金相组织照片全
钢板分层
钢板分层最近探了一批钢板，发现存在大面积的分层缺陷，在网上找了一篇资料挺不错的，和大家一块分享。
分层是钢板（坯）断面出现局部的缝隙，使钢板断面形成局部层状，是钢材中的一种致命性缺陷，钢板不得有分层，见图1。
分层亦称夹层、离层，是钢材的内部缺陷。
钢锭内的气泡、大块的非金属夹杂物、未完全切除的残余缩孔或发生折叠,均可能引起钢材的分层，而不太合理的轧制压下规程又可能使分层加剧。
图1钢板分层图2厚板局部分层图3焊接后钢板分层图4加工后发现分层根据产生原因的不同，分层所表现的部位形态也不同，有的隐藏在钢材内部，内表面与钢材表面平行或基本平行；也有的延伸到钢材表面,又在钢材表面形成沟纹状的表面缺陷。
概括起来有2种形式：第1种为开口型分层。
这种分层缺陷在钢材的断口上宏观就可发现，一般在钢厂和制造厂里基本上能被复检出来。
第2种为封闭型分层。
这种分层缺陷在钢材的断口中看不到，在制造厂内如果不进行逐张钢板100%超声波探伤，亦难以发现，它是一种处于钢板内部的封闭型分层。
这种分层缺陷从冶炼厂带到制造厂，最后被加工制造成产品出厂。
分层缺陷的存在使分层区钢板承受载荷的有效厚度减少，降低了与分层同方向受载的承载能力。
分层缺陷的边线形状尖锐，对应力作用非常敏感，会引起严重的应力集中。
在运行过程中若有反复的加载、卸载、升温、降温，就会在应力集中区形成很大的交变应力,以致造成应力疲劳。
一、开口型分层某厂生产的板材分层是开口型分层，见图1钢板分层。
从钢板的表面就可以分辨出来。
不需要做实验，图1是某钢厂发运到中南某大型物流企业的板材照片，属于钢厂漏检产品，经销商提出质量异议后，钢厂直接报废了，经销商按废钢价销售给废钢企业使用。
1、分层形貌见图1。
资料显示与钢种关系不大。
2、分层原因分析图5是正常的铸坯凝固过程纵向断面示意图。
图5正常情况下铸坯凝固过程纵向断面示意图图6异常情况下铸坯凝固过程纵向断面示意图从图6可以看见，A、B两点造成铸坯搭桥，在C点形成缩孔，产生中心线裂纹或中心疏松，轧制后可能出现分层缺陷。
金相组织AlSi相图
Al-Si相图摘要：本篇Tech-Note主要研究Al-Si相图，这样的研究具有很重要的实际意义。
二元相图是研究复杂合金的根底。
在Al合金中的Si和Fe被认为是杂质元素存在，但是在铸造和锻造Al合金中Si又是一种添加元素。
各种铸造Al合金中Si的含量从5~22%〔重量比〕不等。
Al具有重量轻、优良的机械性能、独特的防腐性、消费本钱适中和易于成型等特性，所以具有广泛的商业应用价值。
Al的密度大约是2.7 g/cm33) 和Be(密度约1.85 g/cm3)。
但是Al及其合金由于其本钱低于Mg 或Be 合金，故应用更为广泛。
Al和Mg合金的熔点范围非常接近，它们的熔点范围分别为：铸造Al合金约为565—640 °C (约1050 —1185 °F)；铸造Mg合金约为593—648 °C (1100—1198 °F)。
冶金专家和金相专家对于二元相图进展了大量的研究并绘制出化学成分与相转变温度的关系曲线，但是这些研究都是在“平衡态〞下进展的。
所谓平衡态是指：金属的消费过程中加热和冷却速度都非常缓慢，但是在实际消费中加热和冷却速度都非常快这就是所谓“非平衡状态〞。
尽管如此，相图还是我们研究合金转变的根本工具。
例如：利用相图我们知道金属的熔点和凝固点、凝固过程、平衡相的形成、合金元素或杂质元素的极限溶解度和第二相的分解温度。
本篇Tech-Note主要研究Al-Si相图，这样的研究具有很重要的实际意义。
二元相图是研究复杂合金的根底。
在Al合金中的Si和Fe被认为是杂质元素存在，但是在铸造和锻造Al合金中Si又是一种添加元素。
各种铸造Al合金中Si的含量从5~22%〔重量比〕不等。
在这个范围内，Si元素可以进步Al合金的流动性铸造性能，3xx.x (Al-Si-Cu)系和4xx.x (Al-MgSi)系铸造Al合金(US Al协会编号) 具有广泛的商业应用。
过共晶合金(合金中Si含量大于12.6%，共晶成分)中包含具有进步耐磨性的初晶Si颗粒。
3.3冷变形加工金属在加热时组织和性能变化
（3）归纳
再结晶温度经验公式适用条件有两个： 例如在计算低碳钢的仅适用纯金属及温度为绝对温度。 最低再结晶温度时，就不能直接应用该经验公式，必须考虑碳元素的影响， 通常在纯铁的再结晶温度基础上+（50~100）℃。
6. 再结晶退火后的晶粒度
（1）加热温度与保温时间 （2）预变形度 (1)加热温度和保温时间
多边形化过程 是位错从高能态的混乱排列 向低能态的规则排列移动的 过程。
3.3.1 回复（Recovery）
生产中的应用：
去应力退火—是利用回复阶段的低温加热处理，
既可保留加工硬化的效果又可降低内应力，稳定组织， 以减轻变形和翘曲，并改善工件耐蚀性，降低电阻率。 冷拉钢丝卷制弹簧。 对铸件和焊接件及时进行去应力退火以防止变形和
3.3 冷变形加工的金属在加热时 组织与性能的变化
变化过程随着温度的升高可分为 回复、再结晶和晶粒长大三个阶段。
3.3.1 回复（Recovery）
回复：
冷变形金属在低温加热时，在光学显微组织发生 改变前，产生的某些结构和性能变化的过程。
Strength：强度 Ductility：延展性 Hardness：硬度 Internal residual stresses
冷变形黄铜组织性能随温度的变化
冷变形(变形量为38%)黄铜580º C 保温15分后的的再结晶组织
3.3.2 再结晶
（Recrystallization）
2.特点 性能上，强度、硬度↓↓ 塑性、韧性↑↑ 内应力完全消除
再结晶与结晶、重结晶 的根本区别： 无相变，无恒定转变温度， 无晶格类型的变化 工程上为了消除加工硬化现象，降低硬度，提高塑形，使压 力加工能继续进行，广泛采用再结晶退火（中间退火）。
焊接接头金相组织分析
焊接接头金相组织分析实验目的▪观察与分析焊缝的各种典型结晶形态；▪掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化。
二、实验装置及实验材料▪粗细金相砂纸1套▪平板玻璃1块▪不同焊缝结晶形态的典型试片若干▪低碳钢焊接接头试片1块▪正置式金相显微镜1台▪抛光机1台▪工业电视(或幻灯机)1台▪吹风机1个▪4%硝酸酒精溶液无水醇脱脂棉若干▪典型金相照片(或幻灯照片)一套三、实验原理焊接过程中，焊接接头各部分经受了不同的热循环，因而所得组织各异。
组织的不同，导致机械性能的变化。
对焊接接头进行金相组织分析，是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。
焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面。
宏观分析的主要内容为：观察与分析焊缝成型，焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。
显微分析是借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察，分析焊缝的结晶形态，焊接热影响区金属的组织变化，焊接接头的微观缺陷等。
焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。
焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化，不仅与焊接热循环有关，也和所用的焊接材料和被焊材料有密切关系。
▪焊缝凝固时的结晶形态∙焊缝的交互结晶熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态，焊缝金属凝固后实现金属的焊接。
联接处的母材和焊缝金属具有交互结晶的特征，图1为母材和焊缝金属交互结晶示意图。
由图可见，焊缝金属与联接处母材具有共同的晶粒，即熔池金属的结晶是从熔合区母材的半熔化晶粒上开始向焊缝中心成长的。
这种结晶形式称为交互结晶或联生结晶。
当晶体最易长大方向与散热最快方向一致时，晶体便优先得到成长，有的晶体由于取向不利于成长，晶粒的成长会被遏止，这就是所谓选择长大，并形成焊缝中的柱状晶。
∙焊缝的结晶形态根据浓度过冷的结晶理论，合金的结晶形态与溶质的浓度C0、结晶速度(或晶粒长大速度)R和温度梯度G有关。
图1-16为C0、R和G对结晶形态的影响。
由图可见，当结晶速度R和温度梯度G不变时，随着金属中溶质浓度的提高，浓度过冷增加，从而使金属的结晶形态由平面晶变为胞状晶，胞状树枝晶，树枝状晶及等轴晶。
常见金相组织图片共64页
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
常见金相组织图片
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
END
Hale Waihona Puke
碳素钢、低合金钢常见金相组织形态及硬度
碳素钢、低合金钢常见金相组织形态及硬度1．铁素体（F）—原系外来语（Ferrite）译名，台湾文献译为肥粒铁。
铁素体系碳溶于体心立方晶格的α-Fe中所形成的间隙固溶体［α-Fe（C）］。
以4％硝酸酒精溶液腐蚀，在光学显微镜下观察，铁素体呈明亮的等轴多边形。
由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差别，故稍显明暗不同。
铁素体在不同处理状态亦可呈块状、月牙状、网络状等形态，硬度在100HB左右。
2．渗碳体（θ相）—原系外来语（Cementite）译名，台湾文献译为雪明碳铁。
渗碳体系铁和碳的化合物，含碳量为 6.69％，分子式为Fe3C，在合金钢中，渗碳体中的Fe原子可以为其他合金元素原子所置换，形成合金渗碳体［（Fe，Me）3C］。
渗碳体是一种具有复杂晶格结构的间隙化合物。
渗碳体硬度很高（800~1000 HV），而塑性及冲击韧度几乎为零，脆性很大。
其显微组织形态很多，不受硝酸酒精试剂腐蚀（染色），在光学显微镜下呈白亮色，在碱性苦味酸钠腐蚀下，被染成黑色。
渗碳体是钢中的主要强化相，有片状、粒状、网络状、半网络状等形态，其形态与分布对钢的力学性能有很大影响。
3．珠光体（P）—原系外来语（Pearlite）译名，台湾文献译为波莱铁。
珠光体是铁碳合金相图中的共析转变产物（F+Fe3C），是铁素体和渗碳体的机械混合物，因具有这种组织的样品抛光蚀刻后有珠母贝的光泽而得名。
有片（层）状和球（粒）状等不同形态和分布方式。
珠光体用4％硝酸酒精溶液腐蚀，F和Fe3C交界处腐蚀较深，在直射光照射下变成黑色线条，可清晰看到层状，粒状等形态和分布情况。
4．奥氏体（A）—因这种组织的发现人Austen而得名，台湾文献译为沃斯田铁。
奥氏体系碳溶于面心立方晶格γ-Fe中所形成的固溶体［γ-Fe（c）］，常以符号A表示。
奥氏体中的碳也是存在于γ-Fe 晶体的间隙固溶体。
奥氏体存在于727~1495℃的温度区间，是一种高温相，不易腐蚀，呈白色，若先用4％硝酸酒精溶液腐蚀，再用10％过硫酸铵溶液腐蚀，则奥氏体可染成黑色。
金相组织定量分析(PPT34页)
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 11月17 日星期 二上午 1时11 分26秒0 1:11:26 20.11.1 7
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年11 月上午 1时11 分20.11. 1701:1 1Nove mber 17, 2020
残余奥氏体面积：4%
01.金相组织定量分析
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球墨铸铁：石墨+铁素体基体
01.金相组织定量分析
低碳钢组织：F+P
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选区不完整
01.金相组织定量分析
BX80膨胀管试样：F+B
不同选择参数下的选区差异
贝氏体含量：53.8%、
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77%
01.金相组织定量分析
第二种方法：通过各种相的特有晶体结构 主要借助扫描电镜+电子背散射衍射仪 例如：铁素体——bcc结构（体心立方） 奥氏体——fcc结构（面心立方）
二值化灰度图
01.金相组织定量分析
低碳钢金相组织照片 ：F+P
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01.金相组织定量分析
P面积百分比：51.38%
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01.金相组织定量分析
J55试样金相组织： F+P P面积：77.6%
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01.金相组织定量分析
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20Cr活塞销淬火试样：马氏体+ 残余奥氏体
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年11 月17日 星期二 1时11 分26秒0 1:11:26 17 November 2020
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 1时11 分26秒 上午1时 11分01 :11:262 0.11.17
金相
经典的金相组织照片These photos are my footprints on the sands of time*, in the field of metallurgy. *這些令人賞心悅目金相照片是我生命旅程中的一些足跡. 但願你讀後, 多少學到一點知識. 用它在此知識經濟的年代, 提昇自己的競爭力.大型塑料射出机的tie bar, 直径约250 mm. 1985年因疲勞断裂送验, 致命杀手是晶界上的氮化物薄膜iron nitride film(韌性殺手)最后一張才是1000X, 前面那張是500X. 晶粒內也有小段氮化物析出. 小箭头所指.Grain boundary nitrides served as crack initiation sites.前述氮化钢tie bar, 以火焰切割取试片. 试片自高温冷却, 在不同温度范围相变化所得组织. 未经color etching, 花很多时间, 以trialand error方式获得此结果.~1985所摄, 年代久远.这组照片我自己都觉得是"神来之笔", 以后再做也不一定做得出来.JIS SUJ2 轴承钢两种淬火温度的组织我上传的照片, 通常在 10x7.5 cm 大时: A=50X, B=100X,C=200X,D=500, E=1000X.正确淬火温度:>/~ A1 . 两相区, 淬回後: 碳化物微粒分布於回火Martensite. 以碳化物微粒抵抗磨耗错误淬火温度:>Acm 单相区 (碳化物微粒全固溶不见了), 淬回後: 残奥 (残奥无硬度可言) + 回火高碳 Martensite(相变化膨胀大易淬裂).针状马氏体 + 残奥珍藏照片右:color etching. 我读研究所时, 一位楊老师给的. 楊老师的也是1981留学英国剑桥大学时,他的老师给的.這是為教學刻意製造的粗晶工業應用是不允許有這麼粗大的Martensite.Beautiful, isn't it ? 我典藏20多年 It is now for you to keep.1000X at 10x8 cmMartensite : 竹叶状物Austenite : 背景, 底衬金相佳作不锈钢(铸)Delta Ferrite 内的carbide, 以类似Fine Pearlite 的型态呈现.并非黑黑的一大块. 需放大2000 ~ 3000 倍才可看出.处理後, 碳化物固溶入铁素体"岛屿"(islands of delta Ferrite), 故看起来乾乾净净. 切削性与耐蚀性获得提升.FT 铸铁金相欣赏金相图欣赏--亚共析钢S50C?金相 So Colorful & So Beautiful !未经彩色浸蚀, 浑然天成. 放大倍数依序为50x, 100x, 200x, 500x at 10x8 cm你看完後, 离开前赞美几句吧! They say flattery will get you anywhere. 西諺: 讚美多, 受益多.补充说明:金属凝固时先凝固者碳/合金浓度低, 後凝固者碳/合金浓度高. 第一张颜色较黑处为最後凝固处(dendrite arm boundary): 无铁素体全珠光体(偏析嚴重時, 甚至有初析Carbide), . 没经锻造. 此枝晶偏析, 不易去除. 经锻造後, 则沿鍛造方向成为带状偏析过共析钢金相欣赏过共析钢晶界上的碳化物薄膜呈"连续相", 韧性极劣. 故出厂前需实施球化处理, 让铁素体成为"连续相"後才能使用.彩色金相拍攝法--球铁彩色金相原理很简单: 利用薄膜干涉的光学原理产生色泽, 与水上汽油渍或眼镜镜片上的彩色同理.平常你试片不上色就会有淡彩 (自然彩) , 但被显微镜灯光的黄色光给盖过去了, 所以你没注意到. 可用蓝色滤镜补正, 让白色部位看起来是白色, 其他部位就会恢复本色, 照相起来就是彩色金相.第一张照片: 未上色.自然彩. 牛眼组织的铁素体为白色, 外围为珠光体.下面两张: 浸蚀後试片以酒精灯或其他热源加热到淡紫色後(heat tinting), 水冷, 烘乾, 再拿去显微镜下观看, 就可看到铁素体有颜色了. 试试看吧!。
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1、组织成分：35钢（C-0.35%、Mn-0.8%）盘条；热处理状态：球化退火；
金相组织：铁素体＋颗粒状渗碳体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。
2：组织成分：82B（C-0.82%、Mn-0.8%、Cr-0.2%）盘条心部偏析；热处理状态：热轧态；金相组织：珠光体＋网状渗碳体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。
3：组织成分：35CrMo（C-0.35%、Cr-0.9%、Mo-0.2%）盘条；热处理状态：热轧态；金相组织：珠光体＋铁素体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。
4：组织成分：低碳微合金板（C-0.06%、Nb、Mo、V微量）；热处理状态：热轧态；
金相组织：铁素体＋粒状贝氏体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。
5：组织成分：低碳微合金板（C-0.04%、Mo、Nb、V、Ni、Cu微量）；热处理状态：热轧态；
金相组织：板条贝氏体铁素体＋粒状贝氏体；腐蚀剂：3%硝酸酒精浸蚀。
板条贝氏体铁素体低碳钢（含碳量小于0.15%）典型的贝氏体组织，由带有高位错密度的板条铁素体晶体组成，若干铁素体板条平行排列构成板条束，一个奥氏体晶粒可形成很多板条束，板条界为小角度晶界，板条束界面则为大角度晶界，鉴于其板条的特征，故称板条铁素体。
板条间可能有条状分布的MA岛。
板条F的鉴别要依靠TEM，由于低角度晶界难以显示，光镜下板条F束常成为无特征的F晶粒。
然而，经适当的深侵蚀，在光镜下仍能观察到依稀可见的板条轮廓，在扫描电镜下它的特征更为清晰。
特别是当板条间有MA小岛分布时，平行排列的板条F特征显示得更为清晰可靠，所以，根据经验在光镜下鉴别针状F是可能的。
粒状贝氏体与板条贝氏体铁素体相比形成温度稍高，组织形态稍有不同。
相同的是基体上都带有板条的轮廓，说明铁素体的形成在一定程度上也是依靠切变机制，此外都有弥散的岛状组织分布于铁素体基体上。
不同的是，粒状贝氏体中小岛更接近于粒状或等轴形状。
6：球铁金相图片，pixelink 130万像素数字摄像头拍摄。
7：100倍基体组织
8：球铁马氏体
9：磷共晶（一元）C介绍
10：组织成分：3C+15Cr+2Mo；腐蚀剂：4%HNO3已乙醇。
11组织成分：3C+15Cr+2Mo腐蚀剂：4%HNO3已乙醇。
12：组织成分：3C+15Cr+2Mo；热处理：淬火+低温回火；
金相组织：碳化物+马氏体；腐蚀剂：4%硝酸酒精溶液；放大：600X。
13：组织成分：09MnNiD：C-0.12% 、Mn-1.2~1.6%、Ni-0.3~0.8%；热处理状态：调质金相组织：铁素体+回火索氏体；腐蚀剂：4%硝酸酒精溶液；放大：400X。
14：ZL104合金金相组织（400X），HNO3/HCl/HF混合酸腐蚀；颗粒为变质剂。
15：TC4与TA1钎焊组织；组织：TC4为α+β相，TA1为α相，焊缝为魏氏组织。
16：用蔡司的显微镜拍摄的，摄象头也是德国的。
17：组织成分：Fe-18Ni-5Mn；腐蚀剂：4%硝酸酒精；金相组织：奥氏体孪晶。
18：大断面工件淬火+低温回火，距表面分别为5mm，10mm，15mm的金相组织，只知道15mm中有下贝氏体，5mm 和10mm的组织不太清楚。
19：80Si（1.95%）WMo；淬回火；4%HNO3乙醇腐蚀。
金相组织：下贝氏体+马氏体+少量残奥，放大1500X。
20：材料名称：T12钢，处理条件：加热1100度1小时水冷，腐蚀剂：3%酒精溶液，显微组织：粗大马氏体。
21：材料名称：T12钢；处理条件：加热1100度1小时水冷；腐蚀剂：3%酒精溶液；显微组织：粗大马氏体。
4％硝酸酒精腐蚀，国产130万象素数字摄像机低象素拍摄
22：成分：Ni-63%、Co-5.25%、Mo-4.15%、W-5.15%；显微组织为Y基体+Y相+碳化物；固溶+时效；材料成份是属国家机密。
腐蚀液：HF：HNO3：甘油=1：2：3。
23：无铅BGA焊球，主要成分：锡、银（约3%），200X，显微镜：蔡司Am1。