紧固件磷化处理的发展
金属磷化技术的回顾与展望

2. 1. 2 磷化处理 生产中常采用各种磷化处理技术满足不同的要求。 依据化
学溶液中参与成膜的金属离子同异, 分为不同体系的磷化, 常用 的有锌系、锌钙系、锌锰系、锰系、铁系、非晶相轻铁系类, 其一般 性能及磷化膜微观结构见表 1、图 2、图 3。
表 1 常用磷化体系的一般性能
磷化
槽液
体系
主要组成
表2目前工业领域磷化技术的应用情况用途常用磷化体系后处理工序性能h室内防锈期及应用范例工序间防锈库存防锈锌系锌锰系1020钝化或浸油824312长效防锈锌系锌锰系1030浸防锈油涂脂48120硼砂或皂化处理冷加工皂化处理冷加工挤压1030皂化处理精密配合承载活塞环压缩机等大配合承载齿轮离合器片等阳极电泳80400自行车农机车等阴极电泳无或铬钝化720200汽车等静电喷漆零部件仪表等粉末涂装500电器办公具等空气喷漆4其他有色金属磷化锌及其合金的表面处理主要是铬钝和磷化主要作用是涂装打底增强漆膜附着力
摩) 的 SEM 图谱 500×
的 SEM 图谱 500×
防锈磷化的后处理非常重要, 因为靠磷化膜本身防锈能力
是非常有限的, 而且盐雾试验只能到几小时。 一般要进行涂油涂
漆, 最好是涂防锈油, 经过涂油涂脂等后处理, 防锈能力甚至可提
高几十倍。
冷加工润滑型磷化必须进行皂化后处理, 以提高磷化膜的
润滑性。 皂化可采用工业肥皂粉、硬脂酸钠。 耐磨减摩磷化是否
树 枝 状, 针状, 片状, 孔隙较多
漆前打 底、防 锈 和冷加工 减摩润滑
呈紧密颗 粒状, 柱状, 孔隙较少
涂装前打 底及防锈
Zn2+ ,M n2+ , NO 3锌锰系 H 2PO 4- , H 3PO 4,
促进剂
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势

钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势摘要:本文就钢铁的磷化处理做了较为详细的叙述,包括磷化处理的分类、工艺、磷化液的选取原则,以及钢铁磷化处理发展过程,最后主要从磷化药剂和磷化设备两方面来简述了磷化处理未来的发展趋势。
关键词:钢铁磷化处理;工艺;原理;磷化剂;发展趋势Abstract: In this paper, phosphate processing steel do a more detailed description, including the classification of phosphate processing, process, selection principle phosphate solution, as well as iron and steel phosphate processing development process, the last major pharmaceutical and phosphate from phosphate both devices to briefly phosphating future trends.Key words: Iron phosphate treatment; Principle; Bonderite; Development trends.1、引言目前随着国民经济的快速发展,钢铁已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。
由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响,与周围的介质发生化学反应生成锈蚀,使后处理的质量无法保证,从而减少使用寿命。
为解决这个问题,研究金属的防护措施,采用磷化处理技术。
钢铁表面磷化处理,是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。
将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层[]1。
其主要作用是:通过对金属表面的磷化预处理。
钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势

钢铁件磷化处理技术的应用及发展趋势摘要:本文就钢铁的磷化处理做了较为详细的叙述,包括磷化处理的分类、工艺、磷化液的选取原则,以及钢铁磷化处理发展过程,最后主要从磷化药剂和磷化设备两方面来简述了磷化处理未来的发展趋势。
关键词:钢铁磷化处理;工艺;原理;磷化剂;发展趋势Abstract: In this paper, phosphate processing steel do a more detailed description, including the classification of phosphate processing, process, selection principle phosphate solution, as well as iron and steel phosphate processing development process, the last major pharmaceutical and phosphate from phosphate both devices to briefly phosphating future trends.Key words: Iron phosphate treatment; Principle; Bonderite; Development trends.1、引言目前随着国民经济的快速发展,钢铁已变成现代生产生活中必不可少的金属材料。
由于铁的物理化学性质决定了它极易受环境的影响,与周围的介质发生化学反应生成锈蚀,使后处理的质量无法保证,从而减少使用寿命。
为解决这个问题,研究金属的防护措施,采用磷化处理技术。
钢铁表面磷化处理,是用化学的方法对要涂装的金属制品进行的必要的预处理。
将金属表面与含磷酸二氢盐的酸性溶液接触,通过化学与电化学反应形成一种稳定的、不溶性的无机化合物膜层[]1。
其主要作用是:通过对金属表面的磷化预处理。
磷化研究报告

磷化研究报告磷化是一种重要的化学反应,其主要应用领域为半导体、电子、光电子、光学等领域。
在半导体领域中,磷化物材料作为半导体材料的一类,因其优良的电学、光学性能,已成为高速电子器件和光电器件的重要材料。
在这篇文章中,我们将探讨磷化研究的现状、发展趋势以及未来的挑战。
一、磷化物材料的种类及特点磷化物材料是指由磷和其他元素组成的化合物,主要有磷化镓、磷化铟、磷化氮化铟、磷化氮化镓等。
磷化物材料具有以下特点:1. 具有优良的电学性能:磷化物材料的电学参数优于其他半导体材料,如硅、锗等。
其载流子迁移率高、击穿场强大,可以制作高速电子器件。
2. 具有优良的光学性能:磷化物材料的能隙较窄,对于近红外和红外光有较好的吸收和发射性能,可以制作激光器和探测器等光电器件。
3. 具有优良的热学性能:磷化物材料的热导率高,热膨胀系数小,具有优良的热稳定性,可以制作高功率电子器件。
二、磷化研究的现状及发展趋势目前,磷化物材料的研究已经取得了很大的进展。
在电子器件方面,磷化物材料已经成功地应用于高速场效应晶体管、高功率半导体器件、微波器件等领域。
在光电器件方面,磷化物材料已经成功地应用于激光器、探测器、光电集成电路等领域。
随着科技的不断发展,磷化研究也在不断地向多个方向发展。
1. 磷化物材料的性能优化:磷化物材料的性能优化是磷化研究的重要方向之一。
通过改变材料的组成、晶体结构、表面形貌等因素,可以优化磷化物材料的电学、光学、热学性能,提高其应用性能。
2. 磷化物材料的制备技术:磷化物材料的制备技术是磷化研究的另一个重要方向。
目前,磷化物材料的制备技术主要有金属有机化学气相沉积(MOCVD)、分子束外延(MBE)、气相输运法等。
磷化物材料的制备技术的不断改进和创新,将有助于提高材料的质量和制备效率,推动磷化物材料在实际应用中的广泛应用。
3. 磷化物材料的应用拓展:磷化物材料的应用拓展是磷化研究的另一个重要方向。
随着科技的不断发展,磷化物材料的应用领域将会越来越广泛,如在光电通信、生物医学、能源等领域中都有着重要的应用前景。
表面磷化-皂化作业指导书

表面磷化—皂化作业指导书本作业指导书适用于表面处理作业班对紧固件产品进行表面磷化或皂化处理工序的指导。
磷化膜多孔,材料经磷化—皂化后可吸附大量的润滑油而减少磨檫,对原材料改制及半成品勒光、缩杆起到很好的润滑作用,成品表面防腐、耐蚀耐磨性能尤为显著。
一、表面磷化—皂化工艺流程及要点:〈一〉工艺要点:1、磷化:也称磷酸盐处理,是将工件置于中温锌钙系磷化液(本公司所用磷化液)中,在短时间内工件表面形成一层浅灰色至深灰色、难溶于水、细而致密的磷酸盐薄膜—锌磷化膜的过程。
2、皂化:是将已磷化好的工件置于含有16-18碳的饱和脂肪酸皂、减磨极压剂及助剂的拉拔润滑剂皂液中,皂液中的以上成份与工件表面的锌磷化膜反应形成脂肪酸锌膜和皂膜层。
该膜层增加了工件加工变形区的塑性厚度,在模具孔和加工材料间形成润滑膜,可大幅度减小热量,防止金属烧结、熔粘等;由于在拉模和拉件间它能起到减磨介质和塑性作用,从而提高拉拔产品的表面光洁度和加工精度,减少拉拔工具和拉拔模间的磨损并防止损伤。
本品易从工件表面除掉,对产品热处理和退、回火质量无不良影响。
〈二〉工艺流程:1、磷化:工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗(80℃以上)—干燥—上油(油温150℃以下)2、皂化:工件人工预处理—除油脱脂—水洗—酸洗除锈—水洗—冲洗—磷化—水洗—皂化—干燥二、磷化—皂化作业〈一〉准备工作1、设备检查:作业前对所用作业设备进行全面检查,检查作业设备是否完好,若有问题应及时排除。
2、阅读工艺文件和生产指令:接到任务后,应仔细阅读工艺文件和生产指令,按照工艺流程进行作业按排,并保持工艺文件和生产指令的清洁和完整。
3、原料准备:按照生产指令的要求,根据产品数量的多少,准备相应的化工原料,尽可能做到化工原料不浪费。
4、穿戴和准备必要的安全防护用品和工位器具,准备作业。
〈二〉、磷化作业1、除油:对产品表面有油的产品,必须在除油槽中充分除油。
钢铁磷化处理技术的发展和应用

4、家电行业:在家电行业中,钢铁是用于制造各种电器产品的主要材料。 通过磷化处理技术,可以提高其耐腐蚀性和装饰性,从而提高电器产品的质量和 可靠性。
5、其他领域:除了上述领域外,钢铁磷化处理技术还被广泛应用于石油、 化工、轻工、电子等领域中,为各行业的生产和发展提供了重要的技术支持。
5、其他领域:除了上述领域外
2、汽车工业:在汽车工业中,钢铁是制造各种零部件的主要材料。通过磷 化处理技术,可以提高零部件的耐腐蚀性和耐磨性,从而提高其使用寿命和安全 性。
3、建筑领域:在建筑领域中,钢铁是用于制造各种结构件和连接件的主要 材料。通过磷化处理技术,可以提高其耐腐蚀性和装饰性,从而提高建筑物的使 用寿命和外观质量。
1、磷化过程中会产生废液和废 气,对环境造成一定的影响。
2、磷化膜的耐高温性能较差, 限制了其应用范围。
应用领域
钢铁磷化处理技术的主要应用领域包括:
1、国防工业:在国防工业中,钢铁是制造各种武器和装备的主要材料。通 过磷化处理技术,可以提高武器的耐腐蚀性和耐磨性,从而提高其使用寿命和可 靠性。
三、案例分析
以汽车制造领域的磷化处理技术为例,目前汽车零部件的制造过程中,磷化 处理技术广泛应用于发动机、底盘、车身等部件的表面处理。传统的磷化处理技 术存在环境污染和生产成本较高的问题。因此,开发环保型和智能化的磷化处理 技术具有重要意义。采用无磷添加剂的封闭式磷化处理工艺,可以降低废液排放 和环境污染。
3、拓展磷化处理技术的应用领域。随着科技的不断发展,未来可以探索钢 铁磷化处理技术在新能源、生物医学等领域的应用。例如,将磷化处理技术应用 于太阳能电池板的制造、生物材料的表面改性等。
4、实现磷化处理技术的智能化和自动化。随着工业4.0时代的到来,未来可 以探索将人工智能、物联网等技术应用于钢铁磷化处理领域,实现磷化处理的智 能化和自动化,提高生产效率和产品质量。
磷化处理工艺流程 磷化常见问题及处理方法

磷化处理工艺流程磷化常见问题及处理方法磷化处理磷化处理是一种化学反应,在表面形成一层膜(磷化膜)的一种表面处理工艺。
磷化处理工艺主要用在金属表面,目的也是为金属表面提供一层保护膜,让金属与空气隔绝,防止其被腐蚀;还会用于一些产品涂漆之前的打底,有了这层磷化膜能够提高漆层的附着力和防腐蚀能力,提高装饰性让金属表面看起来更漂亮,并且还能够在部分金属冷加工过程中起到润滑的作用。
经过磷化处理后能让工件在很长时间内不会氧化生锈,所以磷化处理的应用非常广泛,也是常用的一种金属表面处理工艺,在汽车,船舶,机械制造等行业中应用越来越多。
但磷化处理也有着溶液沉渣多,表面粗糙,磷化温度较高,时间长以及成本较高的缺点。
磷化的发展历史其实磷化处理工艺发展至今已经有很长时间了,它应该是现代金属表面处理中,发明时间较早的一种,其发展也经过了不同的时期。
在1869年的英国,有人就发现了磷化膜可以用在金属表面,能有效的保护金属长时间不被腐蚀,并且当时还将其申请了专利,这也为磷化处理的技术和发展奠定了基础。
从20世纪初开始,磷化处理开始用在工业产品中,这也促进了磷化工艺的发展和进步,从此磷化处理得到了快速的发展和进入实际应用时期。
到了现代,为了适应各种需求,磷化处理工艺也在不断的改进,主要是向着低温,低渣,环保无毒的方向发展。
磷化的分类及应用通常情况下,一种表面处理后都是呈现出一种颜色,但是磷化处理可以根据实际需求,通过使用不同的磷化剂就会呈现不同的颜色,这也就是我们经常会看到磷化处理有灰色,彩色或者是黑色。
铁系磷化磷化后表面会呈现出彩虹色以及蓝色,所以又被称为彩磷,磷化液主要以铝酸盐为原料,会在钢铁材料表面形成彩虹色的磷化膜,也主要是用于涂装底层,以达到工件的防腐蚀能力和提高表面涂层的结合力。
锌系磷化颜色呈灰色,所以被称为灰膜磷化,主要使用的磷化液由磷酸,氟化钠以及乳化剂等组成,会在工件表面形成灰色的磷化膜,它主要也是为涂装底层,与后道的喷塑,喷漆或者电泳等工序进行结合。
再谈汽车紧固件抛丸磷化新工艺

Elc r p a i e to l tng & Po l to n r l lu i n Co t o
V I3 . o. 0 NO 4
弹丸 尺寸决定抛 丸动能 。当 固定 弹丸速度不 变 时, 弹丸 越大 , 动能越 大 , 其 可撞 击 、 除去 大 的杂 质 ; 反之, 弹丸 越 小 , 动 能越 小 , 用 除去 小 的杂 质 。 其 适 如果使 用的弹丸 过大 , 虽然 除杂效 果好 , 但抛 丸质量 反 而不好 ( 粗糙度 过 大 ) 反之 , 用 的 弹丸过 小 , ; 使 除 杂效果则 差 。 2 4 1 3 弹丸混合 比 ... 当使用 一种 弹丸 或弹 丸混 合 比不合 适 时 , 难 很
抛丸 室 内工 件表 面均能 得到 弹丸 清理 。
2 2 特 点 .
24 1 弹丸材料 . .
弹丸分 钢丸 和钢砂 ( 钼合 金钢 ) 铬一 两种 。
2 4 1 1 弹 丸 质 量 . . .
( )除锈 能力强 1
能迅速 准确 除去锈 物 , 能清 除机加 工缺 陷 ( 还 焊
2 1 机 理 .
观质 量略逊 色 , 能符 合 螺 帽 磷化 膜 的外 观要 求 。考
虑螺 帽单件 质量 轻 , 大型机 抛丸 允许装 载量 多 , 用 抛 丸螺 帽很经 济 。
2 4 抛 丸 条 件 .
抛丸 利用 履 带 正 向旋 转 时带 动工 件 翻 动 , 丸 弹
以 一 定 的 线 速 度 呈 扇 形 抛 向 工 件 ( 5 7 s , 6 ~ 5m/ ) 使
格 的履带 式 抛 丸 机 。一 种 清 理 室 尺 寸 较 小 ( 60 0
丸— 一 浸 防锈 油— 一顺 牙— 一 磷 化 — 一 检 验 —一 包 装 也 可 将 顺 牙 安 排 在 磷 化 后 , 省 去 磷 化 前 的 脱 可
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紧固件磷化处理的发展磷化处理就是将金属浸在由磷酸、磷酸盐和其他成分组成的磷化液中,经过化学作用而在金属表面生成一种不溶性的磷酸盐层,俗称磷化膜。
磷化膜主要由磷酸铁、锌、锰、钙等组成,厚度一般在5~20μm颜色一般由暗灰色到黑灰色,它的基体结合牢固,具有良好的润滑性、耐蚀性及较高的电绝缘性等。
磷化处理所需设备简单,操做方便,成本低,生产效率高,被广泛地应用于机械、车辆、船舶、航空航天及家电等行业。
近年来,紧固件行业迅猛发展,越来越重视紧固件表面处理技术,为此,磷化处理也得到极大的发展。
①磷化处理温度由高温向中温、低温、常温发展。
一般情况下,高温磷化工艺形成的磷化膜结晶粗大,膜厚,磷化中产生的沉渣很多,消耗的热能大,挂灰严重。
中温、低温、常温磷化形成的磷化膜均匀致密、膜薄,能耗低,物料消耗小。
②磷化工艺向简单化发展。
有的磷化产品可直接刷涂,如“四合一”、“三合一”等常温磷化产品。
有的简化了工艺流程,磷化、钝化并为一道工序,而且产品的品质技术指标仍能达到、甚至有的指标超过了国家标准。
③磷化产品组分复杂化。
这样提高了磷化的品质,降低了磷化温度,加强了磷化工作液的稳定性。
④减少污染、降低成本。
重点解决磷化产品中的亚硝酸盐、重金属、磷酸盐、高温、酸雾给环境造成的污染,降低了为改善环境所付出的成本。
磷化工艺的确定,主要是以下两个方面。
第一,优选磷酸液。
磷化膜的品质优劣主要表现在晶体粗细和致密程度、表面有无沉淀物及膜厚等方面,它们的差异直接影响磷化膜的品质。
目前普遍采用磷化膜主要由铁系、锌系、锰系、锌钙系等磷酸盐溶液进行磷化,其中锌钙系性能最优良。
第二,控制工艺参数。
关键要控制磷化温度(25~40℃),时间(3~20min),促进剂含量(3~5气点)及总酸度(20~40点)和游离酸度(0.8~3点)。
温度过太低则不能成膜或成膜速度慢,膜不完整,易泛黄;反之,膜粗大,耐蚀性低,同时槽液稳定性变差,沉渣增多。
促进剂含量低,成膜慢,膜层泛黄;反之,沉渣明显增多,膜层带彩色。
总酸度稍高,能加快磷化反应的进行,磷化膜薄而致密。
但不宜过高,否则沉渣多,膜层挂灰。
游离酸度低,有利于降低磷化温度和沉渣量;反之,沉渣增多,甚至不成膜。
其次,还要掌握槽液的调整方法。
具备化验条件的企业,做到磷化前检测槽液总酸度、游离酸度、促进剂气点等,严格槽液管理。
凭经验管理槽液效果也不错,槽液要定期排渣和更新。
如每周排渣一次,脱脂槽、表面调整槽每月更新一次。
典型的磷化工艺①脱脂(金属脱脂剂,60~65℃,3~4min)→热水洗(80~90℃)→酸洗(HCI:H2O=1:1,除锈加速剂适量,5~6min)→水洗→表面调整(表面调整剂5g/L,1min)→磷化(常温,冬天适当加温,6min)→二道水洗→烘干。
②脱脂(金属脱脂剂,30~40℃,5~10min)→水洗→酸洗(HCI:H2O=1:4,除锈加速剂适量,20~30min)→水洗→表面调整(表面调整剂5g/L,1min)→磷化(常温,20~30min)→水洗→烘干。
③脱脂(金属脱脂剂,60~70℃,3min)→热水洗(80~90℃)→表面调整(表面调整剂5g/L,1min)→磷化(30~40℃,10~20min)→水洗→烘干(脱脂前手工除去局部浮锈,浸渍脱脂后手工擦洗补充除油)。
④脱脂表面调整“二合一”(40~50℃,5~10min)→水洗→酸洗(HCI:H2O=1:1,10min)→水洗→(表面调整剂5g/L,1min)→磷化(30~40℃,20~30min)→水洗→烘干。
第一种工艺适宜油、锈较重的紧固件,工艺设计最佳,能获得优质磷化膜。
其优点为:负载容量大,生产效率高。
脱脂后热水洗,紧固件表面清洁。
酸洗后水洗能洗净紧固件表面的残酸及吸附的缓蚀剂,避免抑制磷化反应,造成磷化不均匀。
磷化后二道水洗,能洗掉磷化膜上的残留可溶性盐,避免引起涂层的早期起泡和脱落。
第二种工艺适宜油、锈中等的紧固件,工艺控制得当,也能获得较好的磷化膜。
第三种工艺适宜有油、无锈的紧固件,生产线上不设酸洗工艺,很适合气焊接异型件、紧固件磷化。
第四种工艺适宜油轻、锈重的紧固件,但采用了脱脂表面调整“二合一”工艺,使磷化质量受到影响,膜层粗糙、泛黄、挂灰等。
总之,紧固件磷化处理品质的优劣不仅取决于磷化工艺的选择和控制,而且取决于磷化工艺的管理。
随着科学技术进步,紧固件磷化处理正朝着中低温、低成本、低能耗、无污染,以及磷化膜均匀致密、膜薄且耐蚀性能好的方向发展。
2、冷镦钢盘条中珠光体类型组织的区分和判定类别:技术问题发布时间:2010/9/16 9:37:00浏览数:1785钢中的珠光体类型组织(简称珠光体)一般包括片状珠光体、索氏体、屈氏体等三种,它们通常呈现层片状的结构。
在生产实践中如何明确辨别这三种组织确实还存在混乱和误区。
我们做了一些更为详细的工作,与大家共同探讨。
1、关于珠光体的基本概念1.1珠光体的片层间距冷镦钢盘条中共析成分的奥氏体,冷却到临界点A1以下时,将分解为铁素体与渗碳体的混合物,称为珠光体,缓冷所得的珠光体呈片状,称为片状珠光体。
片状珠光体中片层方向大致相同的区域称为珠光体团,在一个奥氏体晶粒内,可以形成几个珠光体团。
珠光体团中相邻两片渗碳体(或铁素体)中心之间的(垂直)距离称为珠光体的片间距。
片间距的大小主要决定于珠光体的形成温度,随着冷却速度的增加,奥氏体转变为珠光体的温度逐渐降低,亦即转变时的过冷度不断增大,则转变所得的珠光体片间距也不断减小。
一般所谓的片状珠光体的片间距约为150~450nm;索氏体的片间距约为80~150nm;在更低的温度下形成的片间距为30~80nm的珠光体在生产上被称为屈氏体。
珠光体类型的组织的具体形成温度区间是:珠光体是临界点A1~650℃;索氏体是650~600℃;屈氏体是600~550℃。
实际上,关于珠光体类型组织的片间距的数值也存在不同的划分,比如,有的文献中的数据是珠光体:大于0.4;索氏体:0.2~0.4;屈氏体:小于0.2;还有的是,粗珠光体:0.6~0.7;珠光体:0.35~0.5;索氏体:0.25~0.3。
也有人认为是:片层间距在0.1、0.25、0.6左右的珠光体类型组织分别为屈氏体、索氏体、片状珠光体。
对于珠光体层片间距区分范围的混乱,其实可以根据组织、性能之间的关系来明确。
由于150nm对应着珠光体组织性能上的一个转折点,所以,有理由认为,一般所谓的片状珠光体的片间距约为150~450nm;索氏体的片间距约为80~150nm;屈氏体的片间距为30~80nm的划分是更为合理的。
1.2光学显微镜中的珠光体一般所谓的片状珠光体,是指在光学显微镜(通常是500倍观察条件)下能够明显分辨出片层的珠光体;如果珠光体的片间距小到光镜难以分辨时,这种细片状珠光体被称为索氏体。
实际上,用电子显微镜观察时,不论是索氏体还是在更低的温度下形成的屈氏体,都是层片状组织,只是片间距不同而已。
不同的文献对于光学显微镜的放大倍数在分辨索氏体能力上的描述基本一致,在满足相应的数值孔径的基础上,认为400~500倍条件下,可以分辨片状珠光体,800~1000倍时可以分辨索氏体。
根据GB/T13298-1991标准,通常辨别珠光体、屈氏体是在500倍放大倍数下进行观察,近似的判定是:如果放大倍数500倍下,铁素体和渗碳体难以分辨就是索氏体型珠光体。
但是,对于在光学显微镜中根据是否能分辨出片层状的结构来区分片状珠光体与索氏体我们认为存在需要探讨的必要。
2、生产实践中的应用珠光体这样最基本的组织形态,在生产实践中确实有时得不到重视,很少碰到需要明确一个显微镜视场中是否同时存在片状珠光体和索氏体及判定方式的问题。
但是,经常也会有师傅解释珠光体组织的时候,特别说明在一个视场中看到的不同层片间距的珠光体是由于形成的先后顺序不同,也就是形成温度的高低不同产生的层片间距的差异。
我们所知道的会涉及在生产检验中判定珠光体类型组织的场合除了在中碳钢盘条索氏体含量金相检测方法中需要判定组织中是否存在片状珠光体,确定索氏体含量的比例外,在灰铸铁金相中也涉及基体组织是索氏体还是片状珠光体的判定工作。
由于珠光体类型组织的常见性,肯定还有其它的生产场合需要涉及严格区分珠光体类型组织的时候,这需要作深入的研究才行。
3、片状珠光体与索氏体能否共存于一个显微镜视场中珠光体的片间距主要决定于形成温度,那么,在一个500倍的光学显微镜视场大小尺度范围的材料内部是否会存在不同的温度波动、梯度。
我们以DMI3000M型显微镜为例,其10倍目镜的视场大小是18cm。
那么,通常在500倍观察条件下观察视场所对应的实际物理尺寸大小是0.36mm直径的圆形区域。
而一般钢在奥氏体化的过程中不希望出现粗大的晶粒,晶粒度会控制在5~8级,相对应的平均直径大小在0.062~0.022mm,为此,珠光体团的尺度在30.0~10.0μm左右。
对于大截面尺寸紧固件,心部、表面由于散热条件的差异造成冷却速度的差异,形成一定的温度梯度,可以造成较大的温度差异,从而产生不同转变产物由表面到心部的连续分布是比较好的,也比较常见。
不过,一般这是在普通的尺寸范围内的现象。
如果具体到珠光体类型组织转变的冷却速度、转变温度范围来讲,再加上对于类似盘条等截面很小的紧固件时,在截面上的温度差异显然无法在显微镜视场大小的区域看到。
另外,从实际检测来说,在一个高倍(500倍)视场情况下一般会发现,可以分辨层片的珠光体和无法分辨层片的珠光体的空间分布是散乱、均匀分布的。
由此,如果简单地认为是存在不同类型的珠光体组织,那么,也就是认为同一个显微镜视场中是会呈现不同区域(间隔20μm左右)的温度存在高低起伏的状况,从而造成珠光体层片间距的差异。
4、同一视场中一类珠光体表现出不同层片间距的原因简单地说,珠光体的片间距存在一个真实层片间距和一个截面观察层片间距。
文献中也提到:在用金相法测量珠光体片间距时,由于样品表面与珠光体片层交截的角度不同,将使测出的片间距也不同,只有当样品的表面与珠光体片层垂直时,测得的才是片间距的真实值。
实际上,如果了解样品制备的基本原理及过程,并且了解斜面截切在研究表层金相组织中的作用的话,很好理解的是,在样品的某个磨面上我们所看到的珠光体组织的层片间距并不是准确的层片垂直片间距,而是与片层垂直方向有一定角度方向的截面观察层片间距,截面观察层片间距会在一个很大的范围内波动出现,甚至可以见到数倍于垂直片间距的截面观察片间距,这是明确的。
实际上,确实可以认为珠光体片的垂直片间距被放大了,不过不能简单地说成是“假象”那么简单。
完整地说,每个珠光体晶团层片的空间取向是任意的,一个样品是由众多的珠光体晶团构成的,晶团之间是无规则、无择优取向分布的。