

4、纹附近取样金相组织不均匀如铸件须从表面到中心同时 取样观察，了解合金的偏析度金相样品制备取样横截面试样由表层到中心金相组织变化表面缺陷的检验，如脱碳、氧化、折叠等表面处理结果的检验，如表面淬火、渗碳、涂镀等网状碳化物晶粒度评级取样部位确定后还要确定金相磨面金相样品制备取样非金属夹杂的数量、大小和形状测定晶粒拉长程度，了解材料冷变形程度观察钢材中带状组织的情况纵截面金相样品制备取样常用的取样方法机械加工：车床、锯床、刨床切割：砂轮切割、湿式砂轮片切割气割：金相样品制备镶嵌镶嵌的目的1、某些丝带片管等尺寸较小或形状不规则的样品，不易握持时。2、需检验边缘时3、标准化半自动制样 镶嵌的方法 热镶、冷

5、镶和机械夹持金相样品制备热镶嵌热镶热镶 热塑性成型温度在150左右，一般不影响试样的金相组织，但对淬火钢不适用。 对于有些较软的材料，在加压时易产生塑性变形，不宜热镶。有些较大不规则样品，无法热镶。 常用热镶料有电木粉、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。 热镶机质量高、尺寸形状统一、省时、经济金相样品制备冷镶嵌冷镶冷镶 将样品放在模型中，利用化学催化作用镶嵌成型。 常用的冷镶料有：牙托粉和牙脱水、环氧树脂、丙烯酸等。一般在空气中即可固化，为提高质量，也可在冷镶机中真空进行。 方便灵活、适于各种形状样品机械夹持机械夹持1、将试样镶入钢圈或钢夹。2、试样应与钢圈或钢夹紧密接触，而且夹具的硬度应接近于试样的硬度

6、。金相样品制备磨光目的： 去掉损伤或变形层，获得仅有极小损伤的平的表面。一般分为粗磨、精磨两步。粗磨： 打砂轮：去除切割热影响或变形，使表面平整。精磨： 消除较深的磨痕，为试样抛光作准备。 一般选用不同型号的SiC砂纸、金刚石磨盘等。金相样品制备磨光 砂纸编号标准粒度（m）1201061509018075220682405228042320344002260014800810005金相样品制备抛光 半自动抛磨机 抛光是试样制备的最后一道，去处表面的细微磨痕，成为光滑无瑕的镜面。 分为：机械抛光、电解抛光和化学抛光金相样品制备抛光机械抛光粗抛光尼纶、帆布、呢绒 金刚砂、氧化铝、氧化铬等精抛光尼龙

7、绸、天鹅绒 细抛光粉、细金刚砂软膏金相样品制备抛光电解抛光 基于阳极溶解原理，样品为阳极，不锈钢板或锌板为阴极。 由电压、电流、温度、抛光时间综合确定。金相样品制备抛光化学抛光常用化学抛光制度草酸2.5g，硫酸1.5ml，过氧化氢10ml，水100ml、 氧化铝或氧化铬粉1015g碳钢铬酐10g、水100ml、氧化铝或氧化铬粉1020g非金属夹杂、不锈钢等 草酸5g、过氧化氢（30）46ml、 硫酸铜0.5g、水100ml高锰钢、奥氏体不锈钢盐酸5ml、过氧化氢（30）3ml、 氢氟酸（42）5ml高锰钢、奥氏体不锈钢依靠化学试剂对试样表面不均匀溶解，逐渐得到光亮表面的结果。金相样品制备浸蚀目

8、的目的： 显示真实，清晰的组织结构方法方法： 化学浸蚀 电解浸蚀 特殊方法：着色、阴极真空浸蚀等金相显微镜分类正置式便于选取视场倒置式方便，样品底部要求不高体式显微镜断口宏观检验工具显微镜测量（力学）功能明场、暗场、偏光、微分干涉DIC金相显微镜明场Bright field 利用照明光线直接照射到被测样品表面反射回来观察。 最常用的观察方法，试样表面略有不平无阴影，能较真实的显示各种不同的组织形貌。金相显微镜 暗场Dark field 暗场照明原理图 利用丁道尔现象所产生的光衍射/绕射,用斜射照明的方式观察被测试样,可看到明场看不到的物质.金相显微镜偏光Polarizing 偏振光照明原理图

9、利用偏光镜片的单向振动性，在垂直正交时可对具有双折射性的物质进行定性检查。适用于地质岩相和晶体性夹杂物判别。金相显微镜偏光的应用 各向同性晶体与各向异性的相的区分； 区别各向同性但腐蚀程度不同的相； 根据不同取向的晶粒的振动面旋转角不同，明暗程度不同，区别精细组织结构如孪晶、晶界等； 夹杂物检验。金相显微镜 1952年，Nomarski在相差显微镜原理的基础上发明了微分干涉差显微镜（differential interference contrast microscope），利用直线偏振光经过诺马斯基棱镜后的干涉现象，观察样品表面凹凸，其优点是影像的立体感更强，使某些组织的观察大为改善。DIC

10、技术 DIC照明原理图 金相显微镜17CrNiMo6金相明场像 17CrNiMo6金相DIC照片 金相显微镜明场暗场DIC偏光金相常规检验项目n金相常规检验的项目和依据标准： 脱碳层深度测定： GB/T 224-2008钢的脱碳层深度测定法 晶粒度测定：GB/T6394-2002金属平均晶粒度测定方法 非金属夹杂物含量的测定：GB/T10561-2005钢中非金属夹杂物含量的测定 标准评级图显微检验法 带状组织的测定：GB/T13299-91钢的显微组织评定方法金相常规检验项目n非金属夹杂物评级 根据夹杂物的形态和分布，标准图谱分为A,B,C,D和DS五大类。 这五大类夹杂物代表最常观察到的夹

11、杂物的类型和形态: A类(硫化物类):具有高的延展性，有较宽范围形态比(长度/宽度)的单个灰色夹杂物，一般端部呈圆角; B类(氧化铝类):大多数没有变形，带角的，形态比小(一般3)，黑色或带蓝色的颗粒，沿轧制方向排成一行(至少有3个颗粒);金相常规检验项目n非金属夹杂物评级C类(硅酸盐类):具有高的延展性，有较宽范围形态比(一般3)的单个呈黑色或深灰色夹杂物，一般端部呈锐角; D类(球状氧化物类):不变形，带角或圆形的，形态比小(一般3),黑色或带蓝色的，无规则分布的颗粒; DS类(单颗粒球状类):圆形或近似圆形，直径 13 m的单颗粒夹杂物。金相常规检验项目 A类 硫化物夹杂B类 氧化物夹杂

12、金相常规检验项目 C类 硅酸盐类夹杂Ds 类 单颗粒球状金相常规检验项目夹杂物评级： 检验面取平行于轧制方向的试样面，无需腐蚀。观察时有两种方法，一种是投影到毛玻璃上，另一种是用目镜直接观察，我们实验室采用第二种方法，评定时需在100倍的放大倍率下，目镜中标有试验网格图及标线测量网，保证我们评定的每个视场子区域为0.5mm2且可以直接测量夹杂物的尺寸大小，与评级图进行对比。观察完整个抛光面后，选择最恶劣的视场子区域进行评级。金相常规检验项目 格子轮廓线或标线的测量网金相常规检验项目带状组织评定珠光体钢中的带状组织，要根据带状铁素体数量增加，并考虑带状贯穿视场的程度、连续性和变形铁素体晶粒多少的

13、原则确定。同样我们也有评级图谱，对图谱的简单描述如下表： A系列：指定作为含碳量小于或等于0.15%钢的带状组织评级B系列：指定作为含碳量0.16%0.30%钢的带状组织评级C系列：指定作为含碳量0.31%0.50%钢的带状组织评级金相常规检验项目带状组织评级图谱简单描述如下表级别组织特征A系列B系列C系列0等轴的铁素体晶粒和少量的珠光体，没有带状均匀的铁素体珠光体组织，没有带状均匀的铁素体珠光体组织，没有带状1组织的总取向为变形方向，带状不很明显组织的总取向为变形方向，带状不很明显铁素体聚集，沿变形方向取向，带状不很明显2等轴铁素体晶粒基体上有1-2条连续的铁素体带等轴铁素体晶粒基体上有1-

14、2条连续的和几条分散的铁素体带等轴铁素体晶粒基体上有1-2条连续的和几条分散的铁素体珠光体带3等轴铁素体晶粒基体上有几条连续的铁素体带穿过整个视场等轴晶粒组成几条连续的穿过整个视场的铁素体珠光体交替带 等轴晶粒组成几条连续的铁素体珠光体交替带，穿过整个视场4等轴铁素体晶粒和较粗的变形铁素体晶粒组成贯穿视场的交替带等轴晶粒和一些变形晶粒组成贯穿视场的铁素体珠光体交替带等轴晶粒和一些变形晶粒组成贯穿视场的铁素体珠光体交替带5等轴铁素体晶粒和大量较粗的变形铁素体晶粒组成贯穿视场的交替带变形晶粒为主构成贯穿视场的铁素体珠光体不均匀交替带变形晶粒为主构成贯穿视场的铁素体珠光体不均匀交替带金相常规检验项目

15、晶粒度检验 试样经过浸蚀后，在100倍的放大倍率下评定。通常使用与相应标准系列评级图直接进行对比。通过有代表性视场的晶粒组织图像或显微照片与评级图进行比较，选取与检测图像最接近的标准评级图级别数，作为评定结果。宽厚板常规钢种金相检验带状组织：带状组织： 对于管线钢，带状组织在200倍下观察，在壁厚中心进行检查评级，标准视场直径为80mm。试样切取和制备按照GB/T13298规定，板宽1/2处取样，磨面平行于轧制方向。 依据硬组织带，即M/A或珠光体的条数，在视场内的贯穿程度、连续性以及夹杂物相关性进行评级。 对管线钢带状组织的评级可分为4级，各级别特征为： 1级：铁素体及硬组织带有沿轧向分布的

16、趋势。 2级：能见3条及3条以下连续硬组织带组织贯穿视场。 3级：能见3条以上连续的硬组织带。 4级：能见3条以上连续的硬组织带，且集中分布呈宽带。宽厚板常规钢种金相检验 如果在组织内发现以下两种情况，可在原有级别上加半级：1、在硬的组织带内伴有塑性夹杂物，且在500倍下贯穿整个视场2、一条硬组织带的宽度在200倍下超过4mm，且组织带完整连续。 X80M 带状组织3.0级宽厚板常规钢种金相检验晶粒度：晶粒度： 在针状铁素体型管线钢显微组织中，铁素体晶粒有三种形态：针状铁素体晶粒、块状铁素体晶粒和粒状贝氏体晶粒。针状铁素体晶粒内部含有的板条束属于亚结构，不视为晶界；粒状贝氏体晶粒和内部的小岛应

17、视为一个晶粒；分布于相邻铁素体晶界处的小岛不作为单独的晶粒计入。 取样制样：板宽1/2处取样，磨面垂直于轧制方向 晶粒度的评级有比较法和截点法。一般情况下我们实验室采用比较法。在100倍下与晶粒度级别图进行比较评级。宽厚板常规钢种金相检验 如果在100倍下评定有困难，可采用其他倍数观察，然后与评级图进行对比。对比后通过下表换算成基准倍数(100)下被测试样的晶粒度。放大倍数为M下评定的晶粒度级别与相应的显微晶粒度级别指数对照表图像的放大倍数与标准评级图编号等同图像的晶粒度级别 No.1N o .2N o .3N o .4N o .5N o .6N o .7N o .8N o .9No.1010

18、0123456789102003456789101112300456789101112134005678910111213145005.66.67.68.69.610.6 11.6 12.6 13.6 14.660078910111213141516放大倍数为M下评定的晶粒度级别与相应的显微晶粒度级别指数对照表宽厚板常规钢种金相检验 X80M 晶粒度11.5级金相组织识别铁碳相图 Fe和C能够形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多种稳定化合物。所以，Fe-C相图可以划分成Fe-Fe3C, Fe3C-Fe2C, Fe2C-FeC和FeC-C四个部分。由于化合物是硬脆相化合物是硬脆相，后面三部分相

19、图实际上没有应用价值（工业上使用的铁碳合金含碳量不超过5），因此，通常所说的铁碳相图就是铁碳相图就是Fe-Fe3C部分部分。 化合物Fe3C称为渗碳体渗碳体(Cementite)，是一种亚稳定的化合物，在一定条件下可以分解为Fe和C，C原子聚集到一起就是石墨。因此，铁碳相图常表示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图。Fe-Fe3C相图主要用于钢，而Fe-石墨相图则主要用于铸铁的研究和生产。这里主要分析讨论Fe-Fe3C相图，Fe-石墨相图与此类似，只是右侧的单相是石墨而不是Fe3C。金相组织识别铁碳相图铁碳相图纯铁的同素异晶转变如下： 共析成分的Fe-C合金升温转变成奥氏体之后,在不同冷却条件

20、下奥氏体所发生的相变。主要有三种不同的相变过程：珠光体转变、贝氏珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变体转变、马氏体转变。 金相组织识别铁碳相图单相区单相区5个 液相区(L)ABCD以上区域 固溶体区AHNA 奥氏体区()NJESGN 铁素体区()GPQ以左 渗碳体区(Fe3C)DFK直线 两相区两相区7个 L+AHJBAL+BJECBL+ Fe3CDCFD+HNJH+GPSG+ Fe3CESKFCE+ Fe3CPQLKSP三相区三相区3个包晶线水平线HJB(L+)共晶线水平线ECF(L+Fe3C)共析线水平线PSK(+ Fe3C)金相组织识别铁素体 碳溶解于Fe和Fe中形成的固溶体称为铁素体铁素

21、体(Ferrite)，用、或F表示, 由于Fe是高温相，因此也称为高温铁素体。铁素体的含碳量非常低（727时，Fe最大溶碳量仅为0.0218，室温下含碳仅为0.005%），所以其性能与纯铁相似：硬度(HB5080)低，塑性(延伸率为30%50%)高。铁素体的显微组织与工业纯铁相似。铁素体铁素体 Ferrite铁素体金相组织识别奥氏体 碳溶解于Fe中形成的固溶体称为奥氏体奥氏体(Austenite)，用或A表示。具有面心立方晶体结构的奥氏体可以溶解较多的碳，碳原子存在于面心立方晶格中正八面体的中心， 1148时最多可以溶解2.11%的碳，到727时含碳量降到0.77%。奥氏体的硬度(HB1702

22、20)较低，塑性(延伸率为40%50%)高。奥氏体奥氏体 Austenite奥氏体的显微组织及晶胞示意图金相组织识别渗碳体 渗碳体是铁和碳形成的金属化合物，含碳量为6.67%（有些书上为6.69%），具有复杂的斜方晶体结构，熔点为1227。渗碳体硬度极高（HB800），塑性几乎等于0，是硬脆相。在钢中，渗碳体以不同形态和大小的晶体出现在组织中，对钢的力学性能影响很大。 在一定条件下（如高温长期停留或缓慢冷却），渗碳体可以分解而形成石墨状的自由碳：Fe3C3Fe + C(石墨)。这一过程对于铸铁和石墨钢具有重要意义。渗碳体渗碳体 Fe3C渗碳体的晶胞示意图金相组织识别珠光体在727时，奥氏体（0

23、.77%C） 铁素体(0.02%C)+渗碳体Fe3C(6.67%C)奥氏体过冷过冷到727以下在奥氏体晶界首先形成Fe3C晶核。Fe3C是高碳相必须依靠周围的奥氏体不断的供碳使它长大。随Fe3C核的横向长大在它两侧的奥氏体形成贫碳区。为铁素体的形成创造了条件，在侧面的贫碳区就形成铁素体晶核。 贫碳区形成铁素体的晶核长大。因铁素体是贫碳相随着它的长大必有一部分碳排出使相邻的奥氏体中富碳，又为Fe3C形核创造了条件。就在富碳区形成Fe3C核。如此反复形成层片状分布的组织。且铁素体与Fe3C同时向纵深长大形成珠光体组织。层片状分布大致分别相同的区域称为珠光体团珠光体团。显然这是典型的扩散型相变。金相

24、组织识别贝氏体 如果将共析钢过冷到550230之间并没有产生片间距更细的珠光体，而是产生了另一种新组织称为贝氏体贝氏体(Bainite）。它也是由铁素体加碳化物组成，但碳化物是非层片状分布的。这是因为珠光体转变是受碳在奥氏体中的扩散控制，同时铁原子也要发生扩散。如果过冷度很大，转变的温度达到相当的低，使铁原子无法发生扩散，同时碳的扩散也受到影响，显然不可能发生珠光体转变了，就会使转变的规律发生变化，产生贝氏体组织。 由于形成的温度不同使贝氏体的形貌有所不同，又将贝氏体分成上贝氏体上贝氏体(Upper Bainite)与下贝氏体下贝氏体(Lower Bainite)。其形貌下图所示。金相组织识别

25、贝氏体 上贝氏体在500350形成，从图中可见在光学显微镜下呈羽毛状，电镜照片表明，它是由平行分布的铁素体片和分布在片间的断续而细小的渗碳体片共同组成。 上贝氏体金相组织识别贝氏体 下贝氏体下贝氏体在350230形成，可见在光学显微镜呈黑色针状，针的基体是铁素体，内部分布着细小的碳化物。金相组织识别贝氏体贝氏体转变的基本规律贝氏体转变的基本规律根据实验的结果，贝氏体相变有如下的规律规律： 贝氏体转变也是形核与长大的过程。因相变是由一种成分的奥氏体分解出铁素体及碳化物两相组织，转变必有碳的扩散，但铁原子与合金元素不发生扩散。且在许多的钢种中存在转变的不完全性。 由于形成温度较低，碳原子扩散困难使

26、得贝氏体中的碳化物的尺寸比珠光体中的碳化物细小，铁素体中碳的过饱和度增加。 贝氏体的组织形态主要决定于形成温度，还与奥氏体中的含碳量有关。为了得到下贝氏体,奥氏体中的含碳量需达到中碳以上。金相组织识别马氏体 当高温的奥氏体获得极大的过冷（对共析钢要过冷到230以下）造成碳无法扩散，碳化物无法从奥氏体中析出，就形成一种非平衡的新组织。试验表明，虽然碳无法从奥氏体中扩散出来，但是奥氏体仍然从原来Fe的FCC结构转变成Fe的BCC结构。因为没有碳化物的析出，所以碳就过饱和的溶解在BCC结构中将晶格拉长变成了BCT结构。钢中形成的这种碳在Fe中过饱和的固溶体就被称为马氏体马氏体（Martensite）

27、。有两种典型的组织：板条马氏体与片状马氏体。金相组织识别马氏体 板条状马氏体 板条状马氏体光学显微镜下的特征是：束状组织，每一束内有条，条与条间以小角度晶界分开，而束与束间有较大的夹角。 金相组织识别马氏体 片层状马氏体 片层状马氏体光学显微镜下的特征是：细针状或竹叶状，片与片之间以一定的夹角相交。一个重要的规律是：奥氏体的晶粒越粗大，马氏体的片也越粗大。金相组织识别马氏体 对马氏体的转变机理目前尚不完全清楚。但根据大量的试验结果可归纳出以下的转变特征(相对于扩散性相变具有的一些特点)： 因为转变温度很低，相变驱动力大，使铁原子发生迁移，奥氏体由原来的FCC结构变成BCC结构。Fe原子的移动时

28、是以马氏体与母相的界面为固定的平面，每一个原子均相对于相邻的原子以相同的矢量移动，且移动的距离不超过原子间距，移动后仍然保持原有的近邻关系。这种方式为切变切变。金相组织识别马氏体 因转变的温度很低，碳及合金元素均无法扩散，造成原奥氏体中的化学成分与马氏体中的化学成分完全一致，这一特征称为无扩散性无扩散性。 马氏体的形成的速度极快。只要有过冷度到马氏体开始转变的温度（Ms点）会立即以高速形成相当数量的马氏体，在一般的钢中如果在Ms点以下的某一温度延长时间，马氏体的数量不会增加。只有不断的降温，马氏体的数量才可以不断的增加。一旦到了马氏体转变终了温度（Mf点）再降温马氏体的数量也不再增加。这种特征

29、称为变温形成瞬时长大。 根据变温形成瞬时长大特征可知，即使到了Mf点（一般在室温以下）也会有一部分奥氏体不发生转变，而保留下来，称为残余奥氏体。此特征称为转变不完全性。金相组织识别典型钢铁组织 铁素体铁素体成分：C 0.03%, Si 0.33%, Mn 0.22%, P 0.014%, S 0.012%热处理：950退火金相组织识别典型钢铁组织 珠光体珠光体+ +铁素体铁素体成分：C 0.44%, Si 0.19%, Mn 0.73%, P 0.022%, S 0.011%热处理：930退火金相组织识别典型钢铁组织 珠光体珠光体+ +网状渗碳体网状渗碳体成分：C 1.13%, Si 0.17

30、%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%热处理：900退火 金相组织识别典型钢铁组织 球状渗碳体球状渗碳体成分：C 1.13 %, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%热处理：780退火1小时后徐冷金相组织识别典型钢铁组织 屈氏体屈氏体成分：C 0.81%, Si 0.25%, Mn 0.36%, P 0.014%, S 0.009%热处理：850水淬后，350回火 金相组织识别典型钢铁组织 索氏体索氏体成分：C 0.81%, Si 0.18%, Mn 0.33%, P 0.022%, S 0.014%热处理：820水淬；580回火

31、 金相组织识别典型钢铁组织 残留奥氏体残留奥氏体成分：C 1.13%, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%热处理：1030油冷 金相组织识别典型钢铁组织 马氏体球状渗碳体马氏体球状渗碳体成分：C 1.13 %, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%热处理：球化珠光体组织加热到800水冷，100回火金相组织识别典型钢铁组织 屈氏体马氏体屈氏体马氏体成分：C 0.41%, Si 0.25%, Mn 0.73%, P 0.015%, S 0.011%热处理：850油冷金相组织识别典型钢铁组织 马氏体马氏体+ +铁素体铁

32、素体成分：C 0.33%, Si 0.17%, Mn 0.74%, P 0.027%, S 0.015%热处理：从950炉冷到750后水淬金相组织识别典型钢铁组织 魏氏组织魏氏组织成分：C 0.33%, Si 0.17%, Mn 0.74%, P 0.027%, S 0.015%热处理：从1280加热1小时后空冷金相组织识别表面处理表面处理渗碳组织渗碳组织成分：C 0.16%, Si 0.26%, Mn 0.53%, P 0.018%, S 0.019%热处理：在890加热2小时固体渗碳后徐冷金相组织识别表面处理表面处理脱碳组织脱碳组织成分：C 0.16%, Si 0.26%, Mn 0.53

33、%, P 0.018%, S 0.019%热处理：在890加热2小时固体渗碳后徐冷材料名称：97-12P气阀底座 组织说明： 照片由堆焊层和基体组成。基体材料是4Cr14Ni14W2Mo奥氏体钢，堆焊层是Stellite6钴基合金（1.2C-30Cr-14W-Co）。 作者：程世长 粱永存金相组织识别焊接焊接金相分析中应注意的问题 （1）材料显微组织结构的多尺度性：原子与分子层次，位错等晶体缺陷层次，晶粒显微组织层次，细观组织层次，宏观组织层次等； （2）材料显微组织结构的不均匀性：实际显微组织常常存在几何形态学上的不均匀性，化学成分的不均匀性，微观性能（如显微硬度、局部电化学位）的不均匀性等

34、； （3）材料显微组织结构的方向性：包括晶粒形态各向异性，低倍组织的方向性，晶体学择尤取向，材料宏观性能的方向性等多种方向性，应予以分别分析和表征；金相分析中应注意的问题（4）材料显微组织结构的多变性：化学组成改变，外界因素及时间变化引起相变和组织演变等均可能导致材料显微组织结构变化，从而，除需要对静态显微组织形态进行定性、定量分析外，应注意是否存在对固态相变过程、显微组织演变动力学和演变机理研究的必要；（5）材料显微组织结构可能具有的分形（fractal）特性和特定金相观测可能存在的分辨率依赖特性：可能导致其显微组织定量分析结果强烈依赖于图像分辨率，当进行材料断口表面组织形态进行定量分析以及

35、对显微组织数字图像文件进行存储和处理时更应注意这一点；金相分析中应注意的问题 （6）材料显微组织结构非定量研究的局限性：虽然显微组织的定性研究有时尚可满足材料工程的需求，但材料科学分析研究总是还需要对显微组织几何形态的科学进行定量测定以及对所得定量分析结果的进行误差分析（随机误差、系统误差、粗差）； （7）材料显微组织结构截面或投影观测的局限性等等。铸铁片状石墨及珠光体三维结构的深蚀观测已表明该类局限性极易导致人们对截面图像或投影图像的错误解读.Scanning Electron Microscope扫描电镜分析主要内容1、简介简介2、扫描电镜应用扫描电镜应用3、预备开展工作预备开展工作主要讲述扫描电镜分析的最基本的知识扫描电镜工作原理微观形貌微观形貌微区化学成分微区化学成分晶体学特征晶