金相基础(内部培训)
金相基础(内部培训)
莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物（共晶组
织），常用Ld表示。当冷却至727度时，莱氏体中的奥氏
体将转变为珠光体。
金相基础(内部培训)
四、Fe-C 相图
典型铁碳合金的平衡结晶过程
40钢[w(C)=0.4%]
金相基础(内部培训)
温度 (℃)
800 700 600 500
400 300 200 100
金相标准—了解相关金相标准。
金相基础(内部培训)
二、金属的晶体结构
结构：面心立方、体心立方、密排六方等晶体结构。 相：金属或合金中成分相同、结构相同，性能一致的均
匀的组成部分（如F，A，Fe3C）。 组织：由相组成。以不同的形态、尺寸、数量和分布形
式而组成的综合体。可以是一种或多种相分为单相组织 和多相组织（如F，A，Fe3C，P，B，S，T，M，回S， 回T，回M，W）。其中F，A，Fe3C三种既是相也是组织， 具有双重身份，其他的都是混合物。
不同材料(成分),不同热处理，得到不同的金相组织。
金相基础(内部培训)
一、前言
金相分析目的
材料研究/改良—对新材料的性能从金相组织方面 做理论预期。
工艺研究/改良—为获取图纸/规范要求的性能， 在理论指导下，有方向的寻找/调整最佳热加工 工艺，或评价热加工工艺的合理性。
质量检验--检查产品金相组织是否符合相关标准/ 规范。
晶粒度:
ASTM E112；JB T5944
流線：
SAE USCAR- 8
非金属夹杂: ASTM E45；GB/T 10561；
低倍组织缺陷评级: GB/T 1979；
金相基础(内部培训)
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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。
金相基础知识普及-2022年学习资料
金相组织识别-铁碳相图-单相区—5个-A-1538-0-纯铁的熔点-液相区L-ABCD以上区域-1495.53-包，晶转变时液相成分-δ 固溶体区-AHNA-4.30-奥氏体区Y-NJESGN-1148-共晶点素体区a-GPQ以左-1227-6.67-渗碳体的熔点-渗碳体区Fe,C-DFK值线-丑-2.11-碳在e中的最大溶解度-两相区—7个-渗碳体的成分-L+8-AHJBA-912-纯铁Q一Y转变温度-L+Y-BJ CB-驻-0.09-碳在8-Fe中的最大溶解度-L+FeC--DCFD-8+Y-HNJH-0.17-包晶点 Y+a-GPSG-727-Y+Fe C-ESKFCE-W-1394-纯铁Y8转变温度-a FezC--PO KSP-0.0218-三相区-3个-0.77-共析点-包晶线-水平线HJBL+δ +Y-600-0.0057 600℃碳在Fe中的溶解度-共晶线-水平线ECFL+Y+FeC-16-200-7×107-200℃碳在-F 中的溶解度-共析线-水平线PSKY+a+FeC
金相组织识别-夹杂物-夹杂物名称-形状及分布-明场-暗场-偏光-其他-氧化铝-细小，成串-深灰或暗灰-透明 白色-各向异性-磨光时易剥落，-Al2O3-有托尾-氧化亚铁-球状，变形后-灰色稍带褐色-完全不透明（通向异性，不透-FeO-略显椭圆-常比基体黑沿-明，淡黄色-边有细亮线-硫化铁-量多时呈网状-淡黄色，长期透明，沿边界-明显的各向异性。-当钢中含有Mn-FeS-分布在晶界上，-暴露在空气中-有亮线-不透明，淡黄 -少时才形成，-量少时成粒状-变为褐色-Mn多时形成-分布在任意部-MnS、FeS的固-位，易变形加-溶体 -工后伸长-10
金相基础-金属结构与结晶
原子半径 0.05 nm
由正离子和共有电子以静电引力键合的形式即为金属键
3. 纯金属的晶体结构
体心立方晶格（如铁素体， Cr , Mo 等） 面心立方晶格（如奥氏体，Ni , Al 等） 密排六方晶格（如 Zn , Mg ,Cd 等）
金属化合物 ，其晶格类型和性能均不同于 任一组元。如渗碳体Fe3C。
Fe---C
Cu---Ni
间隙化合物--- Fe3C
一个碳原子在由6个铁原子构成的正八面体的体心位置 --- Fe3C晶胞结构
三种典型金属结构的晶体学特点
第二节 纯金属及合金的结晶
1. 纯金属 结晶 结晶金属由液态转变为固态的过程，称为凝固，亦称结晶。 过冷度实际结晶温度与理论结晶温度的差値，称为过冷度。 结晶过程分两步： 形 核－晶核的形成以非自发形核为主，如液体变固体：制造半导体
第一章 金相检验基础
第一节 金属与合金的晶体结构 1. “金属”定义和特点
金属是由众多原子（确切地说离子）组成的 集聚状态, 原子的排列有特定的规则。
金属的特征（不透明、高的导电导热性、有 金属光泽、高的强韧性和正的电阻温度系数等） 取决于金属原子的规则排列。 2. “晶体”定义和特点
原子呈规则排列的物质都是晶体。固体金属 都是晶体（部分的非金属也为晶体）。晶体具有 均匀性，各向异性， 固定的熔点，结构对称等 特点。
发达的 柱状晶
第三节 金属性能的分类
金属 性能
物理性能
化学性能
力学性能
工艺性能 #
密度 性
熔点
能 热膨胀
参
导热 数
耐腐蚀 抗氧化
强度 塑性 韧性 疲劳 硬度
金相培训资料
谢谢
铝硅二元相图
金相组织
采用压力铸造可增加凝固压力加 速铸型与铸件间的热交换，是铸 件的冷却速度增加，缩短凝固时 间，细化晶粒，减少成分偏析。 高压下凝固使铝液产生较大的过 冷度，过冷，使共晶硅颗粒细化 从而提高合金的强度、塑性可抗 疲劳性能。
初晶 硅
图2 铸态的AC4B-1金相组织 未腐蚀 100X
下图为Al-Si二元相图，577℃和12.5%时有L 下，Si在固体Al中的溶解度为1.65%。
所以经过热处理之后，共晶硅边角 会变得圆滑。
a(Al)+Si二元共晶反应，在共晶温度
图1
Al-Si合金二元相图
铝硅系合金是铸造铝合金中应用最广泛的一类合金，铸造铝硅合金一般含硅的质 量分数为4.5%-13%，具有良好的流动性、小的线收缩性和良好的气密性，并且有 较好的力学性能和耐磨性。 在亚共晶铝合金在凝固过程中先从液体中析出树枝状的α固溶体，余下部分铝 液α铝树枝晶间在析出（a+Si）共晶体，过共晶铝硅合金则首先析出多边性块 状初生硅，然后再形成（a+Si）共晶体。我们所说的初晶硅实质上是硅含量 在12.5%左右出现的初大块片状硅，我们平时经常看到的只能说是共晶硅。
图3 高压铸造金相组织 未腐蚀 热 处理之后的AC4B-1铝合金金 属模金相组织， 白色枝晶 状为α固溶体，灰色为共晶 硅。共晶硅呈细小颗粒或细 小条状分布于枝晶间，组织 较为均匀，说明变质良好。
图4 AC4B-1金相组织100X HF腐蚀 100X
合金组织中的相
金相培训资料
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。
金相检验基础知识培训..53页文档
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，相检验基础知识培训..
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
金相实训培训报告
一、培训背景金相分析技术是材料科学领域中的一项重要技术，它通过对金属材料微观组织的观察和分析，为材料的研究、开发、生产和使用提供重要依据。
为了提高我自身在金相分析技术方面的实践能力，我参加了本次金相实训培训。
本次培训由我国某知名材料研究机构举办，旨在通过理论授课和实践操作相结合的方式，提高学员对金相分析技术的掌握程度。
二、培训内容1. 理论培训（1）金相分析技术概述：介绍了金相分析技术的发展历程、应用领域以及金相显微镜的结构和功能。
（2）金属材料的组织结构：讲解了金属材料的晶体结构、相变原理以及常见的金属组织类型。
（3）金相制样技术：详细介绍了金相样品的制备方法，包括切割、磨光、抛光、腐蚀等步骤。
（4）金相显微镜的使用与维护：讲解了金相显微镜的操作技巧、图像处理方法以及显微镜的维护保养。
（5）金相分析技术在材料研究中的应用：介绍了金相分析技术在材料性能研究、失效分析、质量控制等方面的应用。
2. 实践操作（1）金相样品制备：在导师的指导下，学员们亲手制备了金相样品，掌握了样品制备的各个环节。
（2）金相显微镜操作：学员们在导师的指导下，学会了使用金相显微镜观察样品，并掌握了图像处理方法。
（3）金相分析：学员们通过对样品的观察和分析，了解了样品的微观组织结构，并对其性能进行了初步判断。
（4）金相分析报告撰写：学员们在导师的指导下，撰写了金相分析报告，总结了实训过程中的收获和体会。
三、培训心得1. 提高了金相分析技术的理论知识水平：通过本次培训，我对金相分析技术的理论有了更深入的了解，为今后的工作打下了坚实的基础。
2. 提高了实践操作能力：在实训过程中，我学会了金相样品的制备、金相显微镜的使用以及金相分析报告的撰写，提高了自己的实践操作能力。
3. 增强了团队协作意识：在实训过程中，我与同学们相互学习、共同进步，增强了团队协作意识。
4. 培养了严谨细致的工作态度：在实训过程中，我严格要求自己，认真对待每一个环节，培养了严谨细致的工作态度。
金相检验基础知识培训
金相检验基础知识培训金相检验是一种常用的金属材料分析方法，通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，来了解其内部结构和性能。
它在工业生产和科学研究领域中起着重要的作用。
本篇文章将介绍金相检验的基础知识，包括金相检验的定义、检验方法与步骤、常用的显微镜及其使用方法、样品的制备以及金相检验的应用。
一、金相检验的定义金相检验是指对金属材料的显微组织进行观察和分析的一种方法。
通过利用显微镜对金属材料进行放大观察，可以获得关于金属内部结构、晶粒大小、晶粒形貌、相组成等方面的信息。
金相检验可以帮助我们了解金属材料的性能、品质以及工艺加工过程中的变化。
二、金相检验的方法与步骤1. 金相材料制备：首先需要将待检验的金属材料制备成试样。
通常采用切割、研磨、抛光等方法，使材料表面平整、光亮，方便显微观察。
2. 试样腐蚀：经过制备后的金属材料试样需要进行腐蚀处理。
常用的腐蚀试剂有酸性溶液、碱性溶液和复合试剂等，在试样表面加以处理，以便于显微观察。
3. 显微观察：将腐蚀处理后的金属材料试样放置在显微镜下进行观察。
根据实际需要，可以选择不同倍率的显微镜进行观察。
观察过程中需要调节焦距、光照等参数，以获取清晰的显微图像。
4. 显微图像分析：对所观察到的显微图像进行分析。
可以测量晶粒尺寸、晶界类型、颗粒形貌等参数，还可以通过显微图像的比对，判断材料是否存在缺陷、变形、相分离等问题。
三、常用的显微镜及其使用方法常用的显微镜包括光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜。
光学显微镜主要用于金相检验中的观察和分析，而电子显微镜则可以提供更高的分辨率和更详细的信息。
在使用显微镜时，需要注意以下几点：1. 校准显微镜：使用前需要校准显微镜，确保观察结果的准确性。
2. 调节焦距：调节显微镜的焦距，使试样的显微图像清晰可见。
3. 光源调节：根据观察需求，调节显微镜的光源，以获得适当的亮度和对比度。
4. 观察角度：通过调整试样和显微镜的相对位置，选择最佳的观察角度。
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不同材料(成分),不同热处理，得到不同的金相组织。
一、前言
金相分析目的
材料研究/改良—对新材料的性能从金相组织方面 做理论预期。 工艺研究/改良—为获取图纸/规范要求的性能， 在理论指导下，有方向的寻找/调整最佳热加工 工艺，或评价热加工工艺的合理性。 质量检验--检查产品金相组织是否符合相关标准/ 规范。 故障/失效分析--有图有真相。
四、Fe-C 相图
渗碳体：用Fe3C表示（也有人用K表示）。是铁碳化合
物（不遵守化合价规律）。Fe3C硬度高、强度低, 脆性 大, 塑性几乎为零。
珠光体：由铁素体和渗碳体组成的机械混合物（共析组 织），常用P表示。一般情况下，珠光体中铁素体和渗碳体 呈片状交替分布。通过热处理可以使渗碳体呈颗粒状分布 在铁素体基体上。
钢
铸铁
工业纯铁
四、Fe-C 相图
4、铁的同素异构转变
铁在固态冷却过程中有两 次晶体结构变化，其变化 为：
-Fe ⇄ -Fe ⇄ -Fe
1394℃
912℃
四、Fe-C 相图
四、Fe-C 相图
• 铁素体：碳在-Fe中或δ-Fe中的固溶体，用F表示。 体心立方结构。F含碳量很低，其性能接近纯铁，是 一种塑性、韧性高，但强度和硬度较低的组织。 • 奥氏体：碳在γ -Fe中的固溶体，用A或 γ 表示，面心 立方结构。奥氏体综合力学性能较好。 • 马氏体：是由奥氏体在淬火过程中得到，用M表示。 硬度较高，但比较脆。
Thank You ！
Q&A
一、前言
金相分析师应知应会
材料理论—相应成分的材质，经规定的加热-保温-冷却工艺， 会形成对应的金相组织（Fe-C相图，C-曲线）。
金相样品—金相样品制作技能熟练，清晰显示所有已存在的 组织，不产生假象（金相试验室技术）。 金相组织—认识各类金相组织形貌特征并了解其性能（金相 图谱）。 金相标准—了解相关金相标准。
金相分析基础
友汇 罗时雨
2015-01-16
一、前言
金相--金属或合金内部结构 金相分析—是运用放大镜和显微镜，对金属材料的 宏观及微观组织进行观察研究的方法。 宏观组织--是用10倍以下的放大镜或者肉眼直接观 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或扫描电镜下所 观察到的金属材料内部具有的各组成物的直观形貌。
莱氏体：由奥氏体和渗碳体组成的机械混合物（共晶组 织），常用Ld表示。当冷却至727度时，莱氏体中的奥氏 体将转变为珠光体。
四、Fe-C 相图
典型铁碳合金的平衡结晶过程
40钢[w(C)=0.4%]
温度 (℃) 800 700
五.亚共析钢TTT曲线
A3 A F P+F S+F T A1
600
500 400
二、金属的晶体结构
Байду номын сангаас
结构：面心立方、体心立方、密排六方等晶体结构。 相：金属或合金中成分相同、结构相同，性能一致的均 匀的组成部分（如F，A，Fe3C）。 组织：由相组成。以不同的形态、尺寸、数量和分布形 式而组成的综合体。可以是一种或多种相分为单相组织 和多相组织（如F，A，Fe3C，P，B，S，T，M，回S， 回T，回M，W）。其中F，A，Fe3C三种既是相也是组织， 具有双重身份，其他的都是混合物。
\\ SYW\技术资料\检测及其技术\金相分析\组 织鉴别\基本组织区别\《钢中常见显微组织的 鉴别》
八. 认识金相组织
很难通过自学方式学习看金相； 很难通过几堂课程或几本教材学会看金相； 至少要看（揣摩）几千张金相照片，建立不同材 质金相组织的基本形貌概念； 个人经验，学习金的方法： 1>. 常看《金相图谱》，对照材料理论和热处理 工艺去看，带着问题去看； 2>. 常做故障/失效分析； 3>. 常和人讨论。
九. 常用金相标准(举例)
金相标准/规范很多，以下仅举例几个：
金相试样前处理: ASTM E3 低倍组织及缺陷的酸蚀(冷蚀/热蚀): GB/T 226； 晶粒度: ASTM E112；JB T5944 流線： SAE USCAR- 8 非金属夹杂: ASTM E45；GB/T 10561； 低倍组织缺陷评级: GB/T 1979；
2. Fe-C相图：描述平衡态的铁碳 合金的相。
3. 铁，钢，铸铁在相图上的位置
铁：含碳量小于0.0218wt%
钢：含碳量为0.0218~2.11wt%。
铸铁：含碳量为 2.11~6.69wt%。 含碳量大于Fe3C成分（6.69%） 时，合金太脆，已无实用价值。 实际所讨论的铁碳合金相图是 Fe- Fe3C相图。
（相和组织的名词解释，可参考GB/T 7232）
三、合金的结构与相图
1、相图的基本概念
相图是表示合金系的状态， 是合金的状态与温度、成 分之间关系图。 利用相图，可以知道各种 成分的合金在什么温度发 生什么反应，产生什么组 织。还能了解合金在加热 和冷却过程中可能会发生 的转变。
四、Fe-C 相图
B
300
200 100
Ms
M + A残 Mf 0 1 10 102 103 104 时间(s)
0
-100
六、金相组织观察
切 割 镶 嵌 磨 光 抛 光 侵 蚀 吹 干
珠光体（光镜下）
10钢
七. 亚共析钢5大组织典型的图片(举例)
紧固件常用材质：低碳钢，中碳钢，及其合金 钢。 亚共析钢5大组织：F，A，Fe3C，P，M。