金相基础(精选)

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金相分析操作指导书

机械工程材料实验指导书 西安交通大学 材料科学与工程学院 《机械工程材料》课程组 顾美转编

目录 金相显微分析基础知识 (一)光学金相显微镜的一些基础知识概述 2—12(二)金相样品的制备方法概述 13—19实验一金相显微镜的使用与金相样品 的制备 20—28实验二碳钢和铸铁的平衡组织和非平衡 组织的观察与分析 29—39 2004.1

金相显微分析基础知识 金相分析在材料研究领域占有十分重要的地位,是研究材料内部组织的主要手段之一。金相显微分析法就是利用金相显微镜来观察为之分析而专门制备的金相样品,通过放大几十倍到上千倍来研究材料组织的方法。现代金相显微分析的主要仪器为:光学显微镜和电子显微镜两大类。这里仅介绍常用的光学金相显微镜及金相样品制备的一些基础知识. (一)光学金相显微镜的一些基础知识概述一.金相显微镜的构造 金相显微镜的种类和型式很多,最常见的有台式、立式和卧式三大类。金相显微镜的构造通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成,有的显微镜还附带有多种功能及摄影装置。目前,已把显微镜与计算机及相关的分析系统相连,能更方便、更快捷地进行金相分析研究工作。 1.光学系统: 其主要构件是物镜和目镜,它们主要起放大作用。并获得清晰的图象。 物镜的优劣直接影响成象的质量。而目镜是将物镜放大的象再次放大。2.照明系统: 主要包括光源和照明器以及其它主要附件 (1)光源的种类: 包括白炽灯(钨丝灯)、卤钨灯、碳弧灯、氙灯和水银灯等。常用的 是白炽灯和氙灯,一般白炽灯适应于作为中、小型显微镜上的光源 使用,电压为6—12伏,功率15—30瓦。而氙灯通过瞬间脉冲高压 点燃,一般正常工作电压为18伏,功率为150瓦,适用于特殊功能 的观察和摄影之用。一般大型金相显微镜常同时配有两种照明光源, 以适应普通观察和特殊情况的观察与摄影之用。 (2)光源的照明方式: 主要有临界照明和科勒照明。散光照明和平行光照明适应于特殊情 况使用。 1)临界照明:光源的象聚焦在样品表面上,虽然可得到很高的亮度,但对光源本身亮度的均匀性要求很高。目前很少使用。

金相检测

金相检测培训资料 一、了解金属的金相组织结构 1.定义:金相学,就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此,它还研究当外界条 件或内在因素改变时,对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态,如马氏体,奥氏体,铁素体,珠光体等等。 2.常见金属材料的金相组织图片: (1)淬火马氏体灰色针状物。(2)下贝氏体黑色针状物。(3)残余奥氏体亮白色。

二、金相检测的目的: 1.观察热处理后的材料内部组织结构是否符合要求。 2.粗测氮化层深度。 三、金相检测的优缺点:优点:形象直观的反应材料内部组织结构,对热处理前后材料内的变 化反应的比较清楚;缺点:检测样品的制备比较麻烦。 四、金相检测的操作过程(以检测模具氮化层深度为例讲解)

1.试样的准备:(1)试样应取自于零件上具有代表性的位置。 (2)试样应垂直于氮化层切取,如下图所示。 (3)试样在切割过程中应避免过热防止组织结构因过热产生变化。 (4)试样尺寸一般不要过大,便于握持和磨削为宜。(圆形试样一般直径12~15毫米,方形试样一般取12~15毫米的立方体) 2.试样磨制:试样的磨制一般分为粗磨和细磨。 (1)粗磨是用磨床去除切割过程留下的铁皮使表面变得平整,磨制过程中要用水冷却,注意保护试样的边缘不允许倒角。

(2)细磨:消除粗磨留下的磨削痕迹得到光滑的表面,为抛光做准备,细磨完毕后应用水冲洗以备抛光。细磨应用金相砂纸由粗到细(01.、02、03、04)单向均 匀推行磨制,不允许往复磨制。直到表面旧的磨痕去除干净新的磨痕均匀一致 再更换更细的砂纸,并将砂纸的推动方向转动90度与上一道磨痕垂直推行磨制。 磨制过程要及时清除试样上的铁屑和沙粒。 3. 抛光:被观察面抛光要达到镜面标准。抛光常用的方法有机械抛光、电解抛光、化学 抛光,其中机械抛光是最常用的方法。具体做法同透明件型腔面抛光。抛光后 的试样被观察面应光亮无痕,依次用水、酒精冲洗污物最后用吹风机吹干。 4. 侵蚀:抛光后的镜面是一个光亮的镜面若直接放在显微镜下观察只能看到一片亮光, 除了能看到一些杂质和裂纹无法辨别各种组成物结构,因此也不能看到氮化层 的分界线。必须通过适当的化学侵蚀之后才能使纤维组织结构显示出来。 常用的化学侵蚀剂是酸碱盐和酒精的水溶液,最常用的是4%硝酸乙醇溶液。 侵蚀时应用棉花沾取侵蚀液擦拭被观察面,侵蚀完成后应迅速用水冲洗表面再 用酒精冲洗水滴并吹干。侵蚀时间要适当,一般在镜面变暗时就可以了,侵蚀 时间的长短和材料有关系。侵蚀不足可以再次侵蚀,但是一旦侵蚀过度必须重 新经过细磨和抛光后再次侵蚀。

金相检验试用期总结

金相检验试用期总结 金相、力学检验个人工作总结自今年4月份开始进入单位,转眼一年过去了。对于本人来说,又积累了一年的经验。在这短暂的一年中,由于院、部门领导,各位同行同事以及亲友的帮助,较顺利地完成了自己的本职工作,让本人在检测技术能力上取得了较大的进步。在此谨感谢各位领导,同事。总结过去,展望未来,现将2016年工作简要总结如下:一、学而时习之,不断提高在检验工作上,作为一名金相、力学检验的新人,我充分的意识到首先我需要虚心的学习理论、充分的参与实践操作工作,尽快的提高自身检验能力。在领导、同事的关怀和帮助下,使我很快的熟悉了工作环境,明确了工作任务及目标。并于7月份、9月份分别参加物理专业技能培训以及全省无损检测培训,均使自己受益匪浅。对待每项检测任务,我都积极的协助有经验的老员工去完成检测工作,并在检测的实践工作过程中边学习理论,边掌握实践。对于不懂的问题就虚心向专业人士请教并实践掌握之。截止目前,已基本掌握相关检测技术方法及检测手段。累计完成了力学、金相实验报告89份。二、吃得苦中苦,爱岗敬业在工作中,除了学习理论检测知识及掌握检测技术来提高自己的检测能力外,我也意识到要提高自己的工作热情、端正自己的工作态度,才能保证对送检试样的检测质量。 金相检验工作总结

在热处理过程中,金相检验具有很重要的地位。金相检验是一道非常严谨的工作,主要包括取样、镶嵌、磨制、抛光、侵蚀、观察、检测等几个步骤,每一道工序都必须仔细认真完成,只要一道工序出现工作失误都可能造成误检、数据偏差较大。在昆山溢阳潮热处理 有限公司实习的过程当中,我有许多的心得体会,我把主要的技术步骤总结如下。取样。根据检验零件的技术要求,在被检零件上选择有代表性的部位取试样。试样的截取应该便于以后的磨制和观察、检测为准。齿类零件做试样时一般切两个齿并留齿根。其他的零件必须与检测面垂直,切时注意别烧伤。尤其是切荣立减速 轴是必须慢速、冲水到位,否则就切坏了。 镶嵌。我们公司用的镶嵌材料是HM3金相镶嵌粉。镶嵌时,被检测面朝下,镶嵌粉一 般放7小勺就够了,保温10分钟左右即可取出。 磨制。磨制包括粗磨和细磨。粗磨:经取样和镶嵌的试样,首先应在砂轮片上磨平,磨制划痕均匀。在砂轮打磨试样时,用力均匀压力不要太大,并经常用水冷却,避免试样因受热而发生组织变形。细磨:由粗到细的各号水磨砂纸和金相砂纸上依次进行磨制。我们公司主要用240、600、1000号水磨砂纸和金相砂纸进行磨制。磨制时用力要均匀,在每张砂纸的磨制时间不要太长,一般每一张砂纸磨制试样的个

关于金相组织的基本知识

关于金相组织的基本知识

首先金相人员进行试样组织分析时候,必须了解铁碳相图Fe-C(Fe-Fe?C)的意义和特点,以及点、线、区的之间意义;大家可以参考资料铁碳相图的原理和知识基础。 图中ABCD为液相线,AHJECF为固相线; 相图中有五个单相区,它们是:ABCD以上--液相区(用L符号表示); AHNA--固溶体区(用θ表示) NJESGN—奥氏体区(用A或表示)

GPQG—铁素体区(用F表示) DFKZ—渗碳体区(用Fe3C或Cm表示) 相图中有七个两相区,分别是:L+γ,L+δ,L+Fe3C,γ+δ,γ+α,γ+Fe3C,α+Fe3C 鉄碳相图中的特性点; A点 1538℃w(C) 0% 纯铁的熔点; B点1495℃w(C)0.53% 包晶转变时液态合金的成分; C点 1148℃w(C) 0.43% 共晶点; D 点 1227℃w(C)6.69% 渗碳体的熔点; E点 1148℃w(C) 2.11% 碳在γ-Fe中的最大溶解度;G点 912℃w(C) 0% α-Fe<=>γ-Fe转变温度; H点 1495℃w(C) 0.09% 碳在γ-Fe中的最大溶解度;J点 1495 w(C)包晶点; K点 727 ℃w(C) 6.69% 渗碳体的成分; M 点 700 w(C) 0%纯铁的磁性转变点; N点 1394 ℃w(C) 0% γ-Fe<=>δ-Fe的转变温度;P点 727℃w(C)0.0218% 碳在α-Fe中的最大溶解度; S点 727℃w(C) 0.77% 共析点; Q点 600℃w(C) 0.0057% 600℃时碳在α-Fe中的溶解度; 相图中还有两条磁性转变线:MO线(770℃)为铁素体的磁性转变线; 230℃虚线为渗碳体的磁性转变线。 Fe-Fe3C相图上有3条水平线,即HJB-包晶转变线;ECF-共晶转变线;PSK-共析转变线 HJB-包晶线:在1495℃恒温下,碳的质量分数为0.53%的液相与碳的质量分数为0.09%的的δ铁素体发生包晶反应,形成碳的质量分数为0.17%的奥氏体,其反应式为:LB+δh<=>γj 共晶转变线(ECF线):发生在1148℃的恒温中,由碳的质量分数为4.3%的液相转变为碳的质量分数 2.11%的奥氏体和渗碳体[w(C)=6.69%]所组成的混合物,称为莱氏体,用Ld表示;反应式为:Ld<=>γE+Fe3C。

低倍基础知识培训

低倍检验基础知识培训 一、基本概念 金相检验分为两部分:低倍检验和高倍检验 1、低倍组织检验又称宏观检验是用肉眼和放大镜及体式显微镜来检查钢材的纵、横断面或断口上各种宏观缺陷的一种方法。通过宏观检验在发现钢中缺陷同时 还可以观察钢材组织的不均匀性。 2、高倍检验又叫微观检验,利用金相显微镜、X光、电子显微镜等手段,来观察各种金属不同状态的显微组织结构和各种缺馅,称为高倍检验。 钢材的宏观缺陷多数是在钢锭浇铸结晶过程中形成的,要掌握宏观组织检验, 正确判定缺陷,首先对铸锭的结晶过程大致有一个了解。 二、钢锭的结晶过程钢液在钢锭模内由液态逐渐冷凝而结晶成固态时,整个结 晶过程比较复杂,而且影响钢锭结晶的因素也很多,需要仔细分析。 1、合金钢铸锭的宏观组织钢材合金铸锭的典型宏观组织:外壳的细晶区、中间的柱状晶区和心部的等轴晶区。 在浇注过程中,当液态金属注入锭模时,钢液接触钢锭模受强烈冷却,结晶首先从靠近模壁开始,在很大过冷度的情况下,其成核率高,结晶非常迅速,晶核的生成速度大大超过了晶核的成长速度,迅速在模壁表面形成细小等轴区图中 1 部位。 随着铸锭细晶区的形成,钢锭由于冷凝而收缩,锭模由于受热而膨胀,使钢锭与模壁间产生了孔隙,锭模内的液态金属冷却速度和散热缓慢,结晶速度减慢,激冷层与钢液的界面上晶体沿着与散热方向相反的方向(向着锭心)成长,形成柱状晶。如图中2部位是柱状晶区。 随着钢锭结晶的发展,钢液温度逐渐下降,锭模温度逐渐升高,散热速度更慢,柱状晶成长速度也逐渐变慢,最后停止向前伸长,中心部钢液温度继续降低,当达到熔点以下时,钢锭中心部未凝固的钢液中几乎同时产生晶核,但是由冷却速度减慢,过冷度减少,生核率低,散热方向也不明显,故最后形成粗大等轴晶区。图中3 部位是无定向粗大等轴晶区。

热处理金相基础知识

热处理金相基础知识 RUSER redacted on the night of December 17,2020

一、目的 (1)观察碳钢经不同热处理后的基本组织。 (2)了解热处理工艺对钢组织和性能的影响。 (3)熟悉碳钢几种典型热处理组织的形态及特征。 二、概述 碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织,经淬火得到的是非平衡组 织。因此,研究热处理后的组织时,不仅要参考铁碳相图,而且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。 铁碳相图能说明慢冷时合金的结晶过程和室温下的组织以及相的相对量,C 曲线则能说明一定成分的钢在不同冷却条件下所得到的组织。C曲线适用于等温冷却条件;而CCT曲线(奥氏体连续冷却曲线)适用于连续冷却条件。在一定的程度上可用C曲线,也能够估计连续冷却时的组织变化。 1、共析钢等温冷却时的显微组织 共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能列于表4-1中。 2、共析钢连续冷却时的显微组织 为了简便起见,不用CCT曲线,而用C曲线(图4-1)来分析。例如共析钢奥氏体,在慢冷时(相当于炉冷,见图4-1中的υ 1 )应得到100%的珠光 体;当冷却速度增大到υ 2 时(相当于空冷),得到的是较细的珠光体,即索氏 体或屈氏体;当冷却速度增大到υ 3 时(相当于油冷),得到的为屈氏体和马氏 体;当冷却速度增大至υ 4、υ 5 (相当于水冷),很大的过冷度使奥氏体骤冷到 马氏体转变开始点(Ms)后,瞬时转变成马氏体,其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度(υ 4 )称为淬火的临界冷却速度。 3、亚共析钢和过共析钢连续冷却时的显微组织 亚共析钢的C曲线与共析钢相比,只是在其上部多了一条铁素体先析出线,如图4-2所示。 当奥氏体缓慢冷却时(相当于炉冷,如图4-2中υ 1 ),转变产物接近平 衡组织,即珠光体和铁素体。随着冷却速度的增大,即υ 3>υ 2 >υ 1 时,奥氏体 的过冷度逐渐增大,析出的铁素体越来越少,而珠光体的量逐渐增加,组织变得更细,此时析出的少量铁素体多分布在晶粒的边界上。 表4-1

金相的基础知识

金相的基础知识 金相即金相学,就是研究金属或合金内部结构的科学。不仅如此,它还研究当外界条件或内在因素改变时,对金属或合金内部结构的影响。所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。金相组织是反映金属金相的具体形态,如马氏体,奥氏体,铁素体,珠光体等等。 奥氏体 1.奥氏体-碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体,仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处 2.铁素体-碳与合金元素溶解在a-fe中的固溶体。亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。 3.渗碳体-碳与铁形成的一种化合物。在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状。过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状。铁碳合金冷却到ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。 珠光体 4.珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。在a1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。 上贝氏体 5.上贝氏体-过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。转变时先在晶界处形成上贝氏体,往晶内长大,不穿晶。 下贝氏体 6.下贝氏体-同上,但渗碳体在铁素体针内。过冷奥氏体在350℃~ms的转变产物。其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针叶不交叉,但可交接。与回火马氏体不同,马氏体有层次之分,下贝氏体则颜色一致,下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗,易受侵蚀变黑,回火马氏体颜色较浅,不易受侵蚀。高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高,针叶比低碳低合金钢细。 粒状贝氏体 7.粒状贝氏体-大块状或条状的铁素体内分布着众多小岛的复相组织。过冷奥氏体在贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。刚形成时是由条状铁素体合并而成的块状铁素体和小岛状富碳奥氏体组成,富碳奥氏体在随后的冷却过程中,可能全部保留成为残余奥氏体;也可能部分或全部分解为铁素体和渗碳体的混合物(珠光体或贝氏体);最可能部分转变为马氏体,部分保留下来而形成两相混合物,称为m-a组织。 无碳化物贝氏体 8.无碳化物贝氏体-板条状铁素体单相组成的组织,也称为铁素体贝氏体。形成温度在贝氏体转变温度区的最上部。板条铁素体之间为富碳奥氏体,富碳奥氏体在随后的冷却过程中也有类似上面的转变。无碳化物贝氏体一般出现在低碳钢中,在硅、铝含量高的钢中也容易形成。马氏体

金相分析基础

《金相分析基础》 指导书 材料系热加工教研室

实验一金相试样的制备 一.实验目的 1.初步掌握制备金相试样的常规方法及要点。 2.初步掌握金相试样的制备技术,提高动手能力 二.实验内容 正确地检验和分析金属的显微组织必须具备优良的金相试样。金相试样的制备分取样、磨制、抛光、组织显示(浸蚀)等几个步骤。 1.取样:取样应根据被检零件的检验目的,选择有代表性的部位。 同时还须考虑切取方法、检验面的选择及样品是否需要装夹或镶嵌。切取试样时应防止样品过热和变形。金相样品的尺寸一般以12×10mm为宜。 2.对于细小或形状特殊的试样,如线材、细小管材、薄板、锤击碎 块等。在磨光时不易握持,用镶嵌方法镶成标准大小的试块,常用的镶嵌法有相机械夹持法和有机材料镶嵌法等。 3.磨制:分粗磨和细磨两步。粗磨是将切割后的试样在砂轮上磨平, 对不作表层检验或测量的试样磨平后应倒角。细磨是消除粗磨时产生的磨痕,为试样磨面的抛光做好准备。细磨一般在从粗到细不同粒度的一系列砂纸上进行。 4.抛光:目的为去除金相磨面上因细磨而留下的磨痕,使之成为光 滑、无痕的镜面。金相试样的抛光可分为机械抛光、电解抛光、

化学抛光三类。机械抛光简便易行,应用较广。 5.组织显示:由于金属中合金成分和组织的不同,造成腐蚀能力的 差异,腐蚀后使个组织间、晶界和晶内产生一定的衬度,金属组织得以显示。常用的金相组织显示方法有:(1)化学浸蚀法;(2)电解浸蚀法;(3)金相组织特殊显示法。其中化学显示法最为常用。 三.实验设备及材料 设备:切割机、砂轮机、金相砂纸一套,玻璃板一块、金相试样抛光机、腐蚀用的试剂、抛光悬浮液、酒精、脱脂棉、夹子、吹风机。材料:不同热处理后的45钢、20钢、T8钢、T12钢之中的任意两块。四.实验步骤 1.教师讲解试样制备的一般过程,并作教学演示。、 2.先取样(切割),在进行粗磨,然后把试样分别进行退火、淬火、 回火等热处理。待试样冷却准备磨制。 3.每位同学领取已预先经砂轮平整的金相样品一只,依次在砂纸上 磨制。每换一道砂纸时,应将样品磨面洗净,同时旋转90°进行磨制,并观察上道磨痕的去除情况。 4.将细磨好的试样在水中冲洗,而后进行粗抛(Al2O3)和细抛 (Cr2O3)。粗抛后应用水将样品冲洗后在细抛。 5.将细抛好的试样再用水洗净,酒精冲洗后用电吹风吹干,然后选

检验监测中心金相检验员岗位培训题(理论试题)

检验监测中心金相检验员岗位培训题(理论试题) 姓名:工号:得分 (说明:该试题用于金相检验员理论知识的考核,总分140分,90分以上为合格。) 一判断题(30分每题1分) 1 马氏体是一种硬而脆的组织。() 2 莱氏体是由奥氏体渗碳体组成的共析体。() 3 淬透性随冷却速度的增加而增大。() 4 过冷度大小与冷却速度有关,冷却速度越大,过冷度越大。() 5 多晶体的晶粒越细,则强度、硬度越高,塑性韧性也越大。() 6 随含碳量的增加,钢的强度、硬度不断提高,而塑性韧性降低。() 7 为改善钢的性能,在碳钢的基础上特意加入一些元素的钢就称为合金钢。() 8 钢中存在锰,热处理时可有效防止回火脆性产生。() 9 钢中的合金元素大多数都能溶于铁素体,使铁素体的强度有所提高,但韧性塑性有所降低。() 10 Cr在钢中的作用是使钢的淬透性降低。() 11 Mn、Cr、Mo等合金元素是形成碳化物的元素。() 12 合金钢按用途分,可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊用途钢。() 13 20CrMo钢的含碳量大约为0.2%,铬大约为1%。() 14 19CN5钢中的碳含量大约为1.9%。铬镍大约5%。() 15 合金渗碳钢的含碳量一般为0.45%~0.65%。() 16 合金渗碳钢渗碳淬火回火后,理想组织为隐针或细针回火马氏体及粒状碳化物。() 17 合金调质钢淬火高温回火后的理想组织为回火索氏体及少量游离铁素体。() 18 晶粒度是晶粒大小的量度。() 19 钢中外来夹杂物是由于炼钢时加入的铁合金与氧结合生成氧化物而产生。() 20 金相显微镜都是由物镜、目镜和照明系统三大主要部分组成。() 21 测量显微镜的实际放大倍数一般用测微尺。() 22 采用平行光照明时,经过透镜、物镜后得到一束平行光线射到试样表面。() 23 金相试样磨制有手工磨制与机械磨制两种。() 24 在用光学显微镜观察金相试样时,物镜的选用应从高倍到低倍。() 25 对于轧制钢材,在检验钢中非金属夹杂物时,应取横向截面为金相磨面。() 26 脱碳是由于钢中的铁与介质起反应而引起的。() 27 评定渗碳件的网状渗碳体应在渗碳后的淬火前进行。() 28 钢的回火抗力(回火稳定性)是指淬火钢回火时抵抗硬度下降的能力。() 29 人们在正常的热处理操作工序间检测的钢的晶粒度,都是钢的实际晶粒度。() 30 布氏硬度试验是常用的硬度试验方法之一,其硬度值的正确表示方法应为120HBS10/1000/30(钢球压头)。() 二填空题(30分每空0.5分) 1 金属常见的晶格类型有:_________、_________和_________。 2 金属结晶是由_____和_________两个基本过程组成的。 4 在加热过程中,奥氏体的形成过程可分为:________、_______、_______和_______等四个步骤。 5 贝氏体组织形态的基本类型有_________、_________和_________。 6 回火的目的是_________、_________、和_________。 7 Fe-Fe3C相图中的共析点的含碳量为_______,相对应的温度是________。 8 有效硬化层的深度是以_____________的垂直距离并规定采用__________的试验力。 9 45钢的含碳量为_______。 10 按合金元素总含量多少来分,高速工具钢是一种________钢。 11 制备好的金相试样应具有:_____;_____;_____;_____;_____、_____、_____、;_____。 12 金相试样的尺寸一般为_________的圆柱体,或_________的长方体。 13 抛光磨料有:_______、_______、_______、_______。 14 金相显微组织显示方法有:_________、_________、_________。 15 物镜的类型分为:_________、_________、_________、_________ 16 显微硬度计主要由________、________、________、________等四部分组成。

金相浅析及完整检验标准

金相浅析及完整检验标准 金相 金属或合金内部结构 指金属或合金的化学成分以及各种成分在合金内部的物理状态和化学状态。金相组织是反映金属金相的具体形态,如马氏体,奥氏体,铁素体,珠光体等等。广义的金相组织是指两种或两种以上的物质在微观状态下的混合状态以及相互作用状况。 金相组织 金属材料的内部结构,只有在显微镜下才能观察到。在显微镜下看到的内部组织结构称为显微组织或金相组织。钢材常见的金相组织有:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体等 金相显微镜 金相显微镜是将光学显微镜技术、光电转换技术、计算机图像处理技术完美地结合在一起而开发研制成的高科技产品,可以在计算机上很方便地观察金相图像,从而对金相图谱进行分析,评级等以及对图片进行输出、打印。众所周知,合金的成分、热处理工艺、冷热加工工艺直接影响金属材料的内部组织、结构的变化,从而使机件的机械性能发生变化。因此用金相显微镜来观察检验分析金属内部的组织结构是工业生产中的一种重要手段。 金相显微镜主要由光学系统、照明系统、机械系统、附件装置(包括摄影或其它如显微硬度等装置)组成。根据金属样品表面上不同组织组成物的光反射特征,用显微镜在可见光范围内对这些组织组成物进行光学研究并定性和定量描述。它可显示500~0.2m尺度内的金属组织特征。早在1841年,俄国人(п.п.Ансов)

就在放大镜下研究了大马士革钢剑上的花纹。至1863年,英国人(H.C.Sorby)把岩相学的方法,包括试样的制备、抛光和腐刻等技术移植到钢铁研究,发展了金相技术,后来还拍出一批低放大倍数的和其他组织的金相照片。索比和他的同代人德国人(A.Martens)及法国人(F. Osmond)的科学实践,为现代光学金相显微术奠定了基础。至20世纪初,光学金相显微术日臻完善,并普遍推广使用于金属和合金的微观分析,迄今仍然是金属学领域中的一项基本技术。 金相显微镜是用可见光作为照明源的一种显微镜可分为正立式和倒置式两种。两者的区别为: 正立式显微镜光路短,光路设计简单,光损少,制样要求高,样品高度有要求,方便多视场连续观察,镜头不易落灰易维护。 倒置式显微镜,光路长,光损较大,光路设计较复杂,制样要求较低,对样品高低无要求,检测方便快速,不适合多视场分析,同等配置下倒置显微镜的价格要高于正立式显微镜。 正立式显微镜Axio Scope A1 倒置式Axio Vert.A1 金相显微镜在钢铁冶金行业应用: ●鉴别各种冷、热加工处理后的组织 ●鉴别和评定钢中非金属夹杂物 ●各类组织的级别鉴定 ●脱碳(渗碳)层测量 ●晶粒度评级 ●组织结构测量

金相基础培训

聚金品保部金相基础培训 一、金相基础知识 金相分析是运用放大镜和显微镜,根据对金属材料的宏观及微观组织进行观察研究的方法,生产实际中常常称为金相检验。宏观组织是用10倍以下的放大镜或者人眼睛直接观察到的金属材料内部所具有的各组成物的直观形貌,微观组织主要是指在光学显微镜下所观察到得金属材料内部具有的各组成物的直观形貌。金相分析是根据有关标准和规定来评定金属材料质量的一种常规检验方法;并可用来判断零件生产工艺是否完善,有助于寻求零件产生缺陷的原因。因此,它也是生产和科研中必不可少的一种手段。 1、进行金相分析,首先应根据各种检验标准和规定进行试样制备。若试样制备不当,则可能出现假象,例如:金相抛光不干净,金相检验时金相照片会出现大量的黑点,影响判断,从而得出错误的结论,因此,金相试样的制备是金相分析的关键,在金相分析中占据十分重要的地位。 2、其次,从事金相分析的人员,必须具备一定的热处理基础知识,了解和熟悉常用金属材料在不同热处理制度下的相组成和组织组成。 3、我们常用的金属为晶体,以前说过非晶体,玻璃、陶瓷等,晶体种类繁多。金属的晶体是由更小的晶格组成 二、金相常见组织 1、铁素体

定义:碳溶于a-Fe中的间隙式固溶体称为铁素体,常用F表示。 铁素体含碳量很低,其性能接近纯铁,是一种塑性、韧性高和强度、硬度低的组织。钢材中铁素体一般以片状(一般是在调质处理中出现)、块状(中低碳钢、中低合金钢中白色块状区域)、针状(一般指魏氏组织中的先共析针状铁素体)、网状(钢在缓冷时形成的渔网一样连续的组织)存在。在我们常用的中低碳钢中,铁素体在我们金相照片上显示为白色块状。铁素体在加工硬化方面不敏感,因此可以承受很大见面率的拉拔,且拉拔后硬度、抗拉强度上升较慢,适宜压力加工。铁素体在770度以下有铁磁性,770度以上失去磁性。另有一种铁素体在较高温度下出现,一般存在于1394度以上,因存在的温度较高,叫做高温铁素体,常温下少见。

金相分析及检测基础

绪论 金相分析是研究金属及其合金内部组织及缺陷的主要方法之一,它在金属材料研究领域中占有很重要的地位。利用金相显微镜在专门制备的试样上放大100~1500倍来研究金属及合金组织的方法称为金相显微分析法,它是研究金属材料微观结构最基本的一种实验技术。显微分析可以研究金属及合金的组织与其化学成分的关系;可以确定各类合金材料经过不同的加工及热处理后的显微组织;可以判别金属材料的质量优劣,如各种非金属夹杂物--氧化物、硫化物等在组织中的数量及分布情况以及金属晶粒度的大小等。 在现代金相显微分析中,使用的主要仪器有光学显微镜和电子显微镜两大类。本书以常用的光学金相显微镜为例进行介绍。 第一章金相试样的制备 §1.1取样和镶嵌 一、纯金属的晶体结构 一、取样 (一)取样部位和磨面方向的选择 取样部位必须与检验目的和要求相一致,使所切取的式样具有代表性。 例如: 上图中1用于检验非金属夹杂物的数量、大小、形状;2用于检验晶粒的变形程度;3用于检验钢材的带状组织消除程度。 (二)取样方法 1.金相式样的形状 ①Φ12×12mm的圆柱体。②12×12×12mm的立方体。③其他不规则的形状。

式样的棱边应倒圆,防止在磨制中划破砂纸和抛光织物。 2.取样方法 ①硬度较低的材料如低碳钢、中碳钢、灰口铸铁、有色金属等。 用锯、车、刨、铣等机械加工。 ②硬度较高的材料如白口铸铁、硬质合金、淬火后的零件等。 用锤击法,从击碎的碎片中选出大小适当者作为试样。 ③韧性较高的材料 用切割机切割。 ④大断面和高锰钢等 用氧乙炔焰气割。 二、试样的热处理 取下来的试样有的可直接进行磨制,有的尚需按照相应的标准经热处理后才能进行磨制,如检验钢的本质晶粒度、非金属夹杂物、碳化物不均匀等。 1.本质晶粒度试样的热处理 (1)渗碳法——用于低碳钢。 (2)网状铁素体法——用于中碳钢。 (3)网状屈氏体法——用于共析钢。 (4)网状渗碳体法——用于过共析钢。 (5)氧化法—— 1°木炭氧化法将抛光试样用木炭覆盖,加热至930℃,保温3h后再将木炭抖掉,在炉膛中氧化5min后水淬。 加入至930℃,保温3h后,再通入空气,经30~60s短 时间氧化,最后水淬。 3°热浸氧化法将试样在预先脱氧良好的盐浴中加 热至930℃,保温3h,再将试样移入具有弱氧化作用的 盐浴中浸蚀。浸蚀温度仍为930℃,浸蚀时间为2~5min, 取出后油淬,最后用水清洗、吹干,置于金相显微镜下 观察。 (6)直接浸蚀法——

新学员金相检验基础教程

无锡市理化无损检验协会欢迎你 新学员如何来学好金相检验钱华新整理金相检验技术人员必须掌握和了解的热加工知识基础,各位检验检测人员能够熟练掌握好热加工工艺,就能够应用好基本概念性的知识。该材料由无锡国信质量检验技术研究院和无锡市理化无损检验协会专家委员会与培训指导老师进行组织汇编,供理化检验(金相检验)技术人员提供学习提高的教程。 对新上岗在职质检工作学习还没满半年的,需要学好质量技术监督基础知识后,就要开始起了解理化检验中的金相检验与热加工的相关领域关系。如金属学、金属材料学、【热加工工艺学:铸造的铸造工艺学(熔炼学)、锻造工艺学、焊接工艺学、热处理工艺学等等】在应用在用的最多的是,热处理过程中有什么渗碳啊,渗氮,碳氮工渗,正火,回火,退火,淬火,调质等等,这些处理工艺来都了基本有各种模式,对热处理的各种炉子要有局部的了解,要基本了解热处理的相对技能、进行熟悉和了解。热处理师傅及热处理工程师和质量部门领导感觉做理化检验的金相检验人员身上需要掌握知识还缺点什么,是理论理解差一点呢?还是缺点经验呢?还是分析问题的能力欠些火候呢?作为金相检验人员自己也没整明白。 我们在培训过程中对理论和实操学习中进行对初学切样、镶嵌、抛光、腐蚀的基本功进行详细讲解,一般操作了416马氏体不锈钢,指导老师说的过程请大家记好,不锈钢耐腐蚀的,硝酸酒精腐蚀不动,得用盐酸氯化铁水溶液,这些活学员们都在培训中心学习过程中大家可以进行训练,不会难倒大家的,指导老师会化功夫把样品进行解读,就拿着试样在显微镜上观察。

有颜色色的嘛是马氏体,白色的嘛,是啥,铁素体吗?里面怎么还有那么多黑色的圆点点,这个是啥,难道是球铁的石墨,是不对,是不锈钢材料老师请进行观察,请大家看看图片来观察? 把样品放到显微镜上请大家过程,看这些视野:看高倍然后再看低倍; 500X图片100X图片 指导老师就给大家进行解说:那个有颜色的是马氏体,白色的也是铁 素体,从暗场情况看也证实了和马氏体组织结构是不同的,黑色圆点嘛,估 计是某种夹杂物,这样,这根轴你现在是横向切样看的,我再去纵向切个样 看一下啥情况。

金相培训心得体会

金相培训心得体会 篇一:金相培训 金相培训有感 为期十天的培训结束了,短短的十天,却让我受益匪浅。在没有去培训之前,我还信心十足,觉得凭着自己在校所学知识加上自己的勤奋,完全可以满足生产需要,但是经过培训,自觉惭愧,原来自己所了解的金相知识只是皮毛,只知其一,不知其二。从操作到检验都不尽完善。 首先,通过学习让我知道,要想学会、做好金相实验,必须了解热处理工艺,必须掌握Fe-c相图和c曲线,因为只有了解了热处理工艺,才能清楚得知道,什么钢在什么热处理时,所要加热或冷却温度,然后在Fe-c相图上就可以清楚地知道应该得到什么样的组织,比如45钢经过调质处理得到的组织应该时回火索氏体。 Fe-c相图 从上图可以看出45钢属于中碳钢,其含碳量为0.45﹪,经淬火后高温回火(即调质处理)。也就是说把45钢加热到a3线以上(820℃~850℃),保温一定时间,再以大于临界淬火速度冷却得到细小的马氏体组织,然后再加热到550℃~650℃,进行高温回火,得到回火索氏体(从c曲线上可以看到),因此了解了热处理工艺,就可以清楚地知道在金相中应该看到什么样地组织。

其次,a,金相试样的选取。以前做试样就是随便在方便的地方截取,殊不知试样的选取是有规定的。不同的取样部位得到的组织是不同的,如果要检验钢中非金属夹杂物的变形程度,或热处理的全面情况等时,取样时要纵向取样;如果要检验晶粒度级别、碳化物网状、脱碳层深度等,要横向取样;如果要进行缺陷或失效分析时,要截取包括缺陷在内的部位。而且试样尺寸以磨面面积小于400mm高度为15-20mm为宜。 B试样的磨制,这是最关键的步骤,以前我们只是在预磨机上,经过两道粗磨就直接抛光,结果磨出的试样表面会有许多划痕,看金相时就会有误差。经过学习,我知道试样不仅要经过粗磨、预磨,还要手工磨制,先是用280#砂纸,然后再用镜像砂纸,(依次是400#,500#,600#,800#,1000#),最后抛光(时间不易太长)得到类似镜面的试样即可。 c试样的侵蚀,将磨好的试样用水冲洗(不要用手接触抛光面),再用酒精冲洗,然后用4%的硝酸溶液侵蚀(镜面变灰色)赶紧用大量的水冲洗,再用酒精冲洗,最后用吹风机吹干,放在指定的倍数显 微镜下观看, 最后,完整的金相实验报告。以前我们只对热处理的氮化件,球化退火件进行检验,而针对铸造件很少进行金相检验,只做抗拉试验。只有在出现问题时才进行失效分析,其实为了保证产品质量,针对铸造件,不仅要作抗拉试验,也要进行金相检验。因为抗拉强度合格,金相组织不一定合格。以HT200为例,在拉完试棒后,在离试棒断口

关于金相组织的基本知识

700 关于金相组织的基本知识 friC 出 14 ? 0 c o A H ^HQ UD IZO IIEI I III] t 柱 ri $

------ F c-FejCfflHI 一??F 引CIS 相纹门十JT j 石 齡和Ifi ……"悴的居SVK ------ Z fFea ;C) ffl 5-47铁?碳相图 首先金相人员进行试样组织分析时候, 必须了解铁碳相图F&C ( F&FeQ 的意义 和特点,以及点、线、区的之间意义;大家可以参考资料铁碳相图的原理和知识 基础。 图中ABCD 为液相线,AHJECF 为固相线; 相图中有五个单相区,它们是:ABCD 以上--液相区(用L 符号表示); AHNA-- 固溶体区 (用 B 表示) —奥氏体区(用A 或表示) 絮咁 140c I2W 1 ; 912' 冑 9U f S' \ (0.68) 1394' y(Fe) L* 7 / _J22T E(2 JD H481 C1430I 4.0 xtX C J 5.5 6.0 b,56,69 4U0 D F F NJESGN

GPQG —铁素体区(用F表示) DFKZ —渗碳体区(用Fe3C或Cm表示) 相图中有七个两相区,分别是:L+ 丫,L+ S, L+Fe3C 丫+ 5 , 丫+ a ,丫+Fe3C a +Fe3C 鉄碳相图中的特性点; A点1538 C w( C) 0% 纯铁的熔点; B 点1495 C w( C) 0.53% 包晶转变时液态合金的成分; C点1148 C w (C) 0.43% 共晶点; D 点1227 C w( C) 6.69% 渗碳体的熔点; E点1148 C w(C) 2.11% 碳在丫-Fe中的最大溶解度;G点912 C w( C) 0% a -Fe<=> Y -Fe 转变温度; H点1495 C w(C) 0.09% 碳在丫-Fe中的最大溶解度;J点1495 w( C) 包晶点; K点727 C w (C) 6.69% 渗碳体的成分;M 点700 w( C 0%纯铁的磁性转变点; N 点1394 C w( C) 0% 丫-Fe<=> S -Fe 的转变温度;P 点727 C w( O 0.0218% 碳在a -Fe中的最大溶解度; S 点727 C w( C) 0.77% 共析点;Q 点600 C w( C) 0.0057% 600C时碳在a -Fe中的溶解度; 相图中还有两条磁性转变线:MO线(770C )为铁素体的磁性转变线;230 C虚线为渗碳体的磁性转变线。 Fe-Fe3C 相图上有3条水平线,即HJB-包晶转变线;ECF共晶转变线;PSK- 共析转变线 HJB-包晶线:在1495C恒温下,碳的质量分数为0.53%的液相与碳的质量分数为0.09%的的S铁素体发生包晶反应,形成碳的质量分数为0.17%的奥氏体, 其反应式为:LB+S h<=>Y j 共晶转变线(ECF线):发生在1148C的恒温中,由碳的质量分数为4.3%的液相转变为碳的质量分数2.11%的奥氏体和渗碳体[w(C)=6.69%]所组成的混合物,称为莱氏体,用Ld表示;反应式为:Ldv=>Y E+Fe3C

检验监测中心金相一级检验员岗位培训题(理论试题)

检验监测中心金相一级检验员岗位培训题 (理论试题) 一是非题 1 金属晶体是由原子通过离子键结合而成的。(×) 2 合金组织组成物为固溶体、金属化合物和机械混合物。(√) 3 马氏体是一种硬而脆的组织。(×) 4 莱氏体是由奥氏体渗碳体组成的共析体。(×) 5 淬透性随冷却速度的增加而增大。(×) 6 原子在面心立方晶格中排列的紧密程度,比在体心立方晶格中大。(√) 7 组成合金最基本的、独立的物质称为组元。(√) 8 再结晶是一种引起晶格形式改变的生核及长大过程。(×) 9 过冷度大小与冷却速度有关,冷却速度越大,过冷度越大。(√) 10 多晶体的晶粒越细,则强度、硬度越高,塑性韧性也越大。(√) 11 随含碳量的增加,钢的强度、硬度不断提高,而塑性韧性降低。(√) 12 响影铸铁石墨化的主要因素是化学成分和冷却速度。(√) 13 碳在铸铁中的存在形式有两种,即游离态(石墨)和化合态(Fe3C)。(√) 14 D型石墨的特点是短小片状技晶石墨成无方向性分布。(√) 15 冷却速度越快,越有利于铸铁的石墨化。(×) 16 为改善钢的性能,在碳钢的基础上特意加入一些元素的钢就称为合金钢。(√) 17 钢中存在锰,热处理时可有效防止回火脆性产生。(×) 18 钢中的合金元素大多数都能溶于铁素体,使铁素体的强度有所提高,但韧性塑性有所降低。(×) 19 Cr在钢中的作用是使钢的淬透性降低。(×) 20 Mn、Cr、Mo等合金元素是形成碳化物的元素。(√) 21 合金钢按用途分,可分为合金结构钢、合金工具钢、特殊用途钢。(√) 22 60Si2Mn钢的含碳量大约为60%,硅大约为20%。(×) 23 9Mn2V钢的含碳量大约为9%,锰大约为0.2%。(×) 24 GCr15钢中的Cr含量大约为1.5%。(√) 25 合金渗碳钢的含碳量一般为0.45%~0.65%。(×)

金相知识题库

金属材料学复习题 一、名词解释 1.金属的力学性能——是指金属在力作用下所显示的与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能。主要有强度、塑性、硬度 韧性及疲劳强度等。 2.强度——是指金属抵抗永久变形(塑性变形)和断裂的能力。 3.屈服点——拉伸力不增加,变形量继续的现象称为屈服,对应的S点即为屈服点。 4、抗拉强度——试样断裂前所承受的最大拉伸力(N 牛顿)与试 样原始横截面积(mm2)的比值,用σb表 5.塑性——是指金属在断裂前材料发生不可逆永久变形的能力 6.断后伸长率δ——是指试样拉断后的标距伸长量与原始标距的百 分比 7.断面收缩率ψ——是指试样拉断后,缩颈处横截面积的最大缩减量 与原始横截面积的百分比 8.硬度——指金属材料抵抗局部变形,特别是塑性变形、压痕或划 痕的能力。 9.疲劳强度——在循环应力作用下能经受无限次循环而不发生断裂 的最大应力称为金属的疲劳强度。用σ -1表示 10.韧性——指金属在断裂前吸收变形能量的能力。 11.金属的物理性能——指金属固有的属性,包括密度、熔点、导热 性、热膨胀性、磁性等

12.金属的化学性能——指金属在室温或高温时抵抗各种化学介质所 表现出来的性能,包括耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等13.晶体——指原子按一定规律排列的固态物质。如金刚石、石墨及一切固态金属及其合金都是晶体。 14.非晶体——指原子呈不规则排列的固态物质。如玻璃、沥青、松香 15.晶格——这种抽象的用于描述原子在晶格中规则排列方式的空间几何图形称为结晶格子,简称晶格 16.晶胞——组成晶格的最小几何单元称为晶胞 17.单晶体——晶格位相(原子排列方向)完全单一致的晶体称为单晶体。 18.多晶体——由许多晶粒组成的晶体称为多晶体。 19.晶界——晶粒与晶粒之间的界面称为晶界。 20.结晶——纯金属或合金由液态转变为固态的过程称为结晶。 21.过冷度——金属液的实际结晶温度T1与理论结晶温度T0的之差称为过冷度。 22.变质处理——即在浇注前在金属液中加入少量其他难容的固体微粒(变质剂:钛、锆、铝)充当人工晶核,增加了形核率,使晶粒细化,这种使晶粒细化的方法称为变质处理 23.同素异构转变——铁、锰、钛等少数金属在结晶后还会继续发生晶格类型的转变,即称为同素异构转变。 24.合金——即合金是由两种或两种以上的元素所组成的金属材料

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