35钢显微组织

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35crmo欠淬透组织金相

35crmo欠淬透组织金相35CrMo是一种铬钼合金结构钢，具有优良的机械性能和耐热性能，在工程领域中被广泛应用。

本文将重点讨论35CrMo欠淬透组织的金相特征。

一、35CrMo钢的组织特点35CrMo钢的淬火和回火处理能够显著提高其强度和韧性。

淬火过程中，35CrMo钢中的碳化物颗粒根据固相反应原理向奥氏体晶界扩散，形成了明显的边界碳化物及残余奥氏体股。

回火处理能够使残余奥氏体经过再次析出碳化物的过程，形成更细小的碳化物析出相，达到强化的效果。

二、35CrMo钢的金相分析1. 淬火状态下的金相组织在35CrMo钢淬火状态下，其金相组织主要包括马氏体和残留奥氏体。

马氏体表现为紧密排列的板状结构，其形态和分布主要受淬火冷却速度的影响。

快速冷却可以得到更细小的马氏体片层，提高材料的强度和硬度。

残留奥氏体主要分布在马氏体片层之间或周边，呈现出胞状或网状结构。

残留奥氏体的存在会对材料的韧性和塑性产生一定的影响。

2. 回火状态下的金相组织在35CrMo钢经过回火处理后，其金相组织发生了明显改变。

回火处理可以分为若干个温度区域，每个温度区域下回火时间的不同，对金相组织也会产生不同的影响。

通常情况下，回火温度较低时，马氏体不发生相变，而在回火温度较高时会发生不同程度的马氏体余体脱碳。

回火使得马氏体转变为具有较好韧性的鳞片状珠光体，同时残留奥氏体的数量和尺寸也会减少。

三、35CrMo钢的金相显微镜观察金相显微镜是研究金属材料显微组织的重要工具。

通过对35CrMo钢的金相显微镜观察，可以更直观地了解其组织特征。

在显微观察中，可采用光学显微镜或扫描电子显微镜等设备，观察和分析样品的金相组织和显微结构。

通过对不同区域的观察，可以进一步了解35CrMo钢在不同热处理状态下的组织变化。

四、35CrMo钢欠淬透组织的金相特征35CrMo钢的欠淬透组织是指没有完全淬火的组织结构。

在淬火过程中，若淬火温度过低或冷却速度不足，可能导致钢材的淬火不完全，形成欠淬透组织。

钢中常见显微组织的鉴别

钢中常见显微组织的鉴别随着钢的成分不同以及处理工艺不同，钢中将出现：铁素体、渗碳体、珠光体、魏式组织、贝氏体（其中又分为上贝氏体、下贝氏体、和粒状贝氏体）、奥氏体、马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火李氏体。

现简单介绍一下这些组织的基本形态，以便在实践中加以区别。

属bcc结构，呈等轴多边形晶粒分布。

铁素体软而韧，硬度为30~100HB。

在碳钢中它是碳在α-Fe中的固溶体；在合金钢中，则是碳和合金元素在α-Fe中的固溶体。

碳在α-Fe中的溶解量很低，在A C 1温度，碳的最大溶解量为0.0218%，但随温度下降的溶解度则降至0.0084%，因而在缓冷条件下铁素体晶界处会出现三次渗碳体。

随钢中碳含量增加，铁素体量相对减少，珠光体量增加，此时铁素体则是网络状和月牙状。

铁素体铁素体200×铁素体铁素体铁素体500×轧制电工纯铁铁素体500×退火态是铁和碳的化合物，Fe 3C ，其含碳量为6.69%，在合金中形成(Fe,M)3C，渗碳体硬而脆，硬度为800HB。

在钢中常呈网络状、半网状、片状、针片状和粒状分布。

渗碳体网状渗碳体200×针状渗碳体（魏氏组织）200×网状、粒状、三次渗碳体500×粒状渗碳体500×T12 退火态500×珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，它是钢的共析转变产物，其形态是铁素体和渗碳体彼此相间形如指纹，呈层状排列。

按碳化物分布形态又可分为片状珠光体和球状珠光体二种。

片状珠光体又可分为粗片状、中片状和细片状三种。

片状珠光体200 ×珠光体T8 退火态500×球状珠光体球状珠光体，经球化退火获得，渗碳体成球粒状分布在铁素体基体上；渗碳体球粒大小，取决于球化退火工艺，特别是冷却速度。

球状珠光体可分为粗球状、球状和细球状和点状四种珠光体球状珠光体500x球状珠光体球状珠光体1000x，冷却时又快，故铁素体除沿奥氏体晶界成网状析出外，还有一部分铁素体从晶界向晶内按切变机制形成并排成针状独自析出，这种分布形态的组织称为魏氏组织。

铁碳相图对应的显微组织和分析

Fe3CII=(2.11-0.77)/(6.69-0.77)* A%
最终组织：变态莱氏体Ld’+（由先共晶奥氏体经共析转变的) 珠光体P＋（从先共晶奥氏体沿其晶界析出的）二次渗碳体
枝晶？ Fe3CII？
材
料亚共晶白口铁
热处理金属模铸造
显微组织先共晶枝晶+莱氏体（变）
浸蚀剂 4%硝酸酒精
3.画出6块样品（20,60,T8,T12,亚，过）的组织示意图， F50MM半圆，标出各相关参数；并结合相图及课堂讨论分析其特征, 绘出结晶过程示意图(全部手绘);要求分别描述组织组成和相组成的计算方法。
4.个人感想与体会；你是否从此实验中达到预期的实验目的，有何收获？
六、课堂讨论
T / ºC
材
料 T12钢
热处理退火
显微组织珠光体+渗碳体网
浸蚀剂碱性苦味酸溶液
原放大倍数 200
T12钢
浸蚀剂 4％硝酸酒精溶液
碱性苦味酸溶液
Ld: γ+Fe3C Ld’: P+Fe3C
共晶白口铸铁
最终组织：变态莱氏体Ld’(珠光体与渗碳体的机械混合物)
特征？黑？白？
碳素结构钢：用于制造各种加工工具的钢种。用钢中平均含碳量的两位数字表示，单位万分之一。例如：钢号45，表示平均含碳量为0.45％的钢。
三、实验设备及样品
1.光学显微镜；
2.标准样品（10个；七种类型）：
（1）工业纯铁 (< 0.0218%C）: Fe
（2）亚共析钢 (0.0218-0.77%C): 20, 45, 60
铁碳相图对应的显微组织和分析
一、实验目的

金属材料的结构与结晶

只有当溶质原子尺寸较小，溶剂晶格间隙较大时
才能形成间隙固溶体。
例：Fe和C形成间隙固溶体。
间隙固溶体溶解的溶质数量是有限的。
图2-12（ｂ）
图2-12（ａ）
（2）臵换固溶体：溶质原子占据晶格结点位臵而形成的固溶体。（图2-12b）
两组元原子尺寸相近时，易形成臵换固溶体。可形
成有限固溶体和无限固溶体。例：Cr和Ni等合金元素溶入铁中形成的固溶体为臵
立方晶格中的某些晶面立方晶格中的某些晶面100100面面110110面面111111面面立方晶格中的某些晶向立方晶格中的某些晶向111111向向110110向向在同一晶格的不同晶面和晶向上原子排列的疏密在同一晶格的不同晶面和晶向上原子排列的疏密不同因此原子结合力也就不同从而在不同的不同因此原子结合力也就不同从而在不同的晶面和晶向上显示出不同的性能这就是晶体具晶面和晶向上显示出不同的性能这就是晶体具有各向异性的原因
1.晶格：描述原子在晶体中排列方式的空间几何格架。 2.晶胞：反映晶格特征的最小单元。
3. 晶格参数：
晶胞棱边的长度和棱边夹角α、β、γ。
4. 三种典型的金属晶体结构面心立方晶格、体心立方晶格、密排六方晶格。面心立方晶格类型的金属有Cu、Al、Ni等，具有良
好的塑性；密排六方晶格的金属有 Mg、Zn、Be等
Fe3C组成的机械混合物。
机械混合物的性质，基本上是各组成相性能的
平均值。
35 钢的显微组织
机械混合物P
将黑色部分放大，看到指纹状结构。其中白色
基体是Fe与C形成的固溶体，含碳0.0218% 体心立方晶格（称为铁素体F），黑色条纹为渗
碳体（Fe3C）。
黑色部分是F与Fe3C形成的机械混合物，称为

MPIF 35(1998)粉末冶金结构零件材料标准简介

事长吕海波、协会秘书长高一平、名誉理事长李献璐分别讲话。代表们对共同关心的问题充分发表了意见 ,
还介绍了本单位的产品门类、规格、生产和销售形势。大家建议协会进一步加强信息和统计工作。会议还建
议加强行业合作 , 促进建立全国统一的行业协会。
切削加工时 , 化合碳含量不得高于
。为进一步提高材料的强度与耐磨性 , 还可对之进行热处理。当需
要耐磨性高而不适于进行热处理时 , 推荐采用含铜量较高
的材料。为了在使用中进行自润滑 , 密度低的
零件可进行浸油处理。
显微组织
添加于铁粉中的铜粉于
︸内
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一
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中国钢协粉末冶金协会硬面技术专业委员会在湘召开
中国钢协粉末冶金协会硬面技术专业委员会于究会。中国钢协粉末冶金协会副理事长顾乃粒同志和硬
划。协会名誉
为研讨本
家和领导干部
改革和结构优
件的预保护和
希望协会专业委员会努力发挥好政府与企业间发展硬面技术的桥梁和纽带作用。
材料牌号
一
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一
一
一
一
一
注其它元素包括为了特殊目的而添加的其他徽量元素总量最大为
。
最小值
二笼泣一倪菌排和烧煊碳拐的物理二力里性篮一一一一一塑咧凶组当队塑望」巨一
标准值
最小强度材料牌号屈服极限
拉伸性能

加工条件与毛坯尺寸对35CrMo钢低温冲击性能的影响

加工条件与毛坯尺寸对35Cr M o钢低温冲击性能的影响测试与分析朱跃峰1,尹永晶2,3,赵旭平2,何卓左4,张　勇2,刘　俭2(11清华大学机械工程系清华大学先进成形制造重点实验室,北京　100084;21南阳二机石油装备(集团)有限公司,河南南阳　473006;31石油大学机电工程学院,北京　102249;41中原工学院机电学院,河南郑州　450007)摘要:针对石油钻采设备的低温服役条件,考察了石油工业常用35Cr M oA钢及ZG35Cr M o铸钢的冲击性能以及热处理工艺、毛坯尺寸和温度等因素的影响。

冲击试验结果表明,35Cr M oA钢的冲击性能在试验温度范围内随温度降低而逐渐下降,并且在0～-30℃范围内发生韧2脆转变。

在常规热处理条件下,毛坯尺寸对35Cr M o A钢的冲击性能具有显著影响,特别是在室温及不太低的温度(-20℃～20℃)下,取自中等尺寸(<130mm)毛坯的试样表现出较好的冲击性能;而取自较小尺寸(<60mm)及较大尺寸(<220mm)毛坯的试样冲击性能明显降低,反映出热处理过程中适中的冷却速度有利于改善钢的冲击性能。

铸钢ZG35Cr M o的低温冲击性能,特别是在-40℃～-60℃之间与35Cr M oA钢相差不大,表明加工状态(轧制或铸造)对冲击性能的影响可能主要表现在室温及其以下部分温度区间。

值得注意的是,当温度从-20℃下降至-60℃时,铸钢ZG35Cr M o冲击性能的下降幅度远小于35Cr M oA钢。

此外,在各个相应试验温度下,35Cr M oA钢及铸钢ZG35Cr M o的冲击断口特征基本相同。

关键词:35Cr M o A钢;铸钢ZG35Cr M o;加工条件;毛坯尺寸;低温冲击性能中图分类号:TG115.5 文献标识码:A 文章编号:025426051(2006)0320080205I nfluence of W ork i n g Cond iti on s and Bl ank S i zes onL ow Tem pera ture I m pact Properti es of35Cr M o SteelZHU Yue2feng1,YI N Yong2jing2,3,Z HAO Xu2p ing2,HE Zhuo2zuo4,ZHANG Yong2,L I U J ian2(1.Key Laborat ory for Advanced Manufacturing by Materials Pr ocessing Technol ogy,Depart m ent of MechanicalEngineering,Tsinghua University,Beijing100084,China;21Nanyang Erji Petr oleum Equi pment(Gr oup)Co.L td., Nanyang He′nan473006,China;31Faculty of Mechanical and Electr onic Engineering,China University of Petr oleum, Beijing102249,China;41School ofMechanical and Electr onic Engineering,Zhongyuan I nstitute of Technol ogy,Zhengzhou He′nan450007,China)Abstract:According t o the service conditi ons of petr oleu m devices at l ow te mperature,the i m pact p r operties of35Cr M oA steel and cast steel ZG35Cr M o app lied commonly in petr oleum industry and the effects of the p r ocessing conditi ons,blank sizes,and te mperature were res pectively studied.The results of the i m pact tests showed that the i m pact p r operties of 35Cr M oA steel and cast steel ZG35Cr M o decreased with the decreasing test te mperature and there existed a ductile2brit2 tle transiti on bet w een-30℃and0℃.The effect of the blank sizes on the i m pact p r operties of35Cr M oA steel was evi2 dent under the conventi onal heat treat m ent conditi ons.The s peci m ens cut fr om the blanks with moderate sizes (<130mm)dis p layed good i m pact p r operties,particularly at a mbient and moderately l ow te mperatures fr om-20℃t o 20℃,and the i m pact p r operties of the s peci m ens fr om both s mall(<60mm)and big(<220mm)blanks were re mark2 ably decreased.It was de monstrated that moderate cooling rates during the heat treat m ents would be beneficial t o i m p r ove the i m pact p r operties of steels.The i m pact p r operties of the cast steel ZG35Cr M o at l ow te mperatures,es pecially bet w een -60℃and-40℃,were al m ost sa me as that of35Cr M oA steel,which indicated that i m pact p r operties of35Cr M o steels were sensitive t o the p r ocessing conditi ons only at a mbient and moderate l ow te mperatures.It should be menti oned that, with the test te mperature decreased fr o m-20℃t o-60℃,the i m pact p r operty decrease a mp litude of the cast steel ZG35Cr M o was much s maller than that of35Cr M oA steel.I n additi on,the i m pact fractures of both35Cr M oA steel and cast steel ZG35Cr M o revealed si m ilar characteristics at every corres ponding test te mperatures.Key words:35Cr M oA steel;cast steel ZG35Cr M o;working conditi ons;blank size;l ow te mperature i m pact p r operty作者简介:朱跃峰(1958.10—),男,河南灵宝人,博士,副教授,主要从事金属材料先进加工技术、碳纳米材料及其改性复合材料等领域的研究,发表论文70余篇,其中,Sci 收录11篇,Ei 收录18篇。

常用金属材料显微组织观察实验报告

常用金属材料的显微组织观察一、实验目的1．观察各种常用合金钢，有色金属和铸铁的显微组织。

2．分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。

二、金属材料的显微组织观察及分析1．几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。

1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。

由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。

低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同，差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外)，即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。

40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。

GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织，与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的，都得到回火马氏体＋碳化物十残余奥氏体组织。

图1、16Mn-淬火-x400马氏体16Mn钢属于碳锰钢，碳的含量在0.16%左右。

16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。

加入合金元素锰，使C曲线右移，在淬火处理后，组织为马氏体组织。

但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。

图2、16Mn-正火-x400铁素体索氏体16Mn属于低碳钢，碳含量<0.16%，正火后组织为F+S。

在400倍显微镜下，索氏体基本上不可分辨。

16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。

广泛应用于各种板材、钢管。

图3、65Mn-等温淬火-400下贝氏体65Mn，锰提高淬透性，但Mn含量过大会导致过热现象。

特性：经热处理后的综合力学性能优于碳钢，65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。

但有过热敏感性和回火脆性。

应用：用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。

常用金属材料的显微组织

03
钢铁材料的显微组织
钢的显微组织分类
铁素体
一种具有体心立方晶格的相，在钢中通常作为
基体相。
奥氏体
一种具有面心立方晶格的相，在钢的熔炼过程
中通常形成。
渗碳体
一种具有复杂晶格结构的相，在钢中作为强化
相。
珠光体
由铁素体和渗碳体组成的层状相，具有较好的
塑性和韧性。
钢材的显微组织特点
钢材的显微组织结构取决于其制造工艺，如熔炼、轧制、热处理等。
马氏体
形状记忆合金中的马氏体是一种有序的晶体结构，能够通过加热或冷却实现形状的变化。
奥氏体
形状记忆合金中的奥氏体是一种无序的晶体结构，能够通过加热或冷却实现形状的恢复。
孪晶
形状记忆合金中的孪晶是一种特殊的晶体结构，能够通过温度变化实现形状的变化和恢复。
06
金属材料显微组织的观察与分析方法
高温合金中的碳化物是一种硬质点，能够提高材料的耐磨性和抗腐蚀性能。
精密合金的显微组织
特点精密合金是一种具有优异物理、化学和机械性能的金属材料，其显微组织通常包括单相、双相、多相等结构。
多相精密合金中的多相组织由多种晶体结构组成，如奥氏体、铁素体和碳化物，能够提供优异的机械性能和耐腐蚀性能。
铝及铝合金
纯铝具有轻巧和良好的导电性，但强度较低。铝合金通过添加镁、锰等元素来提高其强度和耐腐蚀
性。
钛及钛合金
钛是一种轻巧、高强度的金属，具有良好的耐腐蚀性和生物相容性。钛合金通过添加铝、钼等元素来进一步提高其强度和耐腐蚀
性。
特殊金属材料
不锈钢
功能金属材料
不锈钢是一种具有高度耐腐蚀性和良好机械性能的合金钢。常见的类型包括奥氏体、马氏体和双相不锈钢。

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35 钢显微组织
35钢一般在调质态下使用，截面较大的零件常正火处理。

35钢能制造承受较大载荷的机械零件，如曲轴、轴销、杠杆、连杆、套筒、横梁、星轮、轮圈、螺栓、螺母等，以及轴承座、箱体、缸体等铸件。

光学放大倍数：100× 图号：35-01
浸蚀剂：4%硝酸酒精
材料及状态：35钢
处理：正火处理
组织及说明：基体组织为铁素体+片状珠光，晶粒度为6级。

图号：35-02
浸蚀剂：4%硝酸酒精
材料及状态：35钢
处理：调质处理
组织及说明：较粗回火索氏体，仍
保持淬火马氏体针叶位向。

光学放大倍数：200×
相关金相图谱08钢
10钢
20钢
35钢
45钢
相关资料
光学放大倍数：500×
光学放大倍数：
500×
图号：35-03 浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：调质处理
组织及说明：某产品调质处理后心部组织，回火索氏体及白色沿晶界分布的铁素体，硬度为21HRC。

35钢的淬透性较差，当工件截面稍大些，则淬不透，心部组织仍会有铁素体存在。

图号：35-04 浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：锻造空冷
组织及说明：由于加热温度过高，晶粒粗化，空冷时形成魏氏体组织。

35钢Ac 1为724℃，Ac 3为802℃，正常的正火温度应为840～890℃。

由于正火温度过高，使奥氏体晶粒长大至3～4级(个别已长大至2级)，正火后出现魏氏组织，使零件的脆性增加。

为了改善此种组织状态，可以在正常的正火温度重新正火，给予消除。

图号：35-06 浸蚀剂：4%硝酸酒精材料及状态：35钢处理：930℃加热水淬
组织及说明：基体组织为针状和板条状马氏体，黑色球状为淬火托氏体，羽毛状为贝氏体和少量沿晶界析出的白色铁素体。

光学放大倍数：500×
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