金相显微组织图谱1
(完整word版)金相组织相图
组织纯铁熔点1538℃，温度变化时会发生同素异构转变。
在912℃以下为体心立方，称α—Fe;912℃～1394℃之间为面心立方，称为γ—Fe；在1394℃～1538℃（熔点）之间为体心立方，称为δ—Fe。
纯铁的强度和硬度都很低，不能用作结构材料.碳溶解于α-Fe或δ—Fe中形成的固溶体为铁素体，用α或δ表示。
δ铁素体也叫高温铁素体.碳在α铁素体中最大溶解度为0.0218％,δ铁素体中最大溶解度为0.09％。
碳溶解于γ铁中形成的固溶体称为奥氏体，用γ表示.碳在奥氏体中的最大溶解度为2。
11%。
强度硬度低，塑性韧性好.C具有斜方结构，无同素异构转变。
硬度很高，塑性几乎为零，是脆硬相.Fe3石墨是稳定相，Fe3C是亚稳定相。
但是石墨的表面能很大，形核需要克服很高的能量，所以在一般的条件下,铁碳相图中的碳是以渗碳体FeC形式存在的。
3铁碳相图整个相图包含三个恒温转变：包晶，共晶、共析.(1)在HJB水平线（1495℃）发生包晶转变：LB+δH→γJ，转变产物为奥氏体。
含碳量在0。
09％(H点）～0。
53％（B点）的铁碳合金发生这一转变。
（2)在ECF水平线（1148℃）发生共晶转变：LC→γE + Fe3C。
转变产物为奥氏体与渗碳体的机械混合物，称为莱氏体（Ld)。
含碳量在2。
11％（E 点）～6。
69％(Fe3C)的铁碳合金都发生这一转变。
（3)在PSK 水平线（727℃)发生共析转变：γs →P+Fe3C 。
转变产物为铁素体与渗碳体的机械混合物，称为珠光体(P ）。
所有含碳量大于0.0218％的铁碳合金都发生这一转变. Fe-Fe3C 相图中还有四条重要的固态转变线：（1) GS 线—奥氏体中开始析出铁素体或铁素体全部转变为奥氏体的转变线，常称此温度为A3温度。
(2) ES 线—碳在奥氏体中的固溶度线，此温度常称为Acm 温度.低于此温度，奥氏体中将析出渗碳体，称为二次渗碳体记作 Fe3C Ⅱ,以区别液相中经CD 线析出的一次渗碳体Fe3C Ⅰ.(3) GP 线—碳在铁素体(α）中的固溶度线（共析温度以上) 。
金相图谱内容说明
图谱文字说明第一部分金相图谱一.铁碳合金平衡组织图1 名称铁素体( 工业纯铁退火)组织铁素体说明等轴多边形晶粒为铁素体，黑色线条为晶界图2 名称奥氏体(T8钢950℃加热)组织奥氏体说明白色多边形晶粒为奥氏体，黑色线条为晶界。
高温下部分晶粒已合并长大，形成了混合晶粒图3 名称渗碳体(从珠光体中电化学分离出来的滲碳体片)组织渗碳体片说明从珠光体中分离出来的渗碳体片，其形状是不规则的，一侧鸡冠似的形状，某些部位有孔图4 名称亚共析钢组织( 20钢退火)组织铁素体+珠光体说明白色块状为铁素体，因放大倍数低，层状结构未能显示出来，珠光体呈黑色块图5 名称亚共析钢组织( 45钢退火)组织铁素体+珠光体说明白色块状为铁素体，黑色块状为珠光体图6 名称亚共析钢组织( 60钢退火)组织铁素体+珠光体说明白色网状分布的为铁素体，珠光体呈黑色块状图7 名称共析钢组织(T8钢退火)组织层状珠光体说明层状珠光体是铁素体和滲碳体的层状组织,因放大倍数较低,且分辨率小于滲碳体层片厚度,故只能看到白色基体的铁素体和黑色线条的滲碳体图8 名称共析钢电镜组织(T8钢退火)组织层状珠光体说明深灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体图9 名称过共析钢组织(T12钢完全退火)组织层状珠光体+二次滲碳体说明基体为层状珠光体，晶界上的白色网络为二次滲碳体图10 名称亚共晶白口铸铁铸态组织组织珠光体+变态莱氏体+二次滲碳体说明变态莱氏体呈黑白相间的基体，大黑块为珠光体，大黑块珠光体外围的白色滲碳体为二次滲碳体图11 名称共晶白口铸铁铸态组织组织变态莱氏体说明变态莱氏体中白色基体为滲碳体（共晶滲碳体和二次滲碳体），黑色圆状及条状为珠光体图12 名称过共晶口铸铁铸态组织组织一次滲碳体+变态莱氏体说明基体为黑白相间分布的变态莱氏体，白色条状为一次滲碳体二.钢经热处理后组织图13 名称索氏体(T8钢正火)组织索氏体说明索氏体是细珠光体，其层状结构只有在高倍金相显微镜下才可分辩图14 名称索氏体电镜形貌(T8钢正火)组织索氏体说明浅灰色基体为铁素体，白色条状为滲碳体图15 名称托氏体(45钢860℃油淬,试样心部）组织托氏体+马氏体说明托氏体是极细珠光体，在光学金相显微镜下呈黑色团絮状。
铝合金的微观组织金相分析ppt课件
不同放大倍数下的珠光体 a)高倍 b)中倍 c)低倍
多相合金的浸蚀，除了有 单相合金反应特征外，由 于组织中有明显的相组成 物，电位差距较大，发生 相之间的电化学腐蚀，其 中一相被溶去一薄层，而 相界被浸蚀较深呈现凹坑， 结果在相与相界间相与相 间出现凹坑，从而显示出 相或组织
.
8
二. 7xxx铝合金的微观组织（金相分析）
热变形过程中，部分变形晶粒发生动态再结晶，形成变 形晶粒和少量再结晶晶粒混合组织
固溶过程中，温度较高，发生静态再结晶，再结晶比例 大幅增加 时效温度很低，合金一般不会发生进一步的再结晶
.
17
（2）铝合金中再结晶组织的表征方法：
OM分析：
用Graff Sargent腐蚀液进行腐蚀。此 种腐蚀液优先腐蚀晶界和亚晶界。
.
14
动态回复
动态回复应力—应变曲线
动态回复：位错的运 动与重组
7085 铝合金热变形中的动态回复
变形晶粒内产生等轴亚晶 组织
.
15
动态再结晶
7085 铝合金热变形中的动态再结晶
动态再结晶应力—应变曲线
动态再结晶：形成大 角度晶界 + 长大
变形晶粒晶界处出现细小 等轴晶粒
.
16
3. 4 变形铝合金中的再结晶组织 （1）铝合金中再结晶组织演变：
微观组织检测
固溶 + 时效
机理研究
.
性能测试
10
3. 7xxx铝合金的微观组织（金相分析） 3. 1 铸锭的金相分析
7136铝合金铸态金相组织照片
（1）晶界存在较多非平衡结晶相
（2）晶界较粗、弯曲（铸造缺陷多）
（3）存在过饱和固溶体（冷却速度快）
金相组织结构图
•
片状石墨
块状石墨
本 图 石 墨 长 度 38 ， 级 别 为3 级。
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状态：退火或时效处理。灰铁基体组织检验（皮带轮）：在灰铁中，基体组织一 般为珠光体或珠光体加铁素体。在灰铸铁中，珠光体数量愈多，铸铁的强度、硬度和 耐磨性愈高。HT200珠光体数量宜大于90%
•
• •
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4、缩松破坏了金属的连续性，降低力学性能，严重时引起铸件渗漏。 5、反白口是共晶团的边界上出现许多呈一定方向排列的针状渗碳体。 一般位于铸件的热节部位。原因可能是铁水凝固时存在圈套的成分偏 析，并受到周围固体一的较快的冷却，促进了渗碳体的形成。这种缺陷 与铁水中残余稀土量过高和孕育不良有关。在反白口区域内，往往都存 在较多的显微缩松。
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铸钢介绍
• • • • • • • • 铸钢组织特点； 一、铸态组织特点： 1、晶粒粗大，宏观组织可见粗大树枝晶，显微组织中常有不同程度的魏 氏组织。 2、成分偏析和组织不均匀。 3、存在各种铸造缺陷。 4、铸钢的铸态组织亚共析铸钢的铸态典型组织是魏氏组织，铁素体和粗 大的奥氏体晶粒。 二、铸钢热处理后的组织特点： 为了改善铸钢件的组织：细化晶粒、消除魏氏组织、减少偏析和消除 铸造应力，铸钢一般要进行热处理。由于铸件的形状较复杂、截面厚薄相 差较多、体积通常也较大，因此热处理方式一般较简单。常用的为退火、 正火、回火、淬火回火及对铸件局部表面进行高频淬火，也可进行表面化 学热处理。 1、退火根据对铸件的质量要求及铸态组织的情况，可以采用消除应力退 火、高温扩散退火、完全退火或不完全退火。
金相显微组织分析(清晰)
型二元合金的显微组织可分为以下几类： 一、固溶体合金的显微组织 具有匀晶转变的合金， 如图 3—1 所示,在平衡冷却条件下,其室温组织均为单相固溶体。 其显微组织形态表现为一个个的晶粒及晶界。但在非平衡冷却时，固相成分来
图 3-2 固溶体合金不平衡凝固时固相成分的变化
不及扩散均匀，在凝固过程中各温度的固相平均成分将偏离原平衡相图上固相线的位置， 如图 3 一 2 所示。在合金完全凝固后，先 结晶出的枝干（包括一次轴和二次轴）含 高熔点的组元多，后结晶的枝间含低熔点 组元多。由于二者抗蚀性不同，浸蚀后呈 现出树枝状组织特征，在显微镜下可观察 到明暗的差异。 图 3-3 为 Cu—Sn 合金相图。 含 5%Sn 的铜锡合金显微组织中富集高熔 点组元铜的枝干部分呈亮白色，而富集低 熔点组元锡的枝晶间隙则呈暗黑色，即出 现晶内偏析，如图 3—4a 所示。通过对不 平衡结晶的合金进行扩散退火（均匀化） 处理，即将合金加热到低于固相线温度， 保温一定时间，缓冷，从而可消除或减轻 偏析，得到接近平衡结晶的组织。图 3-4b 为 Cu—Sn5％合金的树枝晶消除后的固溶 液体晶粒。
图 3-17 Pt — Ag 合 金 相 图
图右方，如 Al—Si 相图（见图 3-13） ，此时 只有过共晶成份合金，才可能得到全部共晶组织。 三、二元包晶系合金的组织 由相图可知， 具有包晶成分的合金， 在平衡冷却条件下， 其初生相应在转变中全部耗尽， 成为均匀的单相固溶体。但在实际情况下，由于冷却较快，包晶反应常常不能充分进行。以 至于合金的显微组织达不到平衡状态，例如图 3—17 所示的 P 点以及 P 点以右的 Pt—Ag 合 金。 在平衡凝固完成之后，便不存在α相。但如果是不平衡结晶则在β相中心仍保留一些 残留的α相，且β相本身的成分也是不均匀的，呈枝晶偏析。又如图 3—3 所示的 Cu—65％ Sn 的合金冷却到 415℃时要发生 L + ε → η 的包晶转变，剩余的液相 L 到 227℃又会发 生共晶转变，所以在平衡凝固时最终组织应由η相和共晶体（η+θ）组成。而实际的不平 衡组织却保留相当数量的ε相（灰色） ，包围它的是η相（白色） ，在外面的则是黑色的共晶 组织， 如图 3—18 所示。 这种由于包晶转变的不完全性而产生的组织变化与成分偏析的现象， 称为包晶偏析。 包晶偏析易于在一些包晶温度较低的合金中出现。 包晶偏析一般采用扩散退 火方法予以改善和消除。
金相标准评级图谱
XX XX XX XX 有 限 公 司受控编号
金相标 准 评 级 图 谱Metallurgical standard rating map
分发号编制版本号 3.0 审核实施日期2014.10.28批准
第一级别图 退火显微组织第二级别图 淬回火马氏体显微组织第三级别图 淬回火屈氏体显微组织第四级别图 碳化物网状组织第1级 放大倍数500X第1级 放大倍数1000X第1级 放大倍数500X第1级 放大倍数1000X针状屈氏体第1级 放大倍数500X第1级 放大倍数500X
第2级 放大倍数500X第2级 放大倍数1000X第2级 放大倍数500X第2级 放大倍数1000X块状屈氏体第1级 放大倍数500X第2级 放大倍数500X
第3级 放大倍数500X第3级 放大倍数1000X第3级 放大倍数500X第3级 放大倍数1000X针状屈氏体第2级 放大倍数500X第2.5级 放大倍数500X
第4级 放大倍数500X第4级 放大倍数1000X第4级 放大倍数500X第4级 放大倍数1000X块状屈氏体第2级 放大倍数500X第3级 放大倍数500X
第5级 放大倍数500X第5级 放大倍数1000X。
金相显微组织图谱1
表层脱碳组织
Hale Waihona Puke 表层脱碳后这亚共析钢，黑色为珠光体，白色为铁素体， 心部为粗片状珠光体。
31
45 钢
锻造后退火 带状组织
白色晶粒为铁素体，黑色条状为珠光体，呈明显的带状 分布
32
铁基含油轴承
粉末冶金
珠光体+铁素体+含油孔
黑色指纹状为珠光体，少量白色块状为铁素体，分散的 小黑点为疏松的含油孔
（五）各类铸铁组织 5 种
白色针状和颗粒状为铜锡化合物（Cu 2 Sb）
44
锡基轴承合金
铸造
α相+β相+ε相
黑色基体为α固溶体，白色针状及颗粒状为ε相（Cu 6 Sn 5 ),白色块为β相（SnSb)
45
锌基合金
铸造
初晶α+共晶体
基体为 Zn，粗大黑色块状为初晶α固溶体，树枝状为共 晶组织
以下为补充种类 5 种
46
45 钢
低碳焊条电弧焊接 魏氏体+索氏体或珠光体+铁素体 柱状晶组织为焊缝区，魏氏组织为过热区，其余为索氏
层状组织为珠光体，灰色球状为石墨。
（六）有色金属合金组织 8 种
38
铸铝
未变质
初生硅晶粒+共晶体
浅多边形晶粒为初晶硅，其余为白色α固溶体和灰色针 状硅的共晶组织
39
铸铝
变质处理
初晶α固溶体+共晶体
白色树枝状或颗粒状为初晶α固溶体，其余为白色α固 溶体和灰色针状硅的共晶组织
40
H68 黄铜
退火
单相黄铜组织
六有色金属合金组织8未变质初生硅晶粒共晶体浅多边形晶粒为初晶硅其余为白色固溶体和灰色针状硅的共晶组织39固溶体共晶体白色树枝状或颗粒状为初晶固溶体其余为白色固溶体和灰色针状硅的共晶组织40h68黄铜退火单相黄铜组织相部分晶粒内有退火孪晶41h62黄铜双相黄铜组织白色为相黑色为相cuzn42锡青铜黑色枝晶轴为富铜固溶体相白色为富锡固溶体43铝基轴承合金固溶体共晶体铜锡化合物白色方块为初晶固溶体黑色基体为共晶体白色针状和颗粒状为铜锡化合物cusb44锡基轴承合金铸造黑色基体为固溶体白色针状及颗粒状白色块为相snsb45锌基合金铸造初晶共晶体基体为zn粗大黑色块状为初晶体树枝状为共晶组织以下为补充种类54645低碳焊条电弧焊接魏氏体索氏体或珠光体柱状晶组织为焊缝区魏氏组织为过热区其余为索氏体珠光体铁素体
金相判定标准
1概念和意义
金相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；
金相试验（检验）的意义：合金的成分、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。
2我司常用的金相检验及其它的检验标准
1．原材料检验合格标准如下：
1）显微组织标准评级图进行比较,评级图谱来自GB/T13299-91，合格判定标准：小于等于3级为合格。
常见显微组织如下：
2）晶粒度标准评级图进行比较,评级图谱来自GB 6394-2002，合格判定标准：大于等于5级为合格。
评级图谱如下：
2．焊接金相检验
焊接工艺评定的金相检验合格标准如下：
1）形状缺陷：咬边（焊接接头不良）、焊瘤、熔穿。
2）孔穴（气孔和缩孔）；裂纹。
3）没有淬硬的马氏体组织及高合金钢网状析出物和网状组织
参考图片如下：
淬硬的马氏体组织网状析出物和网状组织编制审核批准/日期。
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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。
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。
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
（三）合金钢组织 5 种
共晶莱氏体+屈氏体+马氏体
骨骼状组织为共晶莱氏体，基体为黑色屈氏体组织，白 色小块为马氏体及残余奥氏体
高碳马氏体
深色针片状组织为马氏体，白色为残余奥氏体
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
球化体
基体为铁素体，白色颗粒状为渗碳体。
回火屈氏体
黑色点状，颗粒状为碳化物，其余为有一定饱和碳的铁 素体。
回火屈氏体
颗粒状为碳化物，其余这铁素体
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。
33
灰口铸铁
铸态
片状石墨
黑色片状组织为石墨，基体未腐蚀
34
可锻铸铁
可锻化退火 团絮状石墨
团絮状黑色组织为石墨，基体未腐蚀
35
球墨铸铁
退火
球状石墨+铁素体
白色晶粒为铁素体，黑色球状为石墨
36
球墨铸铁
低温正火
球状石墨+铁素体+珠光体
白色晶粒为铁素体，层状组织为珠光体，黑色球状为石 墨
37
球墨铸铁
正火
球状石墨+珠光体
为α相，部分晶粒内有退火孪晶
41
H62 黄铜
铸态
双相黄铜组织
白色为α相，黑色为β相（CUZN 基固溶体）
42
锡青铜
铸态
α相+δ相
黑色枝晶轴为富铜固溶体（α相），白色为富锡固溶体 （初晶β固溶体+共晶体（α+β）+铜 白色方块为初晶β固溶体，黑色基体为共晶体（α+β），
锡化合物
马氏体+残余奥氏体+碳化物
大颗粒为共晶碳化物，小颗粒为二次碳化物，其余为马 氏体以及残余奥氏体
回火马氏体+碳化物
黑色基体为回火马氏体，白色颗粒状为碳化物
球化珠光体
白色球状为碳化物，基体为珠光体
奥氏体
部分的奥氏体晶粒有孪晶面
（四）钢的其它组织 6 种
低碳铸钢组织
白色网状、针状、块状组织为铁素体，黑色部分为珠光 体
金相显微组织图谱
编号
材料
1
工业纯铁
2
20 钢
3
45 钢
4
65 钢
5
T8 钢
6
T12 钢
7
亚共晶 白口铁
8
共 晶 白口铁
9
过共晶 白口铁
10
T8 钢
11
T8 钢
12
65Mn
13
65Mn
14
20 钢
状态 退火 退火 退火 退火 退火 退火 铸态 铸态 铸态
正火 快冷正火 等温淬火 等温淬火
淬火
组织
说明
（一）铁—碳平衡组织 9 种
层状组织为珠光体，灰色球状为石墨。
（六）有色金属合金组织 8 种
38
铸铝
未变质
初生硅晶粒+共晶体
浅多边形晶粒为初晶硅，其余为白色α固溶体和灰色针 状硅的共晶组织
39
铸铝
变质处理
初晶α固溶体+共晶体
白色树枝状或颗粒状为初晶α固溶体，其余为白色α固 溶体和灰色针状硅的共晶组织
40
H68 黄铜
退火
单相黄铜组织
基体为层状珠光体，晶界上的白色为二次渗碳体。
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。
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。
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
（二）钢的热处理组织 14 种
索氏体
索氏体是细珠光体，片层间距小
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。
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。
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。
低碳马氏体
成束的板条状为低碳马氏体
15
T12
铁素体
白色等轴多边形晶粒为铁素体，深色线为晶界。
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。
中碳钢平衡组织
同上，但珠光体增多。
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。
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。
过共析钢平衡组织
47
T12 钢
48
高磷铸铁
49
球墨铸铁
50
铝青铜
过烧
珠光体+碳化物
铸造
珠光体+石墨及磷共晶
铸态
球状石墨+珠光体+铁素体
铸态
α相+共析体+FeAL 3
体、珠光体、铁素体。 试样加热，温度过高晶粗大，晶界氧化，部分晶界熔化 成裂纹 指纹状为珠光体，粗大黑色条为石墨，白色呈花斑状， 其上有黑色小点的为磷化合物共晶 白色晶粒为铁素体，层状组织为珠光体，黑色球状为石 墨 白色为α相，晶界处暗色组织为共析体（α+γ2），晶 内暗色为 FeAL 3 (试样未腐蚀的照片）
白色针状和颗粒状为铜锡化合物（Cu 2 Sb）
44
锡基轴承合金
铸造
α相+β相+ε相
黑色基体为α固溶体，白色针状及颗粒状为ε相（Cu 6 Sn 5 ),白色块为β相（SnSb)
45
锌基合金
铸造
初晶α+共晶体
基体为 Zn，粗大黑色块状为初晶α固溶体，树枝状为共 晶组织
以下为补充种类 5 种
46
45 钢
低碳焊条电弧焊接 魏氏体+索氏体或珠光体+铁素体 柱状晶组织为焊缝区，魏氏组织为过热区，其余为索氏
16
45 钢
17
T10 钢
18
GCr15
19
GCr15
20
T12
21
15 钢
22
45 钢
23
40Cr
24
高速钢
25
高速钢
26
高速钢
27
高速钢
28
不锈钢
29
20 钢
30
T8 钢
淬火 淬火 球化退火 淬火及回火 淬火及回火 正火 渗碳后退火 渗硼 软氮化
铸态 淬火 淬火及回火 退火 固溶处理
铸态 退火脱碳
表层脱碳组织
表层脱碳后这亚共析钢，黑色为珠光体，白色为铁素体， 心部为粗片状珠光体。
31
45 钢
锻造后退火 带状组织
白色晶粒为铁素体，黑色条状为珠光体，呈明显的带状 分布
32
铁基含油轴承
粉末冶金
珠光体+铁素体+含油孔
黑色指纹状为珠光体，少量白色块状为铁素体，分散的 小黑点为疏松的含油孔
（五）各类铸铁组织 5 种