机车车辆用低合金铸钢金相组织检验图谱 第3部分 E级钢
TB/T XXXX.3 –XXXX
前言
TB/T XXXX《机车车辆用低合金铸钢金相组织检验图谱》分为三个部分：
——第1部分：B级铸钢、B+级铸钢；
——第2部分：C级铸钢；
——第3部分：E级铸钢。
本部分为TB/T XXXX的第3部分。
本部分由南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司提出并归口。
本部分的起草单位：南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司、南车戚墅堰机车有限公司。
本部分主要起草人：董雯、徐罗平、蒋田芳、刘修艳等。
Ⅰ
图1 1级图2 2级2
TB/T XXX.3-XXX
3
图3 3级 图4 4级
图5 5级 图6 6级
图7 7级 图8 8级
图9 1级100×图10 1级500×4
TB/T XXX.3-XXX
5
图11 2级 100× 图12 2级 500×
图13 3级 100× 图14 3级 500×
图15 4级 100× 图16 4级 500×
TB/T XXX.3-XXXX
6
图
17 5
级 100× 图18 5级 500×
图19 6级 100× 图20 6级 500×
图21 7级 100× 图22 7级 500×
图23 8级100×图24 8级500×
5.3 调质组织
调质组织分为10级，按第三评级图评定，其评级说明见表4。
级别显微组织及特征 100
1 局部呈半网状、沿原奥氏体晶界析出的先共析铁素体
第三评级图：调质组织分级图（100×、500×）
图25 1级100×图26 1级500×
7
TB/T XXX.3-XXXX
8
图27 2级 100× 图28 2级 500×
图29 3级 100× 图30 3级 500×
图31 4级 100× 图32 4级 500×
TB/T XXX.3-XXX
9
图33 5级 100× 图34 5级 500×
图35 6级 100× 图36 6级 500×
图37 7级 100× 图38 7级 500×
图39 8级100×图40 8级500×图41 9级100×图42 9级500×
图43 10级100×图44 10级500×10
金属材料金相热处理检验方法标准汇编
金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 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 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)
金相检验标准汇总表
金相检验标准 GB/T 10561-89 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6394-2002 系列图I（无孪晶晶粒++浅腐蚀100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅱ（有孪晶晶粒++浅腐蚀+100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅳ（钢中奥氏体晶粒++渗碳法100×） GB 224-1987 钢的脱碳层深度测定法 GB 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB 2828-1987 逐批检查记数抽样程序及抽样表 GB 4236-1984 钢的硫印检验方法 GB 16840.4-1997 电气火灾原因技术鉴定方法第4部分：金相法 GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 13298-1991 金属显微组织检验方法 GB/T 18876.1-2002 应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分 GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度第一部分：试验方法 GB/T 14999.4-94 高温合金显微组织试验方法 GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验第1 部分: 试验方法( A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T 标尺) GB/T 231.1-2002 金属布氏硬度试验第1 部分: 试验方法 GB/T 3488-1983 硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489-1983 硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4194-1984 钨丝蠕变试验,高温处理及金相检查方法 GB/T 5617-1985 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 6401-1986 铁素体奥氏体型双相不锈钢中α-相面积含量金相测定法 GB/T 7216-1987 灰铸铁金相 GB/T 8493-1987 一般工程用铸造碳钢金相 GB/T 8755-1988 钛及钛合金术语金相图谱 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 GB/T 9450-1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451-1988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 11809-1998 压水堆核燃料棒焊缝金相检验 GB/T 13305-1991 奥氏体不锈钢中α--相面积含量金相测定法 GB/T 13320-1991 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB/T 13925-1992 铸造高锰钠金相 GB/T 17455-1998 无损检测表面检查的金相复制件技术 GB 1814-1979 钢材断口检验方法 GB 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T 7998-2005 铝合金晶间腐蚀测定方法 GB/T 1298-2008 碳素工具钢 GB/T 1299-2000 合金工具钢
金属材料常见金相组织的名称和特征
金属材料常见金相组织的名称和特征 名称定义特征 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 体分布在马氏体针间的空隙处 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 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 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 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
铝合金及热处理
铝合金的热处理 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。 一、热处理的目的 铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面：1）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力；2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能；3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化；4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。
二、热处理方法1、退火处理 退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。 2、淬火 淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。然后，急速淬入60-100℃的水中，使铸件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。这种过程叫做淬火，也叫固溶处理或冷处理。 3、时效处理 时效处理，又称低温回火，是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷直至室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定的工艺过程。 合金在时效处理过程中，随温度的上升和时间的延长，约经过过饱和固溶体点阵内原子的重新组合，生成溶质原子富集区（称为G-PⅠ区）和G-PⅠ区消失，第二相原子按一定规律偏聚并生成G-PⅡ区，之后生成亚稳定的第二相（过渡相），大量的G-PⅡ区和少量的亚稳定相结合以及亚稳定相转变为稳定相、第二相质点聚集几个阶段。 时效处理又分为自然时效和人工时效两大类。自然时效是指时效强化在室温下进行的时效。人工时效又分为不完全人工时效、完全人工时效、过时效3
DIN 50602-1985 优质钢非金属夹杂物显微检验及图谱(中文版)
德国标准 1985年9月 金相检验方法 用图谱对特种钢非金属夹杂的显微试验 DIN 50602 目录 1 应用范围和目的 (1) 2 术语 (1) 3 方法标记 (1) 4 试验范围 (2) 5 取样和试样制备..............................................26 图谱表的结构和使用.. (2) 7 检验步骤 (4) 8 分析 (4) 9 试验报告 (5) 1 应用范围和目的 1.1 本标准规定了对特种钢以硫化物和氧化物形式存在的非金属夹杂的检验。对此采用低倍和显微检验方法。显微检验可在金属显微镜下，或用自动设备进行。在设备一侧对图象进行自动分析，目前还未实现标准化，因为其发展尚为结束。本标准规定了在金属显微镜上进行显微检验的方法，这种方法采用系统结构的图谱、按夹杂的类型、夹杂的大小(长度、宽度或直径)和频次予以规定(图谱1)。自规定的极限大小开始，与夹杂含量成正比的参数值可分别按氧化物和硫化物的成分或作为总值进行计算。同样也规定了对最大量值的测定。 1.2 根据协议，本标准也可用于其它钢。 对于低碳钢和不锈钢，必须注意其特点(见5.4)。 1.3 本标准适用于表1和图1列出的成型异形钢材。对于钢板和钢带和其它厚度较薄的扁平钢材以及具有非线性纹理的锻件，必须注意其特点，对抽样和分析应鉴定协议。 1.4 对受硫化物影响的钢需遵守正在制订中的SEP 1575，注意与长度的比例：硫化物的宽度。 1.5 对于按非金属夹杂的形态、大小和分布对“工具钢”的检验，必须使用SEP 1572，用图谱对工具钢硫化物非金属非夹杂的显微检验1。 1.6 在部件适用性方面，对非金属最高允许含量的规定和评定不是本标准的对象，应依据材料标准或交货条件。 2 术语 2.1 非金属夹杂 按本标准评定的非金属夹杂是钢典型的硫化物或氧化物成分，它是在炼钢时与熔炉、钢水包和铸造时与非金属内衬接触，通过空气和炉渣挡条的氧化而引起的，去氧化和有意添加硫也会形成这样的结果。 1请与钢铁出版社联系，Postfach 8229，4000杜塞尔多夫。 非金属夹杂的种类、大小、形状和数量取决于钢种、熔炼方法和铸造方法、去氧化方法、铸块或铸条的尺寸以及成型的程度。其分布用熔液制成的钢材中也不会是均匀的。 2.2 显微夹杂 在磨片上的最大面积为0.03 mm2。在显微镜下，这个面积的极限值相当于一个长为100 mm、宽为3 mm的夹杂在100:1放大倍率的显微镜下，考虑到相应的长宽比在相同夹杂面积含量下的其它变形程度，长度可略小些或略大些(见第6章)。 2.3 低倍夹杂 低倍夹杂超过显微夹杂的面积极限值。本标准的图谱表包含了部分第8行图谱的低部夹杂，在计算一个参数时，可以标出总纯度。 2.4 纯度 本标准所讲的纯度是根据下列测定方法，对硫化物或氧化物形态非金属夹杂含量的规定。 a) 各种形式夹杂的最大量值(方法M)； b) 以1000 mm2面积为准，作为与面积成正比、对某一规格以上的夹杂计数，求出总值的组织中非金属夹杂的面积比参数。这一参数是衡量钢材中这种夹杂含量的尺度(方法K)。 2.5 图谱表 图谱表1按几何数系2n，对非金属夹杂的面积含量排列，每行图谱以面积加倍，逐图列出钢中典型的夹杂型式(垂直)。在一行中(水平)相同的面积中除夹杂类型的主系列外，还给出了长度×宽度或频度的变化，作为评定的示例。 3 方法标记 按本标准方法K，对尺寸指数在4以上的夹杂计数，其非金属夹杂试验的标记： 试验DIN 50602—K4
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。
铝合金金相组织图
铝合金金相组织图 王元瑞 上海材料研究所检测中心（上海200437） 1材料：AC4CHV 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+极少量Mg2Si和S(Al2CuMg)+少量长条针状β(Al9Fe2Si2)相 抛光态形貌500× β(Al9Fe2Si2)相(20%硫酸水溶液) 500× Mg2Si相(25%硝酸水溶液) 500× 2 材料：LY-12CZ 组织说明：α(Al)基体上有褐色的可溶的强化相S(Al2CuMg)和Al2Cu及不可溶的黑色的杂质相 Al6(FeMnSi)，晶粒沿变形方向伸长 抛光态形貌500× 腐蚀态(混合酸水溶液)形貌 500× 3 材料：A390 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si+S(Al2CuMg)及少量针状(Al-Fe-Si)等杂质Fe相 抛光态形貌500× S(Al2CuMg)相(25%硝酸水溶液) 500× Al-Fe-Si相(20%硫酸水溶液) 500×
4 材料：T B -2 M 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+块状相的初生Si +鱼骨状 Mg 2Si 和蜂窝状S(Al 2CuMg)+少量细短针状 Β(Al 9Fe 2Si 2)相 抛光态形貌 500× Mg 2Si 相(25%硝酸水溶液) 500× S(Al 2CuMg)相(20%硫酸水溶液) 500× 5 材料：ADC-12 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量Al 2Cu+少量Mg 2Si+杂质AlFeMnSi 和细针状T(Al 2FeSi 2)相 抛光态形貌 500× AlFeMnSi 相(混合酸) 500× Mg 2Si 相(20%硫酸水溶液) 500× 6 材料：YL102 组织说明：α(Al)+(α+Si)共晶+少量块状初生Si+杂质针状β(Al 9Fe 2Si 2)相和粗针状Al 3Fe 相 抛光态形貌 500× Al 3Fe 相(20%硫酸水溶液) 500× β(Al 9Fe 2Si 2)相(0.5%HF 水溶液) 500×
钢铁金相图谱
钢铁金相图谱 第一章钢铁典型金相组织 材料：纯铁 工艺情况：退火状态 浸蚀方法：苦味酸酒精溶液浸蚀————————————————————1 材料：10钢 工艺情况：退火状态 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————2 材料：16Mn 工艺情况：热轧状态 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————3 材料：1Cr18Ni9Ti 工艺情况：固溶处理 浸蚀方法：盐酸、硝酸、甘油混合溶液浸蚀———————————————4 材料：T8 工艺情况：退火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————5 材料：50钢 工艺情况：正火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————6 材料：GCr15 工艺情况：球化退火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————7 材料：T10 工艺情况：加热至860℃保温后炉冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————8 材料：20CrMnMo 工艺情况：1000℃过热渗碳后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————9
工艺情况：铸态 浸蚀方法：三氯化铁盐酸水溶液浸蚀——————————————————10 材料：T10 工艺情况：高温淬火后 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————11 材料：W18Cr4V 工艺情况：1270℃淬火，560℃三次回火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————12 材料：GCr15 工艺情况：850℃淬火后回火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————13 材料：40Cr 工艺情况：淬火，回火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————14 材料：15MnB 工艺情况：920℃渗碳淬火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————15 材料：20Cr 工艺情况：渗碳后淬火和回火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————16 材料：20CrMnMo 工艺情况：1000℃渗碳后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————17 材料：70Si3MnA（弹簧钢） 工艺情况：加热保温，在400℃盐浴中等温冷却后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————18 材料：70Si3Mn 工艺情况：加热至1200℃保温，在400℃盐浴中等温3min后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————19 材料：35钢 工艺情况：加热至870℃，保温30min，淬火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————20
金相检测步骤 详细版
金相检测步骤详细版 第一步：试样选取，部位确定及截取方式 选择取样部位及检验面，此过程综合考虑样品的特点及加工工艺，且选取部位需具有代表性。金相试样的选取及尺寸： 取样部位的选取应根据待检材料的特点、加工工艺以及热处理过程而定。生产中的常规检验所用试样的的取样方向、部位和数量在产品标准或相应的技术条件中都有规定。通常试样的尺寸大小以便于握持、易于磨制为准，建议尺寸为直径15mm、高15～20mm的圆柱体或边长为15～25mm的立方体。 a、对于失效分析材料，应在失效部位和未失效部位分别取样，进行比对分析，便于研究其失效原因。 b、对于铸件，应从表面到心部，上部至下部观察其组织差异。 c、对于热处理后的工件，由于其金相组织均匀，可截取任意一截面进行观察，但如果试样表面进行处理（如表面化学处理、镀层等）取样时应垂直于表面，以便观察其组织和测量表面处理层厚度。 d、对于加工（如轧制、型材、锻件等）过的试样，若要分析工件表层有无脱碳、折迭等缺陷和检验晶粒度大小，应横向取样；若要研究夹杂物、组织变形程度等，应纵向取样。 中国船舶重工集团公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所）试验测试与计量技术研究中心是中国船级社（CCS）授权的船舶材料验证试验机构，具备集高、精、尖仪器设备和先进的软件分析技术于一体的评价手段，可快速进行金相检测、性能检测，并能全方位的开展失效分析及安全寿命评估、材料及构件工程适应性评价等工作。 第二步：镶嵌。 如果试样的尺寸太小或者形状不规则，则需将其镶嵌或夹持。 第三步：试样粗磨。 粗磨的目的是平整试样，磨成合适的形状。一般的钢铁材料常在砂轮机上粗磨，而较软的材料可用锉刀磨平。 第四步：试样精磨。 精磨的目的是消除粗磨时留下的较深的划痕，为抛光做准备。对于一般的材料磨制方法分为手工磨制和机械磨制两种。 第五步：试样抛光。 抛光的目的是把磨光留下的细微磨痕去除，成为光亮无痕的镜面。一般分为机械抛光、化学抛光、电解抛光三种，而最常用的为机械抛光。
铝合金及铜合金金相制样的制备
铝合金及铜合金金相制样的制备 材料成型实验室内部资料 2012.9.14 内容是根据个人经验总结得来，每个人的经验可能不同，具体操作技巧还有自己多磨多总结，本文仅供参考。刚开始一般几天都很难磨好一个样，但熟练后一天10-20个不成问题。如果谁有上面好的经验可以慢慢总结尽量，慢慢完善。 金相试样制备步骤：取样、镶样、标号、磨光、抛光、显示。 一、取样、镶样、标号 根据所需检测面的组织取样（手工锯或线切割），确定磨哪个面，然后再镶样机上镶样（样品大小如果合适就不必镶样），并对所取样品进行编号标示，以免样品多或放置时间长而导致样品混乱分不清。保证每个样品用一个样品袋装着并贴上标签纸。 二、磨光、抛光 1、磨光 原则（最终要求）：一个平面、划痕朝一个方向 磨光一般包括粗磨和细磨两个阶段，每步都要达到上面要求即只有一个平面，划痕朝一个方向；粗磨一般在300-1000的砂纸上进行，细磨一般在1500-2000上砂纸上进行，样品比较平整的可以直接进行细磨。 技巧：手拿着样品放在预磨机上保证压力均匀的压着样品，用力要适中，手不动。细磨时也可以不在预磨机上直接把砂纸放在桌之上手工磨，手工磨时要保证磨的方向朝一个方向，用力均匀。 初学者容易出现的问题：a、磨出几个平面；b、磨成斜面；c、磨的时候没加水找出严重氧化；d、手指拿样品时靠砂纸太近，不知不觉把手机磨破； 2、抛光 原则（最终要求）：光亮、无划痕、无污点 抛光在抛光机上进行，抛光布有软些的和较硬的，根据实际情况选择那种抛光布，也可以粗抛时在硬一点的布上抛，然后再在软一些的布上抛，抛光时一般都要不定期的加抛光粉，加入量根据实际情况确定，一般是开始时粗抛加多点，后面少加点。抛光时样品压在抛光布上的压力一定要把控好，一般也是开始时压力大点，到后面基本不用力，就让样品跟抛光布轻轻接触。最后保证样品达到上面要求。 抛光一般在5-30分钟即可抛好，如果超过30分钟样品表面容易出现颗粒掉落、应力等缺陷，建议用砂纸（1500-2000）细磨后重新抛光 技巧：手拿样品控制好压力，开始时可以用点力，多加点抛光粉，且手拿样品从抛光布中央向边缘（线速度大）游走，这样即可以使磨光过程产生的粗大划痕可以快点磨掉，也能延长抛光布的使用寿命；到后期则基本不用力，保证样品跟抛光布接触即可，同时抛光粉稍微少加点，但一般不建议不加用清水抛，清水抛容易出新划痕，手拿样品让样品从边缘向中
扫描电镜制样篇金相样品
扫描电镜制样篇--金相样品 发布者：飞纳电镜 所谓“相”就是合金中具有同一化学成分、同一结构和同一原子聚集状态的均匀部分。不同相之间有明显的界面分开。合金的性能一般都是由组成合金的各相本身的结构性能和各相的组合情况决定的。合金中的相结构大致可分为固溶体和化合物两大基本类型。所谓“金相”就是金属或合金的相结构。 为了获得金属材料的真实显微组织并准确地观察、记录、测量和分析，合理有效的样品制备是至关重要的。金相分析作为检验分析材料的手段之一，旨在揭示材料的真实结构。要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品——金相试样。金相样品制备与制备人员操作经验密切相关，制备人员的水平决定了试样的制备质量。 金相样品的制备通常分为五个步骤：取样、镶嵌、研磨、抛光和腐蚀，其中镶嵌和腐蚀是选择性的。 取样 取样是金相试样制备的第一道工序，若取样不当，则达不到检验目的。经验表明，金相试样最适宜的尺寸是直径为12mm，高为10mm的圆柱体，或底面为12mm×12mm，高为10mm的正方柱体。试样太小难于把控不便磨制；太大会使磨制平面过大，既不易磨平又增加了磨制时间。
一般来说，试样首先采用火焰切割，空心钻取或者其他类似方法从大块材料中取出来，然后再送到相应的分析检测实验室进行最终切割。实验室常用的切割手段有砂轮切割和线切割。砂轮切割是一种常用的切割手段，当切割冷却不充分时，在试样表面一定深度内，由于局部受热而使组织发生变化，甚至产生相变，尤其以钢最易发生。 一般认为，线切割比砂轮切割更保险，可以将试样做得很薄，磨削也比较容易。其实不然，线切割同样会对试样表面产生灼伤，只是线切割产生的灼伤是由电火花爆燃形成的点状。如果打磨不彻底的话，此假象很可能会误判为材料的孔洞或疏松，尤其是铸态的样品。 镶嵌 在实际的检测工作中，由于被检测试样的大小和形状各异，往往难以切成符合金相试样的尺寸要求（如颗粒样品，脆性样品），此时需要对试样进行镶嵌。试样镶嵌的目的有两个： 一、保护试样边缘，预防制备过程对表面造成缺陷 二、使那些尺寸或形状不适合的试样可以满足随后的制备步骤 金相试样的制样过程中，镶嵌样品的质量对试验结果精确与否有着重要的影响。目前的镶嵌方法可分为两种：热镶嵌和冷镶嵌。 热镶嵌是采用热固性或热塑性树脂包埋试样，然后放入镶嵌机内加热加压完成的。一般来说热镶嵌的温度在150-200°C，适用于热稳定好的材料，如金属材料。在镶嵌的成型过程中，热塑性和热固性的树脂都需要加热加压。不同的是，在成型之后，热固性树脂可在成型温度下脱模，而热塑性的树脂必须在压力保持的情况下冷却到70°C以下后脱模。值得一提的
QCC JT-2009汽车常用材料金相图谱3
Q/CC 汽车用钢板显微组织金相图谱Metallographic Collection of Automobile Steel Plate 长城汽车股份有限公司发布
目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 汽车常用钢板分类、牌号及状态 (1) 5 试样取样及制备 (2) 6 技术要求 (4) 7 金相显微组织标准图谱 (4)
前言 为有效地控制零部件的内部质量，合理的规范和所用材料的种类和显微组织特点，编制了汽车常用钢板的金相组织标准图谱。本标准揭示了汽车常用金属板材的标准金相组织，为板材断裂失效分析、标杆车选材分析、冶金学研究提供了有效地工具。 本标准填补了目前国内有关汽车用钢板金相组织标准图谱的空白，为汽车行业从事材料研究和应用的技术人员提供了可靠的分析工具。 本标准由长城汽车股份有限公司技术研究院提出。 本标准由长城汽车股份有限公司技术研究院标准化科归口。 本标准由长城汽车股份有限公司技术研究院材料部负责起草。 本标准主要起草人：魏元生，薛东，李卫钊，李桂响。
汽车用钢板显微组织金相图谱 1 范围 本标准规定了汽车常用金属材料的金相显微组织的术语和定义、试样取样及制备、技术要求、金相显微组织标准图谱等。 本标准适用于本公司试验中心、各制造事业部实验室失效分析用工具，也适用于标杆零件材料分析和选材使用。其它目的的材料分析可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 13298-1991 金属显微组织检验方法 GB/T 13299-1991 金属显微组织评定方法 GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 金相显微组织 Metallographic Microstructure 金属材料的内部组织结构是由无数晶粒通过晶界的有序连接构成，各种材料随着材料的牌号和类别不同，有不同的组织结构，因而也决定了不同的性能，由于晶粒的尺寸很小，只有经过特殊处理的试样在500倍的显微镜下才能观察到。 3.2 金相图谱 Metallographic collection 各种不同材料的显微金相组织集合体。 3.3 铁素体 ferrite 黑色金属的显微组织之一，是以α铁-体心立方为结构的铁碳固溶体组织，强度和硬度较低。 3.4 珠光体 pearlite 黑色金属的显微组织之一，是铁素体与点或片状渗碳体的混合体组织，强度和硬度适中。 3.5 马氏体 matensite 黑色金属的显微组织之一，是片状、针状或岛状渗碳体的组织，强度、硬度很高。 4 汽车常用钢板分类、牌号及状态 汽车常用钢板分类、牌号、供货状态及生产厂家见表1。
常见金相组织
1 工业纯铁退火铁素体白色等轴多边形晶粒为铁素体，深色线为晶界。 2 20钢退火低碳钢平衡组织白色晶粒为铁素体，深色块状为珠光体，高倍可 见珠光体中的层状结构。 3 45钢退火中碳钢平衡组织同上，但珠光体增多。 4 65钢退火高碳钢平衡组织占大部分的深色组织为珠光体，白色为铁素体。 5 T8钢退火共析钢平衡组织组织全部为层状珠光体，它是铁素体和渗碳体的 共析组织。 6 T12钢退火过共析钢平衡组织基体为层状珠光体，晶界上的白色为二次渗碳 体。 7 亚共晶白口铁铸态变态莱氏体+珠光体基体为黑白相间分布的变态莱氏 体，黑色树枝状为初晶奥氏体转变成的珠光体。 8 共晶白口铁铸态变态莱氏体白色为渗碳体（包括共晶渗碳体和二次渗碳 体），黑色圆粒及条状为珠光体。 9 过共晶白口铁铸态变态莱氏体+渗碳体基体为黑白相间分布的变态莱氏 体，白色板条状为一渗碳体 10 T8钢正火索氏体索氏体是细珠光体，片层间距小 11 T8钢快冷正火屈氏体屈氏体为极细珠光体，光学显微镜下难以分辨其层状 结构，灰白色块状、针状为淬火马氏体。 12 65Mn 等温淬火上贝氏体羽毛球为上贝氏体，基体为索氏体或淬火马氏体 和残余奥氏体。 13 65Mn 等温淬火下贝氏体黑色针状为下贝氏体，白色基体为淬火马氏体和 残余奥氏体。 14 20钢淬火低碳马氏体成束的板条状为低碳马氏体 15 T12 淬火高碳马氏体深色针片状组织为马氏体，白色为残余奥氏体 16 45钢淬火中碳马氏体黑色针叶状互成120度夹角的针状马氏体，其余为板 条状马氏体 17 T10钢球化退火球化体基体为铁素体，白色颗粒状为渗碳体。 18 T12 正火正火组织白色呈针状、细网络状分布的为渗碳体，其余为片层状 珠光体。 19 15钢渗碳后退火渗碳组织表层为过共析组织（网状渗碳体+珠光体），由表 向内含碳量逐渐减少，铁素体增多。 20 45钢渗硼渗硼组织表层为硼化物层（呈锯齿状）和过渡层，心部为45钢基 体组织。 21 40Cr 软氮化软氮化组织表层为白亮色的氮化合物和含氮的扩散层，心部为 40Cr基体组织 22 高速钢铸态共晶莱氏体+屈氏体+马氏体骨骼状组织为共晶莱氏体，基体
金相组织检测技术
今日光学---金相技术(一) 摘要:现代金相显微镜已普遍采用无限远光学系统设计，并广泛使用平场消色差物镜、广视场目镜、高倍干物镜；一般均装备有明视场、暗视场、偏振光、DIC等常用的照明方式。显微照相也走进了数字化时代，部分取代了传统的暗室操作。对金相试样制备的要求，传统的观点强调获得无磨痕的光亮表面，而现代观点则强调试样表面变形损伤层的有效去除。多种新型制备表面和多晶金刚石、立方氮化硼、非晶态胶体状二氧化硅等新型磨料的使用，大大减少了试样制备工序的数目，不仅提高了试样制备的质量和效率，而且还能降低试样制备的成本。 关键词:光学金相技术；无限远光学系统；数字化图象；损伤层；新型制备表面；微差干涉衬度众所周知，热处理是机械产品生产过程中的重要一环，在热处理过程中，零件的相组成或显微组织会发生一定的变化。因此，零件原材料和热处理后的显微组织检验是质量控制的重要手段。本文简要介绍金相显微镜和金相试样制备技术和设备的最新进展。 1 金相显微镜 金相显微镜由于易于操作、视场较大、价格相对低廉，直到现在仍然是常规检验和研究工作中最常使用的仪器。近年来金相显微镜的改进主要有以下几点： 1.1普遍采用无限远光学系统 物镜按照无限远象距进行设计而不是象常规物镜那样按照有限象距进行设计，这种光学系统称为无限远色差和象差校正的光学系统或简称无限远光学系统。使用这种光学系统时，当入射光从试样表面反射再次进入物镜后，并不收敛而是保持为平行光束，直到通过镜筒透镜后才收敛并形成中间象，即一次放大实象，然后才供目镜再次放大。无限远光学系统的优点是显微镜中的各种光学附件（如暗视场光束分离器、偏振光分离器、用于DIC（微差干涉衬度）的Wollaston棱镜、检偏振镜，以及其它附加滤色镜等）都可以放置在物镜凸缘与镜简透镜之间平行光束的空间，由于成象光束没有受到上述光学附件的干扰，物象的质量不会受到损害，从而简化了物镜设计中色差和象差的校正。此外，在无限远光学系统中，镜筒长度系数保持为一，无论物镜与目镜之间的距离有多远，也不需要一个固定的中转透镜系统。目前，德国的CarlZeiss公司和Leica公司、日本的Nikon公司和Olympus公司生产的金相显微镜均已先后采用无限远光学系统设计。 1.2同焦面性设计 在新型显微镜中，更换物镜及目镜后不须重新调焦，一般只需略微调节微调旋钮，就可以使物象准确聚焦。为此，物镜和目镜的光学机械尺寸应满足同焦面性的要求，即：①所有物镜的共轭距离（即从试样表面到物镜初次放大实象象面之间的距离）相等：②所有物镜初次放大实象到目镜镜筒口的距离不变；③
图书简介_金属材料金相图谱_
第4期董加坤:外科植入物用钛及钛合金金相试样制作浅谈71 时用力应更小。砂纸磨制产生过厚的变形层将在抛光中很难被去除, 将引起组织假象。 图1 纯钛浅侵蚀(a)、正常侵蚀(b)和深侵蚀后(c)的组织 100 F i g 1 M icro structur o f pure titan i u m by weakly etchi ng(a),suitably etchi ng(b)and deep l y e tch i ng (c) 100图2 不同钛合金棒组织形貌 100F i g 2 M icrostruc t ure of titan i u m a lloy ba rs 100(a) 10mm;(b) 40mm 2)抛光时,选择抛光织物和抛光试剂尤为重要, 丝绒和植绒型抛光布非常适合钛及钛合金的粗抛和精 抛;其次,抛光试剂最好选用金刚石悬浮液或喷雾抛光 剂,先大粒度粗抛然后再中细粒度精抛;第三,水润滑 和对试样施加的力度要合适,应避免干抛和力度过大, 以防新的深划痕出现。 3)应按规程配制和使用氢氟酸侵蚀剂,以防氢氟 酸对人体造成的伤害。 4)侵蚀试样时应以颜色变化作为判定依据,正常 侵蚀的试样表面颜色应为较深的银灰色,呈蓝色或蓝 灰色或深灰色说明侵蚀未到位或过侵蚀。 5)对于镶嵌的试样,从侵蚀剂中移出后应先水冲 洗,再碱液中和,最后水冲洗,是为了防止残留于镶嵌 料内的氢氟酸对人体造成损害。 参考文献: [1]王笑天.金属材料学[M ].北京:机械工业出版社,1987. [2]南京汽车制造厂,等.金属材料金相图谱[M ].江苏:江苏科学技术 出版社出版,1979.[3]余存烨.钛及钛合金的金相制样实用技术与经验[J].理化检验 物 理分册,2001,37(2):61 63. 图书简介: 金属材料金相图谱! 金属材料金相图谱!分上、下两册(共12章),机械工业出版社2006年7月第1版。上册内容包括铸铁、结构钢、钢中夹杂物、工模具钢、特种钢;下册内容包括焊接件、粉末冶金、表面渗镀涂层、铜及铜合金、铝及铝合金、轴承合金、其他非铁金属(钛及钛合金、锌及锌合金、铅及铅合金、镁及镁合金、镍及镍合金和其他合金)。每章的前面部分是文字说明简要介绍本章的材料分类、处理工艺、组织特征和检验方法等与本章图片密切相关的其他内容,每章的后面部分为金相图片,包括图号、材料名称、侵蚀剂、处理情况和组织说明。图片均选自科研、生产中常见的正常组织图片、缺陷组织图片和失效分析组织图片,共计4634幅。本书适于金相工作者、热加工工艺人员、材料生产、使用等单位的工程技术人员以及科研人员使用,也可供大专院校有关专业师生参考。邮购价:345元,需要者请与全国热处理学会联系。 联系电话010 ******** 电子信箱:ji ngx i uhua @chts o rg cn 订购网站:http ://www chts org cn /Pub licati ons
变形铝合金金相图谱
总论 属于防锈铝的有铝－镁及铝－锰系合金。属于硬铝的有铝－铜－镁及铝－铜－锰系合金。铝－锌－镁－铜系为超硬铝。铝－镁－硅－铜及铝－铜－镁－铁－镍系合金为锻铝。 铝－铜－镁－铁－镍及铝－铜－锰系合金与铝－铜－镁系中的L Y6、LY2合金有较好的耐热性，所以也称为耐热铝合金。 在常用的合金元素中，铝和锌、镁、铜、锂、锰、镍、铁在靠铝一边形成共晶反应，和铬、钛形成包晶反应，在铝－铅系中出现偏晶反应。它们在铝中的固溶度以锌、镁、铜、锂最大；锰、硅、镍、钛、铬、铁次之；以铅最小。 合金中的铜、锂、硅等元素以及合金中的化合物Mg2Si、MgZn2、S(CuMgAl2)相等，由于随温度高低有较大的固溶度变化，经淬火及时效后使合金显著强化。 热处理强化的变形铝合金中，以Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Mg-Zn系为基的合金用途最广。 第一章工业纯铝 纯铝具有比重小，导电性好、导热性高、熔解潜热大、光反射系数大、热中子吸收截面较小及外表色泽美观等特性。铝在空气中表面能生成致密而坚固的氧化膜，具有较好的抗蚀性。
第二章铝－镁系合金较高的抗蚀性、良好的焊接性及较好的塑性。 表1铝－镁系合金的化学成分
表2 镁含量对铝－镁合金力学性能的影响 当镁含量超过5％时，抗应力腐蚀性能变坏；镁含量超过7％时，合金塑性降低，焊接性能变坏。 锰有利于合金的抗蚀性，提高合金的强度。加入少量钛和钒能细化晶粒。在LF3合金中加入硅改善了合金的焊接性能。 热处理特性 在不同温度下，镁在铝中虽有较大的固溶度变化，但实际上合金没有明显的时效强化作用，这是由于在淬火、时效时形成的新相β和基体不发生共格强化。一般为退火或冷作硬化状态。 铝－镁合金退火时组织和性能发生变化。当温度升高到某一较高温度后，即使退火温度继续升高，组织和性能仍较稳定。合金的再结晶温度与镁含量有密切关系。镁含量由2％增高到5％时，再结晶温度随镁含量的增加而下降；镁含量由5％增高到9％时，再结晶温度随镁含量的增加反而上升。 表3 工业铝－镁系合金部分产品的再结晶温度