常用金屬材料顯微組織觀察新

常用金屬材料顯微組織觀察新第1頁/共26頁

實驗儀器與材料儀器：XJP-3A(雙目)金相顯微鏡；

XJP-3C(雙目)金相顯微鏡；材料：金相試樣一套第2頁/共26頁表一常用金屬材料的金相試樣編號

材料名稱處理工藝浸蝕劑金相顯微組織140Cr調(diào)質(zhì)4%硝酸酒精溶液回火索氏體2W18Cr4V淬火+三次回火

4%硝酸酒精溶液回火馬氏體+碳化物31Cr18Ni9Ti水淬王水溶液奧氏體（具有孿晶）4灰口鐵鑄態(tài)4%硝酸酒精溶液珠光體+鐵素體+片狀石墨5可鍛鑄鐵鑄態(tài)4%硝酸酒精溶液鐵素體+團狀石墨6球墨鑄鐵鑄態(tài)4%硝酸酒精溶液珠光體+鐵素體+球狀石墨7ZL102鑄態(tài)（未變質(zhì)）0.5%HF溶液初晶硅+（α+Si）共晶體8單相黃銅退火3%FeCl3+10%HClα固溶體（有孿晶）9雙相黃銅鑄態(tài)3%FeCl3+10%HClα+β'10錫基軸承合金鑄態(tài)4%硝酸酒精溶液α+β'+η第3頁/共26頁

合金鋼合金鋼合金結(jié)構(gòu)鋼合金工具鋼特殊性能鋼調(diào)質(zhì)鋼：40Cr高速鋼：W18Cr4V不銹鋼：1Cr18Ni9Ti第4頁/共26頁顯微組織：回火索氏體40表示含碳量為0.4%；合金元素Cr起著增加淬透性，使調(diào)質(zhì)后的回火索氏體組織得到強化。40Cr第5頁/共26頁W18Cr4V高速鋼材料的成分特點是：高碳：含碳量為(0.7~1.65)%，以獲得高碳馬氏體，與碳化物形成元素等形成碳化物，細化晶粒，增大耐磨性。W：主要用于提高鋼的熱硬性。Cr：可以提高鋼的淬透性和耐磨性。V：細化奧氏體晶粒；可以提高耐磨性、熱硬性。W18Cr4V鑄態(tài)下的組織第6頁/共26頁鍛造后的組織

高速鋼鍛后必須緩冷，并進行球化退火，可以消除內(nèi)應(yīng)力，獲得索氏體+粒狀碳化物組織，便于進行機械加工。退火后組織第7頁/共26頁W18Cr4V31280℃淬火三次回火

為保證高速鋼的熱硬性及高耐磨性，高速鋼必須進行1280℃淬火及560℃2～3次回火處理。淬火后的組織由淬火馬氏體、殘余奧氏體及粒狀碳化物組成。

為減少殘余奧氏體量，消除應(yīng)力，穩(wěn)定組織，提高力學(xué)性能指標(biāo)，淬火后W18Cr4V一般需在560℃進行三次回火，回火后的顯微組織為暗黑色針狀回火馬氏體的基體上，分布著亮白色塊狀碳化物。碳化物馬氏體及殘余奧氏體回火馬氏體碳化物第8頁/共26頁第9頁/共26頁1Cr18Ni9Ti提高不銹鋼性能通常采取的措施：顯微組織：奧氏體（孿晶）獲得單相均勻的金屬組織，避免產(chǎn)生原電池作用；處理方式：固溶處理加入合金元素提高金屬基體的電極電位；浸蝕劑：王水溶液A孿晶第10頁/共26頁提高不銹鋼性能通常采取的措施：顯微組織：奧氏體（孿晶）獲得單相均勻的金屬組織，避免產(chǎn)生原電池作用；處理方式：固溶處理加入合金元素提高金屬基體的電極電位；浸蝕劑：王水溶液加入合金元素在金屬表面形成致密保護膜

；防止晶間腐蝕的產(chǎn)生。第11頁/共26頁

鑄鐵鑄鐵灰口鑄鐵可鍛鑄鐵球墨鑄鐵鑄鐵鐵素體+石墨鐵素體+珠光體+石墨珠光體+石墨根據(jù)成分和冷卻速度不同根據(jù)石墨的形態(tài)、大小和分布情況不同

第12頁/共26頁灰口鑄鐵顯微組織：珠光體+鐵素體+片狀石墨力學(xué)性能差解決方法：變質(zhì)處理GPF第13頁/共26頁可鍛鑄鐵

顯微組織：鐵素體+團絮狀石墨團絮狀石墨大大減輕了石墨對基體金屬的割裂作用，因而強度高，有一定的韌性、塑性。GF第14頁/共26頁球墨鑄鐵

顯微組織：珠光體+鐵素體+球狀石墨球狀石墨對基體的割裂影響最小，因而具有很高的強度、良好的韌性、塑性和切削加工性，可焊性也較好。GPF第15頁/共26頁合金鋼鋁合金銅合金軸承合金ZL102H62、H90錫基軸承合金……有色金屬第16頁/共26頁

鋁合金ZL102含硅11%～13%，其成份在共晶點附近，具有優(yōu)良的鑄造性能。鑄態(tài)下顯微組織由由粗大針狀硅晶體和α固溶體（亮白色）所組成的共晶體以及初細小的初晶硅構(gòu)成，這種粗大的針狀硅晶體嚴(yán)重降低合金的塑性和韌性。為了提高硅鋁明的力學(xué)性能，通常需要對其進行變質(zhì)處理，即在澆注前向820～850℃合金溶液中加入占合金重量2～3%的變質(zhì)劑（2/3NaF+1/3NaCl）。初晶硅α相硅晶體第17頁/共26頁初晶硅α相硅晶體第18頁/共26頁變質(zhì)處理后的組織由初生α固溶體枝晶(白亮)及細的共晶體（黑色）組成，由于共晶中的硅呈細小的圓形顆粒，因而合金的強度和塑性顯著提高。變質(zhì)后的ZL102初生α共晶體第19頁/共26頁

銅合金WZn<39%的黃銅組織為單相α固溶體，這種黃銅稱為α黃銅或單相黃銅。常用的代號有H90、H70等。單相黃銅H90經(jīng)變形及退火后，其α晶粒呈多邊形，并有大量退火孿晶。H90α孿晶第20頁/共26頁α孿晶第21頁/共26頁H62WZn在39%～45%的黃銅具有（α和β‘）兩相組織，稱為雙相黃銅。雙相黃銅H62的顯微組織中，α相呈亮白色，β'相為黑色，是以CuZn化合物為基的有序固溶體，在456～468℃由β轉(zhuǎn)變而成性能硬而脆。αβ’第22頁/共26頁α相β’相第23頁/共26頁軸承合金錫基軸承合金以元素Sn為基礎(chǔ)，加入少量銻和銅組成的合金（WSb=11%，WCu=6%），是一種軟基體硬質(zhì)點類型的軸承合金。顯微組織中暗黑色的為軟基體α相，是Sb在Sn中的固溶體；白色塊狀為硬