金属材料的显微组织观察(验证性)课件.ppt

在含18%Cr的钢中加入8～11%Ni，就是的奥氏体不锈钢，如1Cr18Ni9是最典型的钢号。这类钢由于镍的加入，扩大了奥氏体区域，从而在室温下就能得到亚稳的单相。18-8型不锈钢在退火状态下呈现奥氏体+碳化物的组织，碳化物的存在，对钢的耐腐蚀性有很大损伤，故通常采用固溶处理方法，即把钢加热到11000C后水冷，使碳化物溶解在高温下所得到的奥氏体中，再通过快冷，就在室温下获得单相的奥氏体组织。但在450～850℃加热，或在焊接时，由于在晶界析出铬的碳化物（Cr23C6）,使晶界附近的含铬量降低，在介质中会引起晶间腐蚀。 1Cr18Ni9Ti固溶组织 按铸铁在结晶过程中石墨化程度不同，可分为白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁。根据铸铁中石墨的形态不同，铸铁分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。 根据基体组织的不同，灰口铸铁可分为铁素体灰口铸铁；铁素体+珠光体灰口铸铁；珠光体灰口铸铁 共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁 亚共晶白口铸铁 P+片状G F+P+片状G 可锻铸铁由白口铸铁经石墨化退火处理而获得的，其渗碳体发生分解而形成团絮状石墨。按其组织不同，可锻铸铁分为铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两类。图为铁素体基体可锻铸铁和珠光体基体可锻铸铁的显微组织，其中石墨称暗灰色团絮状，亮白色晶粒为基体。 球墨铸铁中石墨呈球状，金属基体强度利用率高达70%～90%（灰口铸铁只达30%左右），因而其机械性能远远优于普通灰口铸铁和可锻铸铁。 球墨铸铁常常通过正火、调质和等温淬火来提高其机械性能。球铁正火的主要目的是增加基体中珠光体数量，从而提高球铁的强度和耐磨性。球铁调质处理后得到回火索氏体，从而有更高的综合机械性能。球铁经等温淬火后的组织为下贝氏体，部分马氏体和少量残余奥氏体，这种组织不仅具有较高的综合机械性能，而且具有很好的耐磨性。球铁淬火、400℃等温淬火和280℃等温淬火的基体组织见图4.11。 球墨铸铁的显微组织，其中基体上分布着球状石墨。 F+P+G F+G P+G 破碎状F+P+G 球铁淬火、400℃等温淬火和280℃等温淬火的基体组织 球状石墨 针状马氏体和残余奥氏体 上贝氏体 下贝氏体和残余奥氏体 铸造铝硅合金的典型牌号为ZL102，含硅10%～13%，组织为粗大的针状的硅晶体和α固溶体组成的共晶体，以及少量呈多面体形的初生硅晶体，这种粗大的针状硅晶体严重降低合金的塑性。为了提高硅铝的力学性能，通常进行变质处理，处理后组织为初生α固溶体枝晶（白亮）及细小的共晶（α+Si）（黑底），这是因为共晶中的硅呈细小点状颗粒（如下图所示）。 未变质处理 已变质处理 Al-Si合金变质前后的铸态组织 黄铜为Cu-Zn合金，常用的黄铜为α单相黄铜和α+β两相黄铜。 α单相黄铜：含锌在39%以下的黄铜属单相α固溶体，典型牌号为H70（即三七黄铜）。铸态组织：α固溶体呈树枝状（用氯化铁溶液腐蚀后，枝晶主轴富铜，呈亮白色，而枝晶富锌呈暗色），经变形和再结晶退火其组织为多边形晶粒，有退火孪晶。由于各个晶粒方位不同，所以具有不同的颜色。 黄铜为Cu-Zn合金，常用的黄铜为α单相黄铜和α+β两相黄铜。 α单相黄铜：含锌在39%以下的黄铜属单相α固溶体，典型牌号为H70（即三七黄铜）。铸态组织：α固溶体呈树枝状（用氯化铁溶液腐蚀后，枝晶主轴富铜，呈亮白色，而枝晶富锌呈暗色），经变形和再结晶退火其组织为多边形晶粒，有退火孪晶。由于各个晶粒方位不同，所以具有不同的颜色。 黄铜为Cu-Zn合金，常用的黄铜为α单相黄铜和α+β两相黄铜。 α+β两相黄铜：含锌量为39%～45%的黄铜为α+β两相黄铜，典型牌号有H62（即四六黄铜）。在室温下β相较α相硬得多，因而可用于承受较大载荷的零件。α+β两相黄铜可在600℃以上进行热加工。α+β两相黄铜显微组织：α为亮白色的固溶体，β是CuZn为基的有序固溶体 实验目的 实验内容 实验用设备及材料 绘组织形貌图，要求用箭头和相应符号标识出相应物相。 要求绘制的组织形貌图为： T10钢淬火；3Cr13的1000℃淬火+250℃回火组织；铁素体不锈钢退火组织；灰口铸铁F+P+G组织；球墨铸铁F+P+G组织；Al-Si合金变质前、后的铸态组织；α单相黄铜和α+β两相黄铜组织； 热处理实验 熟悉各类金属材料的成分、组织与性能的关系。 熟悉各类金属材料的相图，并能把组织和相图相对应。 掌握常规材料在不同状态下的显微组织。 观察：碳钢；不锈钢、耐热钢；铸铁；铝合金；铜合金等几类金属材料在不同状态时的显微组织，并选择显微组织图画出。 1.金相显微镜； 2.各种材料金相样品一套； 3.各种材料的金相图册。 20钢-930℃淬火 含碳量小于0.25%的非合金钢（碳素钢）或低碳低合金结构钢经强烈淬火，获得80%以上甚至10