轴承热处理及金相分析

-热处理问题探讨

瓦轴质量保证部

一、认识钢铁：按照含碳量不同区分

轴承FCDP130184670/HCYAD/W283滚子材料：G20Gr2Ni4,含碳量（0.17-0.23%）；

表面含碳量：≥0.80%。

GCr15,GCr15SiMn,含碳量（0.95-1.05%）

铁碳平衡相图1、又叫铁碳相图

或铁碳状态图；以

铁、碳为组元的二

元合金在不同温度

下所呈现的相和这

些相之间的平衡关

系；

2、以温度为纵坐

标，铁中碳含量为

横坐标；

3、在接近平衡条

件或亚稳条件下

（或极缓慢的冷却

条件下）。

共析钢奥氏体等温转变曲线图

1、GCr15钢为过共析钢；

2、不同组织硬度不一样；

3、过冷奥氏体等温转变曲线

形如英文字母“C”，故又称

C曲线，亦称TTT图，如右图

所示。

4、等温冷却C曲线分析(共析

碳钢)

5、最上水平虚线为钢的临界

点A1。

6、水平线Ms和Mf为马氏体转

变开始温度和终了温度。

7、中间有两条C曲线，分别是

过冷奥氏体转变开始和终了线。

8、Ms和Mf之间是马氏体转变

区。

9、C曲线区域是奥氏体向珠光

体或贝氏体转变区。

影响C曲线的因素

碳含量的影响：1、与共析钢相比较，亚共析钢和过共析钢的C曲线都多出一条先共析相析曲线，如下图所示。因此，在发生珠光体转变以前，亚共析钢会先析出铁素体，过共析钢会先析出渗碳体。2、轴承钢在零下有存在马氏体转变？

金相组织名词解释：奥氏体

1、碳溶解在γ铁中形成的一种间隙固溶体，呈面心立方结构，无磁性。奥氏体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温，这种奥氏体称残留奥氏体。

2、古代铁匠打铁时烧红的铁块即处于奥氏体状态。

铁素体(ferrite，缩写：FN，用F表示)即碳在α-Fe中的间隙固

溶体，具有体心立方

晶格。

1、铁素体还是珠光体

组织的基体。

2、由于α-Fe是体心立

方晶格结构，它的晶

格间隙很小，因而溶

碳能力极差，在727℃

时溶碳量最大，可达

0.0218%,随着温度的下

降溶碳量逐渐减小，

在600℃时溶碳量约为

0.0057%，在室温时溶

碳量约为0.0008%。因

此其性能几乎和纯铁

相同。

珠光体

1、珠光体是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物，得名自其珍珠般（pearl-like）的光泽

2、按珠光体中渗碳体的形态，可把珠光体分成片状珠光体和粒状珠光体两类。

3、片状珠光体由片层相间的铁素体和渗碳体片组成，若干大致平行的铁素体和渗碳体片组成一个珠光体领域或珠光体团

4、片状珠光体经球化退火后，其组织变为在铁素体基体上分布着颗粒状渗碳体的组织，叫做粒状珠光体。

珠光体、索氏体、屈氏体

珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。

a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。

在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。

在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。也叫托氏体

魏氏组织

在亚共析钢或过共析钢中，奥氏体晶粒较粗大，由高温以较快的速度冷却时，先共析的铁素体或渗碳体从奥氏体晶界上沿着奥氏体的一定界面向晶内生长，呈针状析出。

在光学显微镜下可以观察到，从奥氏体晶界上生长出来的铁素体或渗碳体近似平行，呈羽毛状或三角形，其间存在着珠光体的组织。这种组织称为魏氏组织。

实际生产中遇到的魏氏组织多为铁素体魏氏组织。

魏氏组织常伴随奥氏体晶粒粗大而形成，钢的力学性能，尤其是塑性和冲击韧性显著降低，脆性转折温度升高。

容易出现在过热钢中，奥氏体晶粒越粗大，越容易出现该组织。

快冷易出现，慢冷不易出现。

一般可通过细化晶粒的正火、退火以及锻造等方法加以消除。程度严重的可采用二次正火加以消除。

马氏体属于低温转变。钢的马氏体组织是碳在α-Fe中过饱和固溶体。其硬度和强度很高。

马氏体转变过程中的铁的晶格改组是通过切边方式来完成的，是典型的非扩散型相变。

马氏体的组织形态多种多样，但最常见的有两种：板条马氏体和片状马氏体。

马氏体由奥氏体急速冷却（淬火）形成。

马氏体在Fe-C相图中没有出现，因为它不是一种平衡组织。平衡组织的形成需要很慢的冷却速度和足够时间的扩散，而马氏体是在非常快的冷却速度下形成的。由于化学反应（向平衡态转变）温度高时会加快，马氏体在加热情况下很容易分解。

贝氏体

贝氏体转变是介于马氏体和珠光体之间的转变，又称为中温转变。

转变产物是碳过饱和的Fe和碳化物组成的机械混合物。根据形成温度的不同，分上贝氏体和下贝氏体。下贝氏体具有优良的综合力学性能，工业应用广泛。

GCr15淬火、回火后组织和性能的关系

1、软点是由于淬火不完全，即加热不足，保温时间不充分，或冷却不良等原因造成；

2、表面软点是指在轴承零件表面上存在有较薄层的屈氏体组织或小块区域的局部脱碳层；

淬火裂纹与材料裂纹、锻造裂纹的主要区别是淬火裂纹两侧没有脱碳现象；

3、淬火温度过高或冷却速度太快容易导致淬火裂纹，内应力的存在是造成淬火裂纹的主要原因。

附加回火意义

1、附加回火工序一般在产品磨削加

工中进行；

2、附加回火温度：120-150℃，比淬

火后回火温度低10-30℃；

3、贝氏体淬火轴承内圈加热温度可

超过120℃安装原因？

4、附加回火能改变：消除应力，加

强组织稳定性，保证较高的加工精度。

碳化物网状

高碳铬轴承钢碳化物带状偏析1、发现：GCr15钢经850℃油冷淬火

后，用4%硝酸乙醇溶液深浸蚀，其

组织出现碳化物带状偏析（如图）：

黑色基体为回火马氏体，白色带状

为聚集分布的颗粒状碳化物所构成

的带状偏析。图4级，不合格。

2、产生原因：凝固时支晶偏析严重，

在轧制后使偏析处的带状长而宽，

并贯穿整个视场。

3、危害：这种带状分布使钢材在球

化退火、淬火、回火后获得不均匀

的显微组织，从而使钢的力学性能，

尤其是疲劳性能显著下降。

4、控制：由于铬元素的扩散极慢，

碳化物带状偏析不能用退火完成，

只能用较大压缩比的热压力（锻造）

完成

锻造空冷组织

如图，GCr15钢锻造后的空冷组织（用4%硝酸乙醇溶液深浸蚀），

图a组织的基体为极细片状珠光体（锻造空冷时冷却速度较大）。

图b,由于停锻温度高，冷却又稍缓慢，通过球化退火还会有部分网状碳化物存在

锻造后退火缺陷组织1、组织：基体组织为

片状珠光体极少量球

粒状珠光体，延晶界

有呈网状分布的二次

碳化物，基体中片状

珠光体有粗有细。

2、产生原因：锻件停

锻温度高、缓慢冷却，

球化退火时加热温度

偏高，网状碳化物威

能消除。

危害：易产生脆性断

裂、钢件淬火后已产

生较大变形和开裂。

淬火组织

1、图a：GCr15钢840℃加热油冷淬火正常组织。组织为隐针和针状马氏体（分布均匀），晶粒均匀细小。

2、图b:淬火温度过高或温度上限保温时间过长，使碳化物溶解过多，组

织中明显出现针状马氏体，残留奥氏体量增多.

3、图c：淬火温度过低或加热保温时间不足，铬的碳化物不易溶解到奥氏体中，是奥氏体中碳及合金元素含量低，而且成分不均匀，未溶碳化物大量存在，降低了过冷奥氏体稳定性，淬火组织为块状托氏体，工件硬度低。

几种常见热处理缺陷介绍

几种常见热处理缺陷介绍一、过热现象热处理过程中加热过热最易导致奥氏体晶粒的粗大，使零件的机械性能下降。 1.一般过热：加热温度过高或在高温下保温时间过长，引起奥氏体晶粒粗化称为过热。粗大的奥氏体晶粒会导致钢的强韧性降低，脆性转变温度升高，增加淬火时的变形开裂倾向。而导致过热的原因是炉温仪表失控或混料（常为不懂工艺发生的）。过热组织可经退火、正火或多次高温回火后，在正常情况下重新奥氏化使晶粒细化。 2.断口遗传：有过热组织的钢材，重新加热淬火后，虽能使奥氏体晶粒细化，但有时仍出现粗大颗粒状断口。产生断口遗传的理论争议较多，一般认为曾因加热温度过高而使MnS之类的杂物溶入奥氏体并富集于晶接口，而冷却时这些夹杂物又会沿晶接口析出，受冲击时易沿粗大奥氏体晶界断裂。 3.粗大组织的遗传：有粗大马氏体、贝氏体、魏氏体组织的钢件重新奥氏化时，以慢速加热到常规的淬火温度，甚至再低一些，其奥氏体晶粒仍然是粗大的，这种现象称为组织遗传性。要消除粗大组织的遗传性，可采用中间退火或多次高温回火处理。二、过烧现象加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界弱化，称为过烧。钢过烧后性能严重恶化，淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复，只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。三、脱碳和氧化钢在加热时，表层的碳与介质（或气氛）中的氧、氢、二氧化碳及水蒸气等发生反应，降低了表层碳浓度称为脱碳，脱碳钢淬火后表面硬度、疲劳强度及耐磨性降低，而且表面形成残余拉应力易形成表面网状裂纹。加热时，钢表层的铁及合金与元素与介质（或气氛）中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应生成氧化物膜的现象称为氧化。高温（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度恶化，具有氧化膜的淬透性差的钢件易出现淬火软点。为了防止氧化和减少脱碳的措施有：工件表面涂料，用不锈钢箔包装密封加热、采用盐浴炉加热、采用保护气氛加热（如净化后的惰性气体、控制炉内碳势）、火焰燃烧炉（使炉气呈还原性）四、氢脆现象高强度钢在富氢气氛中加热时出现塑性和韧性降低的现象称为氢脆。出现氢脆的工件通过除氢处理（如回火、时效等）也能消除氢脆，采用真空、低氢气氛或惰性气氛加热可避免氢脆。

金属材料金相热处理检验方法标准汇编

金属材料金相热处理检验方法标准汇编一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB／T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)

金相分析概述

第一讲金相分析技术之概述 1.1金相分析技术金相分析技术是指用光学金相显微镜，观察，记录，分析，金属材料的微观组织结构的技术。铁碳合金根据含碳量的不同分为亚共析钢，共析钢，过共析钢，白口铸铁等。不同成分的钢，它们的金相组织各不相同。另外成分相同的钢，根据热处理状态不同，它的组织结构也各不相同。组织不同，材料的性能也不相同。所以，成分，热处理状态等，决定了材料的组织，材料的组织结构，又决定着材料的各种性能。可见，研究材料组织结构的重要作用。金属材料的结构，可分为：原子结构、晶体结构、组织结构和宏观结构。我们所研究的主要是金属材料。要对这些材料进行合理地，有效地使用，充分发挥它们的潜力，必须要了解和掌握它们的某种或某些性能。为了达到这个目的，必须对材料进行测试。实际上金相分析技术应该是材料测试的一种。往往和其它测试手段共同进行，综合分析。 1.2材料的测试技术材料的测试，从它的根本意义来说，它是属于信息技术的具体的应用。因为它是通过采用一定的方法，将材料的某种性能有关的内涵信息，进行提取，分离，输出，转换，处理，显示，记录，分析等等。经过这样一些过程，从而得到，我们所要探求的，真实的性能特征。然后，将这些处理后的信息反馈到生产现场或实验室，对生产或实验进行指导或进行控制。例如：最简单的是金属的拉伸试验……….。近年来，由于近代物理，化学，光学，声学，及微电子，材料科学，计算机，自动控制等学科的迅速发展，提供了很多敏感元件，转换元件，检测器件，显示和记录装置等器材和技术，这样不仅使以前的测试方法和仪器有了很大的改进和更新。同时也开发了一些新的设备解决了以前所不能解决的问题。如：硬度计。便携式，现场金相分析仪，高温金相分析仪及可以看到原子的扫描遂道电子显微镜，原子力显微镜，快速金相显微镜，可以看到动态变化的显微镜等等。现在的检测技术要求：是向着快速，简便，精确，自动化，多功能，低费用的方向发展。例如：以前化学分析到现在的光谱分析以前洗相照相到现在的电脑，打印机输出。 1.2.1关于材料测试的重要意义：我们可以从实际应用中的一些例子看出 1、在设计新的设备，或新的构件时就必须选用合适的材料，这就必须提供材料有关的性能数据，特别需要提供设备或构件实际服役的性能，来作为设计的依据。如航空母舰的钢板。飞机发动机的材料。 2、在合成和制备新材料或制定新工艺时，要对材料的性能进行比较，筛选，和确定最佳方案。如焊接工艺评定。 3、在工业生产中，对投产的原材料的质量，必须进行检查，用来了解它是不是符合规格，用来保证产品的质量。如压力容器的生产。 4、在生产加工过程中要对各道工序前后的材料半成品，成品的性能进行监控，

调质钢的金相组织

调质钢的金相组织及检验调质钢通常是指采用调质处理（淬火加高温回火）的中碳优质碳素结构钢和合金结构钢，如35、45、50、40Cr、 40MnB、40CrMn、30CrMnSi、38CrMoAlA、40CrNiMoA和40CrMnMo 等。调质钢主要用于制造在动态载荷或各种复合应力下工作的零件（如机器中传动轴、连杆、齿轮等）。这类零件要求钢材具有较高的综合力学性能。调质钢的热处理（一）预先热处理为了消除和改善前道工序（铸、锻、轧、拔）遗存的组织缺陷和内应力，并为后道工序（淬火、切削、拉拔）作好组织和性能上准备而进行退火或正火工序就是预先热处理。关于调质钢在切削加工前进行的预先热处理，珠光体钢可在Ac3 以上进行一次正火或退火；合金元素含量高的马氏体钢则先在Ac3 以上进行一次空冷淬火，然后再在Ac1以下进行高温回火，使其形成回火索氏体。（二）最终热处理调质钢一般加热温度在Ac3以上30~50℃，保温淬火得到马氏体组织。淬火后应进行高温回火获得回火索氏体。回火温度根据调质件的性能要求，一般取500~600℃之间，具体范围视钢的化学成分和零件的技术条件而定。因为合金元素的加人会减缓马氏体的分解、碳化物的析出和聚集以及残余奥氏体的转变等过程，回火温度将移向更高。二、调质钢的金相检验（一）原材料组织检验调质工件在淬火前的理想组织应为细小均匀的铁素体加珠光体，这样才能保证在正常淬火工艺下获得良好的淬火组织---细小的马氏体。（二）脱碳层检验钢材在热加工或热处理时，表面因与炉气作用而形成脱碳层。脱碳层的特征是，表面铁素体量相对心部要多（半脱碳）或表面全部为铁素体（全脱碳），从而使工件淬火后出现铁素体或托氏体组织，回火后硬度不足，耐磨性和疲劳强度下降。因此调质工件淬火后不允许有超过加工余量的脱碳层。金相试样的磨面必须垂直脱碳面，边缘保持完整，不应有倒角。脱碳层的具体测量方法可按GB/T 224-1987标准进行。（三）锻造的过热和过烧检验锻造加热时，由于加热温度高，不仅奥氏体晶粒粗大，而且有些夹杂物发生溶解而在锻后冷却时沿奥氏体晶界重新析出。一般过热时，仅出现粗大的奥氏体晶粒并产生魏氏组织。在一些低合金钢中还会出现粗大的贝氏体或马氏体组织。过热时沿奥氏体晶界析出的常为MnS 或FeS。用一般试剂无法侵蚀显示奥氏体晶界，最好方法用饱和的硝酸铵溶液进行电解侵蚀。侵蚀后试样的奥氏体晶界呈白色网状。由于过热锻件晶粒粗大，使得塑性和韧性下降，容易造成脆断。当钢加热到更高温度，接近液相线时，会出现过烧现象。过烧特征是钢的粗大晶界被氧化和熔化，锻造时将产生沿晶裂纹，在锻件表面出现龟裂状裂纹。（四）调质钢的淬火回火组织调质钢正常淬火组织为板条状马氏体和针片状马氏体，当含碳量较低时，如30CrMo等，形态特征趋向于低碳马氏体。当含碳量较高，如60Si2、50CrV等，形态特征趋向于高碳马氏体。如果淬火加热温度过低，或保温不足，奥氏体未均匀化，或淬火前预先热处理不当，未使原始组织变得细匀一致，导致工件淬火后的组织为马氏体和未溶的铁素体，后者即使回火也不能消除（图5-1）。

常见热处理问题

热处理培训资料常见热处理问题与解答（1）淬火常见问题与解决技巧 ※Ms点随C%的增加而降低淬火时，过冷沃斯田体开始变态为麻田散体的温度称之为Ms点，变态完成之温度称之为Mf点。%C含量愈高，Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms温度约为350℃左右，而0.8%C碳钢就降低至约200℃左右。 ※淬火液可添加适当的添加剂（1）水中加入食盐可使冷却速率加倍：盐水淬火之冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。（2）水中有杂质比纯水更适合当淬火液：水中加入固体微粒，有助于工件表面之洗净作用，破坏蒸气膜作用，使得冷却速度增加，可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理，不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。（3）聚合物可与水调配成水溶性淬火液：聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液，甚为方便，且又无火灾、污染及其它公害之虞，颇具前瞻性。（4）干冰加乙醇可用于深冷处理容液：将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度，是很实用的低温冷却液。 ※硬度与淬火速度之关联性只要改变钢材淬火冷却速率，就会获得不同的硬度值，主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线，此时沃斯田体变态温度较高，沃斯田体会生成波来体，变态开始点为Ps点，变态终结点为Pf点，波来体的硬度较小。若冷却速度加快，冷却曲线不会切过Ps曲线时，则沃斯田体会变态成硬度较高的麻田散体。麻田散体的硬度与固溶的碳含量有关，因此麻田散体的硬度会随着%C含量之增加而变大，但超过0.77%C后，麻田散体内的碳固溶量已无明显增加，其硬度变化亦趋于缓和。 ※淬火与回火冷却方法之区别淬火常见的冷却方式有三种，分别是：（1）连续冷却；（2）恒温冷却及（3）阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生，临界区域温度以上，可使用高于临界冷却速率的急速冷却为宜；进入危险区域时，使用缓慢冷却是极为重要的关键技术。因此，此类冷却方式施行时，使用阶段冷却或恒温冷却（麻回火）是最适宜的。

金相组织观察报告

实验二金相常识简介和铁碳合金平衡组织观察一、目地要求 1 、了解试样制备过程、金相显微镜基本构造和原理等金相常识。 2 、研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织。 3 、分析成分对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织和性能之间的相互关系。二、实验内容：将制好的样品放在显微镜上观察，注意显微镜的正确使用，并分析样品制备的质量好坏，初步认识显微镜下的组织特征并分析成分对铁碳合金显微组织的影响。三、实验设备：金相显微镜，抛光机易耗品：吹风器、样品、不同号数的砂纸、玻璃板，抛光粉悬浮液、4%的硝酸酒精溶液、酒精、棉花等四、实验步骤： 1.金相样品的制备方法。 2、样品硝酸酒精溶液腐蚀（即浸蚀）。

实验结论： 1画组织示意图（1）画出下列试样的组织示意图 1）亚共析纲 2）过共析钢 3）亚共晶白口铸铁 4）过共晶白口铸铁（2）画图方法要求如下 1）应画岩石记录表中的30—50直径的圆内，注明：材料名称、含碳量、腐蚀剂和放大倍数。并将组织组成物用细线引出标明。如下图： 2．回答以下问题（1）分析所画组织的形成原因。

（2）分析碳钢（任选一种成分）或白口铸铁（任选一种成分）凝固过程。

教学及实验方法： 1 、教师讲述和演示阶段：用 1 5 分钟时间讲解试样制备、显微镜结构、反射原理和黑白成像等金相常识，用 2 0 分钟时间联系铁碳平衡图讲解、分析本次实验的 7 种铁碳合金在平衡状态下的显微组织，用电视显微镜向全体学生展示所有显微组织，用 5 分钟时间讲解绘制显微组织的有关技巧。 2 、学生动手实验阶段：学生用 5 0 分钟时间对 7 种铁碳合金平衡组织进行观察和分析，进一步建立成分和组织之间相互关系的概念，绘出所观察到的显微组织图，用箭头标明各显微组织，并在相应图下标出成分，确立组织和成分之间的关系。

金相分析计算

计算题（初级）计量技术知识 1.计算1.1× 2.233×0.3344的结果？（3分） 1.1× 2.233×0.3344 = 1.1×2.23×0.334 = 0.819 ≈ 0.82 2.计算104.29 6.15315.041 4.10 5.2???的结果？ 104.29 6.15315.0414.105.2???=104.06.1515.0 4.10 5.2???= 640 154=0.240≈0.24 3.计算3.142＋0.0059＋25.18＋13.2579的结果。（5分）解：3.142＋0.0059＋25.18＋13.2579 ＝3.142＋0.006＋25.18＋13.258 ＝41.586 ≈41.59 金属学基础 1.体心立方晶胞和面心立方晶胞中原子数各是多少？（5分）解：体心立方晶胞：N ＝1+8×81 ＝2 面心立方晶胞：N ＝6×21 ＋8×81 ＝4 答：体心立方晶胞原子数为2个，面心立方晶胞原子数为4个。 2.金相分析在生产、材料科学发展与材料研制中的作用有哪些？7分答：（1）常规检测。常规的金相检测主要是控制材料和产品质量，包括原材料检验、生产过程中中间产品的抽查或在线检测以及最终产品的检测，以保证产品符合质量标准。（2）失效分析。通过综合理化分析、找出失效原因，掌握失效机理，达到有效控制和解决非正常失效。（3）组织与性能关系研究。金相检测对材料科学及新材料研制的重要作用，就是揭示材料内部组织和宏观性能之间的定性联系，揭示一些规律性，克服材料研制中的盲目性。 3.含碳量质量分数为0.40%的亚共析钢，试利用铁碳相图及杠杆原理计算先共析铁素体及珠光体含量。

金属热处理常用英文词汇

101个热处理常用英文词汇 1. indication 缺陷 2. test specimen 试样 3. bar 棒材 4. stock 原料 5. billet 方钢，钢方坯 6. bloom 钢坯,钢锭 7. section 型材 8. steel ingot 钢锭 9. blank 坯料，半成品 10. cast steel 铸钢 11. nodular cast iron 球墨铸铁 12. ductile cast iron 球墨铸铁 13. bronze 青铜 14. brass 黄铜 15. copper 合金 16. stainless steel不锈钢 17. decarburization 脱碳 18. scale 氧化皮 19. anneal 退火 20. process anneal 进行退火 21. quenching 淬火 22. normalizing 正火 23. Charpy impact text 夏比冲击试验 24. fatigue 疲劳 25. tensile testing 拉伸试验 26. solution 固溶处理 27. aging 时效处理 28. Vickers hardness维氏硬度 29. Rockwell hardness 洛氏硬度 30. Brinell hardness 布氏硬度 31. hardness tester硬度计 32. descale 除污，除氧化皮等 33. ferrite 铁素体 34. austenite 奥氏体 35. martensite马氏体 36. cementite 渗碳体 37. iron carbide 渗碳体 38. solid solution 固溶体 39. sorbite 索氏体

金相分析软件介绍

金相分析软件介绍检验类别模块名称功能说明 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002 【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112 【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01 【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 辅助评级【304】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（面积法）自动评级【305】钨、钼及其合金的烧结坯条、棒材晶粒度测试方法（切割线法）自动评级【322】铜及铜合金_平均晶粒度测定方法…YS/T 347-2004 自动评级【328】彩色试样图像平均晶粒度测定方法２ 2、非金属夹杂物显微评定【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 自动评级【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T 10561-2005/ISO 4967:1998 3、贵金属氧化亚铜金相检验【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 自动评级 4、脱碳层深度测定【004】脱碳层深度测定…GB 224-87 辅助评级 5、铁素体晶粒延伸度测定【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 自动评级 6、工具钢大块碳化物评级【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 自动评级 7、不锈钢相面积含量测定【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 自动评级８、灰铸铁金相【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 自动评级【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87 【058】石墨分布形状…GB 7216-87 比较评级【059】石墨长度…GB 7216-87 辅助评级【065】珠光体片间距…GB 7216_87 【066】珠光体数量…GB 7216_87 自动评级【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01 【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 比较评级【186】碳化物数量…GB 7216-87 自动评级【187】磷共晶类型…GB 7216-87 比较评级【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87 【189】磷共晶数量…GB 7216-87 自动评级

45钢高频淬火

45钢高频淬火性能研究学号：姓名：

45钢高频淬火性能研究 45钢经过调质处理后，有良好的综合性能，广泛应用于各种重要零件，如连杆，齿轮，轴类，不同的热处理工艺得到不同的工艺性能。本文研究了感应加热表面淬火对于45钢组织性能的影响，采用感应加热表面淬火技术对45钢进行表面强化，对所获得试件的淬硬层进行显微硬度测试。利用金相显微镜对试件淬硬层的组织、厚度进行研究分析。同时与正火并调质件进行硬度、金相组织等方面的比较。结果表明经过高频感应加热淬火后45钢的表面性能明显改善，表面为淬火马氏体，而心部仍为正火组织，使得试件既耐磨又有很强的韧性，所得的工艺参数将被作为生产实践的参考依据。关键词： 45钢高频感应淬火金相硬度

目录第一章前言.............................................. 错误！未定义书签。（一）感应加热淬火工艺概述.. (1) （二）感应加热淬火技术特点 (2) （三）高频感应淬火技术的应用.......................... -错误！未定义书签。（四）感应加热淬火技术的发展............................ 错误！未定义书签。（五）感应淬火常见问题及原因............................ 错误！未定义书签。（六）45钢齿轮热处理................................... 错误！未定义书签。第2章工艺方案制定与实验过程............................ 错误！未定义书签。（一）工艺设定.......................................... 错误！未定义书签。（二）实验过程.......................................... 错误！未定义书签。（1）实验目的......................................... 错误！未定义书签。（2）实验材料......................................... 错误！未定义书签。第3章实验结果及分析.................................... 错误！未定义书签。（一)硬度分析.. (12) （二）结论.............................................. 错误！未定义书签。致谢 (12) 参考文献.................................................. 错误！未定义书签。

热处理常见问题与解答

热处理常见问题与解答 1. 淬火常见问题与解决技巧 Ms点随 C %的增加而降低。淬火时，过冷奥氏体开始变态为马氏体的温度称之为Ms 点，变态完成之温度称之为Mf 点。%C含量愈高，Ms点温度愈降低。0.4%C碳钢的Ms 温度约为350℃左右，而0.8%C 碳钢就降低至约200℃左右。 2. 淬火液可添加适当的添加剂（1）水中加入食盐可使冷却速率加倍：盐水淬火之冷却速率快，且不会有淬裂及淬火不均匀之现象，可称是最理想之淬硬用冷却剂。食盐的添加比例以重量百分比10%为宜。（2）水中有杂质比纯水更适合当淬火液：水中加入固体微粒，有助于工件表面之洗净作用，破坏蒸气膜作用，使得冷却速度增加，可防止淬火斑点的发生。因此淬火处理，不用纯水而用混合水之淬火技术是很重要的观念。（3）聚合物可与水调配成水溶性淬火液：聚合物淬火液可依加水程度调配出由水到油之冷却速率之淬火液，甚为方便，且又无火灾、污染及其它公害之虞，颇具前瞻性。（4）干冰加乙醇可用于深冷处理容液：将干冰加入乙醇中可产生-76℃之均匀温度，是很实用的低温冷却液。 .硬度与淬火速度之关联性。 .只要改变钢材淬火冷却速率，就会获得不同的硬度值，主要原因是钢材内部生成的组织不同。当冷却速度较慢时而经过钢材的Ps曲线，此时奥氏体变态温度较高，奥氏体会生成波来体，变态开始点为Ps 点，变态终结点为Pf 点，波来体的硬度较小。若冷却速度加快，冷却曲线不会切过Ps 曲线时，则奥氏体会变态成硬度较高的马氏体。马氏体的硬度与固溶的碳含量有关，因此马氏体的硬度会随着%C含量之增加而变大，但超过0.77%C 后，马氏体内的碳固溶量已无明显增加，其硬度变化亦趋于缓和。 3. 淬火与回火冷却方法之区别淬火常见的冷却方式有三种，分别是：（1）连续冷却；（2）恒温冷却及（3）阶段冷却。为求淬火过程降低淬裂的发生，临界区域温度以上，可使用高于临界冷却速率的

金相实验报告(成分组织观察分析)

金相综合实验报告实验名称: 碳钢成分-工艺-组织-性能综合分析实验专业: 材料科学与工程班级: 材料11（1）指导老师：席生岐高圆小组组长: 仇程希小组成员：齐慧媛李敏朱婧王艳姿闫士琪陈长龙黄忠鹤郭晓波丁江蒋经国庞小通林乐二〇一四年四月三日

一、实验目的 1.了解碳钢热处理工艺操作； 2.学会使用洛氏硬度计测量材料的硬度性能值； 3.利用数码显微镜获取金相组织图像，掌握热处理后钢的金相组织分析方法； 4.探讨淬火温度、淬火冷却速度、回火温度对45和T12钢的组织和性能（硬度）的影响； 5.巩固课堂教学所学相关专业知识，体会材料的成分—工艺—组织—性能之间关系。二、实验内容 1.进行45和T12钢试样退火、正火、淬火、回火热处理，工艺规范参考相关资料； 2.用洛氏硬度计测定试样热处理试样前后的硬度； 3.制备所给表中样品的金相试样，观察并获取其显微组织图像； 4.对照金相图谱，分析探讨本次实验可能得到的典型组织：片状珠光体、片状马氏体、板条状马氏体、回火马氏体、回火托氏体、回火索氏体等的金相特征。三、实验原理热处理是一种很重要的金属加工工艺方法。热处理的主要目的是改变钢的性能，热处理工艺的特点是将钢加热到一定温度，经一定时间保温，然后以某种速度冷却下来，从而达到改变钢的性能的目的。研究非平衡热处理组织，主要是根据过冷奥氏体等温转变曲线来确定。热处理之所以能使钢的性能发生显著变化，主要是由于钢的内部组织结构发生了的一系列的变化。采用不同的热处理工艺，将会使钢得到不同的组织结构，从而获得所需要的性能。钢的热处理基本工艺方法可分为退火、正火、淬火和回火等。 (一)碳钢热处理工艺 1.加热温度亚共析钢加热温度一般为Ac3+30-50℃，过共析钢加热温度一般为Ac 1＋30-50℃（淬火）或Acm+50-100℃（正火）。淬火后回火温度有三种，即：低温回火（150-250℃）、中温回火（350-500℃）、

焊接热处理常见缺陷

第一节常见焊后热处理缺陷一、过热和过烧应热处理温度过高或保温时间过长而引起晶粒显著粗化的现象称为过热在实际焊接热处理中，过热可能是热电偶固定不当或测温不准确而造成的。过热可使金属材料的强度降低，塑性变差。过热可用正火来消除。因热处理温度过高，不仅造成晶粒粗大、而且引起晶界局部融化的现象称为过烧。过烧可使金属材料的强度显著降低，塑性级差。过烧是无法消除的，因而只能是材料报废。二、氧化和脱碳氧化是指材料中的合金元素在加热过程中与氧化气氛发生作用而形成金属氧化物层（氧化皮）的一种现象。在600℃以上温度加热普通钢铁时，随氧化膜的不断增厚，氧化物晶格中积累的弹性应力场将使膜与基体的定向适应关系遭到破坏，从而使膜与工件发生开裂与脱离。金属的氧化过程伴随有脱碳过程，氧化速度快时脱碳作用不明显。金属氧化实际上是金属消耗的过程，因而将造成工件表面不均匀，共建尺寸减小，甚至报废。脱碳是指钢铁材料在加热过程中表层中的碳与加热介质中的脱碳气体（氧气、水蒸气等）相互作用而烧损的一种现象。托探是材料的氧化过程，当炉温在700~850℃并有大量的脱碳气氛是易发生，这是由于此时钢中碳的扩散速度与大于其表面的氧化速度所造成的。脱碳可造成工件表面硬度不足，材料的疲劳强度下降。当氧化和脱碳超过允许的极限时，将严重影响材料的实用性能，甚至造成工件报废。其改善措施是在保护介质中加热或在工件表面施以防氧化涂层。例如，对重要工件和精密件，可以采取防氧化涂料来防止其在加热过程中发生氧化和脱碳。常用的防氧化涂料有：（1）砂42%+粘土44%+氧化铅2%+硼砂10%+碳酸钠2%+，60℃干燥5小时后热处理；（2）04玻璃料20%+011玻璃料15%+氧化铬4%+云母氧化铁8%+滑石粉10%+改性膨润土3%+虫胶溶剂（38%）20%+溶剂20%，室温放置8~12小时后热处理。（3）其他涂料，参见标9-1 标9-1 常用的抗氧化防脱碳涂料

铜及铜合金的金相组织分析.

铜及铜合金的金相组织分析一）结晶过程的分析结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。（二）宏观分析中常见缺陷在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。铸造时热应力可产生裂纹。浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。（三）微观分析与铜相互作用的性质，杂质可分三类： 1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。 2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。 3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色；铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、 Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。偏振光观察：Cu2O呈暗红色。 QJ 2337-92 铍青铜的金相试验方法金相分析晶粒度检测金属显微组织分析，晶粒度分析，GB/T 6394-02 金属平均晶粒度测定方法 ASTM E 112-96（2004）金属平均晶粒度测定方法

YS/T 347-2004 铜及铜合金平均晶粒度测定方法 GB/T13298-91 金属显微组织检验方法 GB/T 13299-91 钢的显微组织评定方法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 ASTM E45-05 钢中非金属夹杂物含量测定方法 GB/T 224-87 钢的脱碳层深度测定方法 ASTM E407-07 金属及其合金的显微腐蚀标准方法 GB/T 226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 5168-85 两相钛合金高低倍组织 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 ASTM A 247-06 铸件中石墨微结构评定试验方法 GB/T 7216-87 灰铸铁金相 EN ISO 945:1994 石墨显微结构 GB/T 13320-07 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 CB 1196-88 船舶螺旋桨用铜合金相含量金相测定方法 JB/T 7946.1-1999 铸造铝合金金相铸造铝硅合金变质 JB/T 7946.2-1999 铸造铝合金金相铸造铝硅合金过烧 JB/T 7946.3-1999 铸造铝合金金相铸造铝氧是铜中最常见的杂质，可产生氢脆。所以含氧量应严格规定。 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89

45号钢淬火回火实验要点

郑州航空工业管理学院金属材料及热处理课程设计学生专业：材料成型及控制工程学生姓名：学生学号：所在学院：机电工程学院指导老师：报告日期： 2015年5月14日

目录一、实验综述---------------------------- （3）二、实验目的---------------------------- （8）三、实验设备---------------------------- （8）四、实验过程---------------------------- （8）五、实验结果---------------------------- （9）六、实验结果分析------------------------- （12）七、结论------------------------------- （12）八、参考文献--------------------------- （13）

一、实验综述 45号钢综述 45 号钢为优质碳素结构用钢 ,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。45号钢主要成分为Fe（铁元素），且含有以下热处理是一种很重要的金属热加工的工艺方法，热处理是根据钢在固态下组织转变的规律，通过不同的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，达到改善刚才性能的一种热加工工艺。热处理一般是由加热、保温、和冷却三个阶段组成的，其基本工艺方法可分为退火、淬火及回火等，本次试验要求是淬火与回火。（一）钢的淬火钢的淬火：淬火是指将钢加热到临界温度以上，保温后以大于临界冷却速度的速度冷却，使奥氏体转变为马氏体的热处理工艺。淬火的目的就是为了获得马氏体，并与适当的回火工艺相配合，以提高刚的力学性能。为了正确地进行钢的淬火，必须考虑下列三个重要因素：淬火加热温度、保温时间和冷却速度。（1）淬火温度选择正确选定加热温度是保证淬火质量的重要一环。淬火加热温度的选择应以得到细小的奥氏体晶粒为原则，以便淬火后获得细小的马氏体组织。淬火时的具体加热温度主要取决于钢的临界点确定，钢的淬火温度可根据（如图1所示）进行选择。对45#钢的亚共析钢，其加热温度为 Ac3+30~50oC，此实验采用的加热温度为790o。若加热温度不足（低于780oC的Ac3温度），则淬火组织中将出现铁素体而造成强度及硬度的降低；但过高的加热温度（如超过Acm）不仅无助于强度、硬度的增加，反而会由于产生过多的残余奥氏体而导致硬度和耐磨性的下降。

金相组织分析可下载可修改优质文档

实验三碳钢的非平衡组织及常用金属材料显微组织观察实验目的概述实验内容实验方法实验报告思考题一、实验目的 1. 观察碳钢经不同热处理后的显微组织。 2. 熟悉碳钢几种典型热处理组织——M、T、S、M回火、T回火、S回火等组织的形态及特征。 3. 熟悉铸铁和几种常用合金钢、有色金属的显微组织。 4. 了解上述材料的组织特征、性能特点及其主要应用。 TOP 二、概述 1. 碳钢热处理后的显微组织碳钢经退火、正火可得到平衡或接近平衡组织，经淬火得到的是不平衡组织。因此，研究热处理后的组织时，不仅要参考铁碳相图，而且更主要的是参考钢的等温转变曲线(C曲线)。为了简便起见，用C曲线来分析共析钢过冷奥氏体在不同温度等温转变的组织及性能（见表3-1）。在缓慢冷时(相当于炉冷，见图2-3中的V1)应得到100%的珠光体；当冷却速度增大到V2。时(相当于空冷)，得到的是较细的珠光体，即索氏体或屈氏体；当冷却速度增大到V3时(相当于油冷)，得到的为屈氏体和马氏体；当冷却速度增大至V4、V5，(相当于水冷)，很大的过冷度使奥氏体骤冷到马氏体转变开始点(Ms)后，瞬时转变成马氏体。其中与C曲线鼻尖相切的冷却速度(V4)称为淬火的临界冷却速度。转变类型组织名称形成温度范围／℃显微组织特征硬度(HRC) 珠光体型相变珠光体 (P) >650 在400～500X金相显微镜下可以观察到铁索体和渗碳体的片层状组织～20 (HBl80～200)索氏体 (S) 600～650 在800一]000X以上的显微镜下才能分清片层状特征，在低倍下片层模糊不清 25～35 屈氏体 (T) 550～600 用光学显微镜观察时呈黑色团状组织，只有在电子显徽镜(5000～15000X)下才能看出片层状 35—40 贝氏体型相变上贝氏体 (B上) 350～550 在金相显微镜下呈暗灰色的羽毛状特征 40—48 下贝氏体 (BT) 230～350在金相显微镜下呈黑色针叶状特征48～58

金属热处理缺陷分析报告及案例

<<金属热处理缺陷分析及案例>>试题一、填空题 1、热处理缺陷产生的原因是多方面的，概括起来可分为热处理前、热处理中、热处理后三个方面的原因。 2、热处理缺陷分析方法有：断口分析、化学分析、金相检验、力学性能试验、验证试验、综合分析。 3、断裂可分为两种类型：脆性断裂和韧性断裂。 4、金属断裂的理论研究表明：任何应力状态都可以用切应力和正应力表示，这两种应力对变形和断裂起着不同的作用，只有切应力才可以引起金属发生塑性变形，而正应力只影响断裂的发展过程。 5、热处理变形常用的校正方法可分为机械校正法和热处理校正法。 6、热应力是指由表层与心部的温度差引起的胀缩不均匀而产生的内应力。 7、工程上常用的表面淬火方法主要有高频感应加热淬火和火焰淬火两种。 8、热处理中质量控制的关键是控制加热质量和冷却质量。 9、过热组织晶粒粗大的主要特征是奥氏体晶粒度在3级以下。 10、真空热处理常见缺陷有表面合金元素贫化、表面不光亮和氧化色、表面增碳或增氮、粘连、淬火硬度不足、表面晶粒长大。 11、低温回火温度范围是（150－250）℃，中温回火温度范围是（350－500）℃，高温回火温度范围是（500－6 50）℃。

12、工件的形状愈不对称，或冷却的不均匀性愈大，淬火后的变形也愈明显。 13、马氏体片越长，撞击能量越高，显微裂纹密度会越大，撞击应力会越大，显微裂纹的数目和长度也会增加。 14、合金元素通过对淬透性的影响，从而影响到淬裂倾向，一般来说，淬透性增加，淬裂性会增加。合金元素对M S的影响较大，一般来说，M S越低的钢，淬裂倾向越大。 15、一般来说，形状简单的工件，可采用上限加热温度，形状复杂、易淬裂的工件，则应采用下限加热温度。 16、对于低碳钢制工件，若正常加热温度淬火后内孔收缩，为了减小收缩，要降低淬火加热温度；对于中碳合金钢制的工件，若正常加热温度淬火后内孔胀大，为了减小孔腔的胀大，需降低淬火加热温度。 17、工件的热处理变形分为尺寸变化和形状畸变两种形式。二、单项选择题 1、淬火裂纹通常分为 A 四种。 A、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、剥离裂纹 B、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、显微裂纹 C、纵向裂纹、横向裂纹、网状裂纹、表面裂纹 D、纵向裂纹、横向裂纹、剥离裂纹、应力集中裂纹 2、第一类回火脆性通常发生在淬火马氏体于 B 回火温度区间，这类回火脆性在碳钢和合金钢中均会出现，它与回火后的冷却速

焊接冶金实验报告45#钢与Q235焊接焊接接头组织性能分析金相硬1度

45#钢与Q235焊接焊接接头组织性能分析 XXXX（XXXXX）（swjtu材料学院成型一班）摘要：焊缝组织性能和母材有所区别，选择45#钢与Q235焊接接头作为研究对象，进行手工焊后取样，通过研究硬度分布情况和焊缝、热影响区以及母材的金相组织的变化，分析所需要的结果。关键词：硬度分布45#钢与Q235接头组织性能焊缝及热影响区的显微组织是评价焊接接头质量的重要指标之一。焊接金相检验的目的，一方面是为了检验焊接接头的质量是否符合有关标准的规定；另一方面是通过对一些焊接接头的进行分析鉴别金相组织各区域的缺陷的分布、性质，从而判定缺陷产生的原因，45#钢与Q235焊接在定位构件等制造中有重要的应用。一、实验材料和方法： 1.1实验材料：焊接使用的材料为45#钢与Q235钢焊接接头试样 1.2.1金相组织观察取焊接接头试样经240#、600#、800#、1000#、1200#、1500#水磨砂纸打磨后抛光，抛光至无划痕，用4%硝酸酒精试剂腐蚀，用光学显微镜对制备好金相试样进行组织观察与分析。 1.2.2显微硬度测试试样截取方位，数量及方法按《GB/T2649—81焊接接头机械性能试验取样方法》规定。截取的样坯应包括焊接接头的所有区域。试样表面必须与支撑面相互平行，表面粗糙度应符合相应硬度测试法《GB/T4340.1—2009金属材料维氏硬度试验》的规定。本次试验采用的是HVA-10A型小负荷维氏硬度计和HVS-30型数显维氏硬度计。本实验中硬度试样为45#钢与Q235焊接焊接接头，硬度点沿垂直于焊缝方向分布，硬度取样点可垂直于焊缝，每个0.5mm测1点，离焊缝较远后可距离大些（母材），2mm 测1点。 2试验结果 2.1 金相试验结果 45#与Q235焊接接头的金相组织见图1所示。 (a) (b) (c)

常见热处理及优缺点

一退火将钢件加热到高于或低于钢的临界点,保温一定时间,随后在炉内或埋入导热性较差的介质中缓慢冷却,以获得接近平衡的组织,这种工艺叫— 目的: 1) 降低硬度—切削加工 2) 细化晶粒,改善组织—提高机械性能 3) 消除内应力—淬火准备 4) 提高塑性,韧性—冷冲压, 冷拉拔 1 完全退火:将钢加热到Ac3以上30~50℃,保温一定时间后,缓慢冷却以获得接近平衡状态组织(P+F)的热处理工艺. 目的:通过完全重结晶,使锻,铸,焊件降低硬度,便于切削加工,同时可消除内应力,使A充分转变成正常的F 和P. 应用: 亚共析钢 * 不能用于共析钢,∵在Accm以上缓冷,会析出网状渗碳体(Fe3CⅡ),脆性↑ 2 不完全退火:将共析钢或过共析钢加热到Ac1以上20~30℃,适当保温,缓慢冷却的热处理工艺-- 又叫球化退火. 目的:使珠光体组织中的片状渗碳体转变为粒状或球状,这种组织能将低硬度,改善切削加工性.并为以后淬

火做准备.减小变形和开裂的倾向. 应用:共析钢,过共析钢(球化退火) 3 等温退火：将钢件加热到Ac3A（亚共析钢）或Ac1(共析钢或过共析钢)以上,保温后较快地冷却到稍低于Ar1的温度,再等温处理,A转变成P后,出炉空冷. 目的: 节省退火时间,得到更均匀的组织,性能. 应用: 合金工具钢,高合金钢 4 去应力退火:将钢加热到Ac1以下某一温度(约500~650℃)保温后缓冷. (又叫低温退火) 目的:消除内应力应用:铸,锻,焊 *不发生相变,重结晶例子:杯裂 5 再结晶退火:将钢件加热到再结晶温度以上150~250℃,即650~750℃,保温,空冷. 目的: 发生再结晶,消除加工硬化. 应用: 冷扎,冷拉,冷压等 * 可能相变 6 扩散退火: 均匀化退火,高温进行目的:消除偏析,应用:铸件二正火钢件加热到Ac3(亚)或Accm(过共)以上30~50℃,保