(完整)参考版--常用金属材料显微组织观察-
【金属材料学实验】4-不锈钢及耐热钢的显微组织观察
2.耐热钢
• 在650℃~1100℃使用，且在高温环境中保持较高持久 强度、抗蠕变性和和良好化学稳定性的合金钢。可分 为抗氧化钢和热强钢两类。
2.1抗氧化钢
• 分为铁素体型、奥氏体型。
铁素体型特点：具有单相铁素体，无相变，韧性较低，抗氧化 性强。如Cr13（800~850℃）、Cr25（1000℃ ） 奥氏体型特点：使用温度800~1000℃显微组织为奥氏体，或有 少量铁素体。使用状态为铸件或锻轧件。如Cr20Mn9Ni2Si2N
1.1铁素体不锈钢：
• 在使用状态下以铁素体组织为主的不锈钢，含铬量在 11%~30%。铁素体不锈钢一般不含镍，这类钢存在脆性大 塑性差、焊后塑性和耐蚀性明显降低等缺点，因而限制 了它的应用。
• 典型铁素体不锈钢有0Cr13、Cr16~19型（如Cr17）、 Cr25~28型（如Cr25）。
• 铁素体不锈钢的热处理比较简单，一般在750℃~850℃范 围内退火。
双相钢
00Cr18Ni5 Mo3Si2
C≤0.03,Si:1.30~2.00, Mn:1.00~2.00, Ni:4.50~5.50, Cr:18.00~19.50, Mo:2.50~3.00
热强钢
• 15CrMo 热轧正火 F+P
• C:0.12-0.18%； Mn:0.40-0.70%； Si:0.15-0.40%； Mo:0.45-0.60%； Cr:0.80-1.20%
不锈钢及耐热钢的显微组织观察
实验目的
• 1.了解不锈钢及耐热钢的分类方法的显微组织特点 • 2.掌握几种常见的不锈钢及耐热钢的显微组织
1.不锈钢分类
• 在大气和酸、碱、盐等腐蚀性介质中具有一定耐蚀 性的高铬(一般为12%~30%)合金。
铸铁和有色金属的显微组织观察
实验五铸铁与有色金属得显微组织观察一、实验目得1、观察与分析各种铸铁得显微组织特征；2、熟悉常用铝合金、铜合金及轴承合金得显微组织。
二、铸铁及有色金属概述铸铁得组织（除白口铸铁外）可以认为就是在钢得基体上分布着不同形态，尺寸与数量得石墨,其中石墨得形状及数量变化对性能起着重要得作用,所以正确认识与鉴别各类铸铁得金相组织对估计与评定得质量与性能有着重要意义.有色金属与合金具有某些独特得优良性能,例如铝合金比重小而强度高;铜及铜合金导电性好,耐腐性强；轴承合金具有良好得减摩性等，而这些性能特点也无不与其内部组织密切相关.下面着重介绍与分析各种类型合金材料得组织特点。
（一）铸铁：根据石墨得形态、大小与发布情况不同,铸铁分为:灰口铸铁（石墨呈片条状)，可锻铸铁（石墨呈团絮状）与球墨铸铁(石墨呈圆球状)。
1、灰口铸铁灰口铸铁得组织特征就是在钢得基体上分布着片状石墨。
根据石墨化程度及基体组织得不同，灰口铸铁分为：铁素体灰口铸铁,铁素体—珠光体灰口铸铁与珠光体灰口铸铁。
图１(a)为铁素体灰口铸铁得显微组织,其中石墨呈黑灰色片状分布在亮白色得铁素体基体上。
图1（ｂ）为铁素体-珠光体灰口铸铁得显微组织,其中除黑灰色片状石墨外，暗黑色基体为珠光体，亮白色得为铁素体基体。
图1 灰口铸铁得组织观察2、可锻铸铁可锻铸铁（又称为韧性铸铁)就是由白口铸铁经石墨化退火处理而得，其中渗碳体发生分解而形成团絮状石墨。
按照基体组织得不同,可锻铸铁分为铁素体可锻铸铁与珠光体可锻铸铁两类。
图2（ａ)为铁素体可锻铸铁得显微组织,其中石墨呈暗黑色团絮状，亮白色晶粒为基体铁素体.图2（b）为珠光体可锻铸铁得显微组织，在珠光体基体上分布着黑灰色絮状石墨。
图2 可锻铸铁得显微组织3、球墨铸铁在球墨铸铁得组织中石墨呈圆球状。
球状石墨得存在可使铸铁内部得应力集中现象得到改善,同时减轻了对基体得割裂作用,从而充分发挥了基体性能得潜力,使球墨铸铁获得很高得强度与一定得韧性。
【金属材料学实验】1-工程结构钢显微组织观察
低合金结构钢
• Q345 （16Mn） 热轧+退火 F+P
• C:0.13～0.19;Si:0.20～0.60;Mn:1.20～1.60；P≤0.030;S≤0.020;Ni≤0.30; Cu≤0.25
优质碳素结构钢
20钢 淬火 M
C：0.15~0.25%；Si：0.17~0.37%；Mn：0.35~0.65%；S ≤0.045%; P ≤0.045%; Cr≤0.15%；Ni≤0.30%
优质碳素结构钢
35G 退火态 F+P 183HB
C：0.30~0.40%；Si：0.17~0.37%；Mn：0.50~0.80%； S ≤0.045%; P ≤0.045%; Cr≤0.30%；Ni≤0.30%
0.50～0.80 0.35
S 0.050 0.050 0.045 0.050 0.045 0.040 0.035 0.050 0.045 0.050
P 0.045 0.045
0.045
0.040 0.035 0.045
0.045
脱氧方法
F、b、Z F、b、Z F、b、Z F、b、Z
Z TZ F、b、Z
• 60、65、70、75等牌号属于高碳钢。它们经过淬火、回火 后不仅强度、硬度提高，且弹性优良，常用来制造小弹簧、 发条、钢丝绳、轧辊
普通碳素结构钢
Q235 退火态 F+P
C：0.12~0.22%；Si ≤0.30%；Mn：0.30~0.70%； S ≤0.05%; P ≤0.045%;
优质碳素结构钢
一文看懂金属显微结构分析（附标准原文下载）
一文看懂金属显微结构分析（附标准原文下载）显微结构分析是人们通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透视电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）等分析仪器来研究金属材料、复合材料、各种新材料等的显微组织大小、形态、分布、数量和性质的一种方法。
显微组织是指如晶粒、包含物、夹杂物以及相变产物等特征组织。
利用这种方法来考查如合金元素、成分变化及其与显微组织变化的关系：冷热加工过程对组织引入的变化规律；应用金相检验还可对产品进行质量控制和产品检验以及失效分析等。
故材料微观结构检查是材料质量管控的关键环节。
应用领域：航空航天、能源、机电、汽车、交通运输、计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工、冶金等。
非金属夹杂物评定目的：钢中非金属夹杂物会降低钢的机械性能，特别是降低塑性、韧性及疲劳极限。
严重时，还会使钢在热加工与热处理时产生裂纹或使用时突然脆断。
非金属夹杂物也促使钢形成热加工纤维组织与带状组织，使材料具有各向异性。
严重时，横向塑性仅为纵向的一半，并使冲击韧性大为降低。
因此，对重要用途的钢（如滚动轴承钢、弹簧钢等）要检查非金属夹杂物的数量、形状、大小与分布情况。
应用范围：轴承钢、弹簧钢、不锈钢、高速钢、合金钢、模具钢等测试步骤：取样→清洗→镶嵌→研磨→抛光→观察参考标准：ASTM E45-2013 测定钢材夹杂物含量的试验方法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GB/T 18876.1-2002 应用自动图像分析测定钢和其它金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其它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GB/T 18876.2-2006 应用自动图像分析测定钢和其它金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第2部分：钢中夹杂物级别的GB/T 18876.3-2008 应用自动图像分析测定钢和其它金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第3部分钢中碳化物级别的图像分析与体视学测定GB/T 30834-2014 钢中非金属夹杂物的评定和统计扫描电镜法JB/T 9503-2015 仪表轴尖用钴基合金夹杂物的评定方法与等级典型图片：宏观金相组织分析目的：评价压铸件或焊缝是否存在空洞、夹杂，压铸件的组织走向，焊缝是否存在未焊透等明显缺陷。
铸铁及有色金属显微组织观察1
• 表１
编号
样品名称
1 普通灰口铁（P基体）
2 普通灰口铁（P+F基体）
3 可锻铸铁（F基体）
4 可锻铸铁（P基体）
5 球墨铸铁（F基体）
6 球墨铸铁（F+P基体）
7 球墨铸铁（P基体）
8 硅铝明（ZL102） 9 硅铝明（ZL102） 10 单相黄铜（H70）
处理状态
铸态 铸态 铸态 铸态 铸态 铸态 铸态 铸造未变质 铸造变质 冷加工退火
类。α是锡在铜中的固溶体,塑性良好,适于冷加工；δ是复杂
立方晶格的化合物,硬而脆。
•
Hale Waihona Puke 在最后凝固的树枝间含锡偏多,形成
〔α+δ〕共析体；经变形退火后仍可得到单
相α固溶体。常用的QSn10锡青铜铸造试样,
用3%FeCl3+10%HCl水溶液浸蚀后,可看到
亮白色的共析体在富锡的固溶体〔呈黑色〕
之间显示出来。
的显微组织中,α相呈亮白色,黑色。β’相是以CuZn电子化
合物为基的有序固溶体,在低温下较硬较脆,但在调温下有较
好的塑性,所以双相黄铜可以进行热压力加工。
•
锡青铜 由铜锡相图可知,铜锡合金结晶温度间隔很宽,
易偏析。而且锡在铜中扩散很困难,因此锡青铜的实际组织
与平衡状态相差很大。锡青铜的组织可分为α和〔α+δ〕两
腐蚀剂
4%硝酸酒精 4%硝酸酒精 4%硝酸酒精 4%硝酸酒精 4%硝酸酒精 4%硝酸酒精 4%硝酸酒精 4%硝酸酒精
金相组织
片状石墨，基体 为P
片状石墨，基体 为P+F
团絮石墨，基体 为P
团絮石墨，基体 为F
球状石墨，基体 为F
实验五、常用金属材料组织观察及分析
实验五、常用金属材料组织观察及分析一、实验目的：1、观察及研究常用的几种合金材料的显微组织的特征。
2、了解及掌握它们铸造、加工、热处理状态下组织及性能之间的关系。
二、实验说明：这里主要介绍铸铁、合金钢、铜合金、铝合金及轴承合金，它们的应用也较广泛有必要进行深度的了解。
三、实验内容：（一）铸铁1、白口铸铁：白口铸铁的碳以结合态（渗碳体的形式）存在，断口呈银白色。
其组织特征是没有石墨而有莱氏体组织。
根据含碳量可将白口铸铁分为亚共晶、共晶、过共晶白口铸铁。
（1）亚共晶白口铸铁：含碳量大于2.06，小于4.30%的白口铸铁称为亚共晶白口铸铁，其显微组织含有由初生树枝状的奥氏体转变成的珠光体、共晶莱氏体及二次渗碳体。
再显微镜下看到的暗黑色树枝状的为珠光体，白底上分布细小暗黑色的散粒状的为莱氏体，而二次渗碳体则与莱氏体中的渗碳体相互混杂，而难于分辨。
（2）、共晶白口铸铁：含碳量等于4.30%的白口铸铁称为共晶白口铸铁，其显微组织为100%的莱氏体，它是渗碳体与珠光体的机械混合物，其中黑色细点状或短条状是珠光体，而白色的基体为渗碳体。
（3）、过晶白口铸铁：含碳量大于4.30%的白口铸铁称为过共晶白口铸铁，其显微组织由一次渗碳体和莱氏体组成。
其中粗大的白亮条状为一次渗碳体，白底上分布细小暗黑色的散粒状的为莱氏体。
2、灰口铸铁：灰口铸铁中的碳以游离状态（石墨）存在，断口呈灰色。
其组织由金属基体和无方向分布的片状石墨组成。
金属基体可以是铁素体、珠光体及珠光体加铁素体的混合基体三种。
石墨在未经浸蚀的试样即可观察到，而基体则需用2—4%的硝酸酒精浸蚀才能识别。
3、麻口铸铁：铸铁在结晶过程，由于受到冷却条件的影响，使其具有灰口铸铁和白口铸铁的组织特征，其组织中具有石墨又有莱氏体。
4、球墨铸铁：球墨铸铁中的碳同样以游离状态存在，但石墨呈球状分布，组织是由金属基体和球状石墨组成。
金属基体同样是铁素体、珠光体及铁素体加珠光体的混合基体三种。
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析(含实验报告格式)
350
5－
147～ 241
机油泵齿轮
420
2
－
2297～ 302
柴油机、汽油机曲轴；
490
2
－
2297～ 磨床、铣床、车床的主轴 302 ；空压机、冷冻机缸体、
560
2
－
2417～ 缸套 实验32二1铸铁、有色金属及合金显微组织分析(含实验报告格
式)
第一部分：常用铸铁组织观察
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析
性能：脆性大，很少使用(含。实验报告格式)
第一部分：常用铸铁组织观察
3、灰口铸铁的种类
根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为：
普通灰铸铁：石墨呈片状 其基体组织有3种（F基、P基、 F基+P基）
可锻铸铁：石墨呈团絮状 其基体组织有3种（F基、P基、 F基+P基）
一、生产方法：
先将铸铁浇注成白口铸铁,然后进行高温石墨化退 火,使渗碳体分解得到团絮状石墨。
二、可锻铸铁的组织
可锻铸铁有铁素体和珠光体两种基体。
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析 (含实验报告格式)
第一部分：常用铸铁组织观察 三、可锻铸铁的牌号
铁素体可锻铸铁以“KT”表示，珠光体可锻铸铁以“KTZ” 表示。其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率。
球墨铸铁：石墨呈球状 其基体组织与处理状态有关（铸态、退火态、 正火态、等温淬火态）
蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析 (含实验报告格式)
第一部分：常用铸铁组织观察
一、灰铸铁的组织
第1节 普通灰铸铁
灰铸铁有铁素体、珠光体、(铁素体+珠光体)+石墨三种基
实验 合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察
(2) 观察各类成分的合金要结合相图和热处 理条件来分析应该具有的组织，着重区别 各自的组织形态特点。
(3) 认识组织特征之后，再画出所观察试样 的显微组织图。画组织图时应抓住组织形 态的特点，画出典型区域的组织。
实验四 合金钢、铸铁、有色 金属的显微组织观察
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、实验原理
1．几种常用合金钢的显微组织
图4.1 W18Cr4V钢的铸态组织
图4.2 W18Cr4V钢锻后退火组织
图4.3 W18Cr4V钢的淬火组织
图4.4 微组织
图4.5 F基体口铸铁
图4.6 P+F基体球墨铸铁 图4.7 P基体可锻铸铁
3．几种常用有色金属的显微组织
图4.8 未变质处理的硅铝明合金组织 图4.9 经变质处理后硅铝明合金组织
图4.10 单相黄铜的组织特征
图4.11 双相黄铜
三、实验内容及方法指导
四、实验报告要求
(1) 写出实验目的。 (2) 分析讨论各类合金钢组织的特点，并与
相应碳钢组织作比较，同时把组织特点与 性能和用途联系起来。 (3) 分析讨论各类铸铁组织的特点，并同钢 的组织作对比，指出铸铁的性能和用途的 特点。
金相组织分析(碳钢的非平衡组织及常用金属材料显微组织观察)
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马氏体型相变马氏体(M)<230在正常淬火温度下呈细针状马氏体(隐晶马氏体)，过热淬火时则呈粗大片状马氏体60～65亚共析钢的C曲线与共析钢相比，只是在其上部多了一条铁素体先析出线，当奥氏体缓慢冷却时(相当于炉冷，如图2-3中V1：)，转变产物接近平衡组织，即珠光体和铁素体。
304不锈钢金相显微组织
304不锈钢金相显微组织304不锈钢是一种常用的不锈钢材料，具有良好的耐蚀性和机械性能。
其金相显微组织是指通过显微镜观察得到的金属晶粒形状和分布情况。
下面将从晶粒结构、晶粒大小和晶粒分布等方面介绍304不锈钢的金相显微组织。
首先，304不锈钢的晶粒结构是由晶粒组成。
晶粒是指金属在凝固过程中形成的具有完整晶体结构的颗粒。
304不锈钢的晶粒结构主要由奥氏体和铁素体组成。
奥氏体具有良好的抗腐蚀性能，而铁素体则具有良好的机械性能。
在正常条件下，304不锈钢的晶粒结构呈现出均匀的混合晶体结构。
其次，不同的加热和冷却工艺可以对304不锈钢的晶粒大小产生影响。
通常情况下，晶粒越小，材料的强度和韧性越好。
通过控制加热和冷却过程，可以实现粗晶和细晶结构的调控。
在热处理过程中，通过加热到一定温度并保持一段时间，然后快速冷却，可以促使晶粒长大，从而得到粗晶结构。
相反，通过快速加热和快速冷却，可以实现晶粒细化。
晶粒细化能够改善材料的冲击韧性和耐蚀性能。
最后，304不锈钢的晶粒分布是指晶粒在材料中的分布情况。
通常情况下，晶粒分布均匀的材料具有较好的性能。
然而，在某些情况下，如焊接等工艺中，晶粒会发生变化，从而使晶粒分布不均匀。
不均匀的晶粒分布容易导致局部腐蚀，从而影响材料的使用寿命。
因此，在实际应用中，需要采取适当的措施，如合理设计焊接工艺，以保证晶粒分布的均匀性。
综上所述，304不锈钢的金相显微组织是由晶粒结构、晶粒大小和晶粒分布等因素决定的。
通过控制加热和冷却工艺，可以调控晶粒的大小和分布，从而获得具有良好性能的304不锈钢材料。
在实际应用中，需要对其金相显微组织进行研究和分析，以评估材料的性能和可靠性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铁素体
铁素体
索氏体体
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
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.
图4、等温淬火-30年凶门51—x400
嚏陵氏氏体
30CrMnSi是高强度调质结构钢。组织形貌，保持马氏体位向的回火索氏体，并出现极少量的铁素.体
高速钢的铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似。其中莱氏体由合金碳化物和马氏体或屈氏体组成.莱氏体沿晶界呈宽网状分布，莱氏体中的碳化物粗大，有骨架状，不能靠热处理消除，必须进行锻造打碎。锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和碳化物所组成的。
图11、高速钢-淬火x400
马氏体及残余奥
氏体
残余奥氏体
点状碳化物
（完整）参考版一常用金属材料显微组织观察-
特性：具有很高的强度和韧性，淬透性较高，冷变形塑性中等，切削加工性能良好。有回火脆性倾向，横向的冲击韧性差。焊接性能较好，但厚度大于3rmi时，应先预热到150℃,焊后需热处理.一般调质后使用。
用途：多用于制造高负荷、高速的各种重要零件，如齿轮、轴、离合器、链轮、砂轮轴、轴套、螺栓、螺母等，也用于制造耐磨、工作温度不高的零件，变载荷的焊接构件，如高压鼓风机的叶片、阀板以及非腐蚀性管道管子
高速钢优良的热硬性及高的耐磨性，只有经淬火及回火后才能获得。它的淬火温度较高，为1270〜1280℃,以使奥氏体充分合金化，保证最终有高的热硬性。淬火时可在油中或空气中冷却。淬火组织为马氏体、碳化物和残余奥氏休。由于淬火组织中存在有较大量（25〜30%）的残余奥氏体，一般都进行三次约560℃的回火。经淬火和三次回火后，高速钢的组织为回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体（2〜3%）（图4）。
W18Cr4V。因为它含有大量合金元素，使铁碳相图中的£点大大向左移，以致它虽然只含有0.7〜
0.8%的碳，但也已经含有莱氏体组织，所以称为莱氏体钢。
成分特点：（1）高碳：含碳量高，以获得高碳马氏体，与碳化物形成元素等形成碳化物，细化晶粒，增大耐磨性.（2）W：主要用于提高钢的热硬性。（3）Cr:可以提高钢的淬透性和耐磨性。（4）V：细化奥氏体晶粒；可以提高耐磨性、热硬性。
图7、铸态-2GMn13—x400
奥氏体
(完整)参考版一常用金属材料显微组织观察-奥氏体
碳化物
鬲镒钢(highmanganesesteeI)是指含镒量在10%以上的合金钢。
性能：高镒钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。
但是1118g9在室温下的单相奥氏体状态是过饱和的，不稳定的，当钢使用时温度到达400~800℃的范围或者从较高温度，例如固溶处理温度下冷却较慢时，（Cr,Fe）23c6会从奥氏体晶界上析出，造成晶间腐蚀，使钢的强度大大降低。目前，防止这种晶间腐蚀的途经有两条6一是尽量降低碳含量，但有限度；二是加入与碳的亲和力很强的元素Ti,Nb等。因此出现了1Crl8Ni9Ti、0Crl8Ni9Ti等及更复杂的牌号的奥氏体镍铬不锈钢。
共晶体
变质处理后的组织由初生。固溶体枝晶（白亮）及细的共晶体（黑色）组成，由于共晶中的硅呈细小的圆形颗粒，因而合金的强度和塑性显著提高。
时效：淬火后得到的铝合金过饱和固溶体在一定的温度下随时间的增长而分解，导致合金的强度和硬度升高的现象。实质是沉淀强化相从过饱和固溶体中析出好和长大.
白色CL（AI）基体上分布着黑色CuAI2及AI2CuMg强化相质点。
W18Cr4V的铸态组织包括呈骨骼状的、碳化物片状与马氏体或屈氏体相间排列的莱氏体，以及黑色组织（5偏析）和白色组织（马氏体和残余奥氏体）。高速钢的铸态组织和化学成分尤其不均匀，而且热处理也不能改变，因而必须进行压力加工，将粗大的共晶碳化物打碎，并使其均匀分布，然后再用以制造各种刃具及模具。
图10、高速钢一铸态x400
（完整）参考版一常用金属材料显微组织观察-
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.
铸态下显微组织由由粗大针状硅晶体和a固溶体（亮白色）所组成的共晶体以及初细小的初晶硅构成，这种粗大的针状硅晶体严重降低合金的塑性和韧性。
为了提高硅铝明的力学性能，通常需要对其进行变质处理，即在浇注前向820〜850℃合金溶液中加入占合金重量2〜3%的变质剂.
图16、铝-铸态（变质）一x400
初生a相
用途：用于制作各种轴承套圈和滚动体。例如：制作内燃机、电动机车、通用机械，以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈.除做滚珠、轴承套圈等外，有时也用来制造工具，如冲模、量具.
图6、Cr15—上贝+M—x400
性能:冷变形塑形高，焊接性良好,在退火状态下可切削性甚好
应用：这种钢主要用来制造工作速度较高而断面不大（W30mm），但心部要求较高强度及韧性而表面耐磨的渗碳零件，如齿轮、凸轮、滑阀、活塞、衬套、曲柄销、活塞销、活塞环、联轴节、轴、轴承圈等。此外，这种钢也可以用作低碳马氏体淬火钢，用来制造对变形要求不严、但要求强度、韧性的零件.
性能：表面美观以及使用可能性多样化耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用耐腐蚀性好强度高，因而薄板使用的可能性大耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾常温加工，即容易塑性加工因为不必表面处理，所以简便、维护简单清洁，光洁度高焊接性能好。
用途：广泛。
提高不锈钢性能通常采取的措施：（1）获得单相均匀的金属组织，避免产生原电池作用；（2）加入合金元素提高金属基体的电极电位；（3）加入合金元素在金属表面形成致密保护膜；（4）防止晶间腐蚀的产生
2.几种常用有色金属的显微组织
1）铝合金应用十分广泛的铝合金主要分变形铝合金和铸造铝合金两类.依照热处理效果又可分为能热处理强化的铝合金及不能热处理强化的铝合金。
铝硅合金是应用最广泛的一种铸造铝合金，典型的牌号为ZLI02,含硅从Al—Si合金相图可知，其成分在共晶点附近，因而具有优良的铸造性能，即流动性能好，产生铸造裂纹的倾向小。但铸造后得到的组织是粗大针状的硅晶体和a固溶体所组成的共晶体及少量呈多面体状的初生硅晶体。粗大的硅晶体极脆，因而严重地降低了合金的塑性和韧性。为了改善合金性能，可采用变质处理。即在浇注前在合金液体中加入占合金重量2〜3%的变质剂（常用NaF+NaCI的钠盐混合物）.由于钠能促进Si的生核，并能吸附在硅的表面阻碍它长大，使合金组织大大细化同时使共晶点右移，而原合金成分变为亚共晶成分，所以变质处理后的组织由初生a固溶体和细密的共晶体（a+Si）组成。共晶体中的硅细小，因而使合金的强度与塑性显著改善。
用途：水韧处理后，碳化物减少，高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材，
应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等.
2）高速钢是一种常用的高合金工具钢，
高速钢的铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似。其中莱氏体由合金碳化物和马氏体或屈氏体组成。莱氏体沿晶界呈宽网状分布，莱氏体中的碳化物粗大，有骨架状，不能靠热处理消除，必须进行锻造打碎。锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和碳化物所组成的.
图14、（固）一不锈钢-x100
孪晶
孪晶
不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、铁素体—-奥氏体双向不锈钢。
固溶处理（solutiontreatment）:指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
（完整）参考版一常用金属材料显微组织观察-
高速钢优良的热硬性及高的耐磨性，只有经淬火及回火后才能获得.它的淬火温度较高，为1270〜1280℃,以使奥氏体充分合金化，保证最终有高的热硬性。淬火时可在油中或空气中冷却。淬火组织为马氏体、碳化物和残余奥氏休.
图12、高速钢-淬火回火-乂400
回火马氏体
回火马氏体
点状碳化物点状碳化物
由于淬火组织中存在有较大量（25〜30%）的残余奥氏体，一般都进行三次约560℃的回火。经淬火和三次回火后，高速钢的组织为回火索氏体、碳化物和少量残余奥氏体（2〜3%）。有时为了方便，节约成本，可通过正火处理。
图19、H62-铸态一x400
图20、H62-退火-。一乂400
退火的目的是消除应力，降低硬度，使显微组织均匀，便于淬火。退火温度一般为860〜880℃。
高速钢性：具有高硬度、高耐磨性和高耐热性。
高速钢用途：用于制造各种切削工具。如车刀、钻头、滚刀、机用锯条及要求高的模具等。
3）不锈钢是在大气、海水及其它浸蚀性介质条件下能稳定工作的钢种，大都属于高合金钢，例如应用很广的1Crl8Ni9即18-8钢。它的碳含量较低，因为碳不利于防锈；高的铬含量是保证耐蚀性的主要因素；镍除了进一步提高耐蚀能力以外，主要是为了获得奥氏体组织。这种钢在室温下的平衡组织是奥氏体十铁素体+（Cr,Fe）23c6。为了提高耐蚀性以及其它性能，必须进行固溶处理。为此加热到1050〜1150℃,使碳化物等全部溶解，然后水冷，即可在室温下获得单一的奥氏体组织。