马氏体评级
渗碳淬火组织评级
生产过程中酸洗法进行磨削烧伤的控制，当出现争议时可再用金相组织 法进行最终的判断
30g/L的硝酸水溶液
酸洗法介绍
溶液配比： 配好三种溶液 1、30g/L 的硝酸水溶液 2、50g/L 的盐酸酒精溶液 3、 50g/L 的氢氧化钠水溶液
酸洗法介绍
• 在酸洗前一定要用酒精或洗洁精去处零件表面的 油污和脏物，并用清水冲洗，确保零件表面非常
干净，这个清洗步骤非常重要，零件表面清洗不 干净会引起误判。
• 根据清水冲洗
水溶液
干净
50g/L 的盐酸 25秒 清水冲洗
酒精溶液
干净
吹干
清水冲洗 30秒 50g/L 的氢氧
况确定；常啮合齿轮1-5级，换档齿轮1-4级。
碳化物评级图
钢件渗碳金相检验
抛光态下的内氧化
腐蚀态下的内氧化
钢件渗碳金相检验
• 非马氏体组织：渗碳淬火件表面层中经常出现连续或不连续的 网状或块状黑色组织，主要由于内氧化而贫合金化元素导致形 成屈氏体类组织,一般规定不超过0.02mm.
• 减少非马氏体组织的措施： • 1）尽可能用低碳烃和高纯度气体做制备渗碳气体的原料气； • 2）尽可能选用含Cr、Ti、V、B元素的钢； • 3）从工艺和设备上采取措施，保证炉气不受空气污染； • 4）尽可能采用快速的淬火冷却介质和冷却方式。
钢件渗碳金相检验
钢件渗碳金相检验
钢件渗碳金相检验
• 适用于渗碳淬硬层有效深度大于0.3mm的汽车齿轮。 • 放大倍数：400X • 检验部位: 同芯部硬度 • 铁素体：1-3级
渗碳钢的热处理知识点总结
一、渗碳钢的热处理工序用于制造渗碳零件的钢称为渗碳钢。
渗碳钢的主要热处理工序一般是在渗碳之后再进行淬火和低温回火。
处理后零件的心部为具有足够强度和韧性的低碳马氏体组织，表层为硬而耐磨的回火马氏体和一定量的细小碳化物组织。
有些结构零件，是在承受较强烈的冲击作用和受磨损的条件下进行工作的，例如汽车、拖拉机上的变速箱齿轮，内燃机上的凸轮、活塞销等。
根据工作条件，要求这些零件具有高的表面硬度和耐磨性，而心部则要求有较高的强度和适当的韧性，即要求工件“表硬里韧”的性能。
为了兼顾上述双重性能，可以采用低碳钢通过渗碳淬火及低温回火来达到，此时零件心部是低碳钢淬火组织，保证了高韧性和足够的强度，而表层(在一定的深度)则具有高碳量(0.85%～1.05%)，经淬火后有很高的硬度(HRC>60)，并可获得良好的耐磨性。
二、渗碳钢的成分特点渗碳钢的含碳量一般都很低(在 0.15%～0.25%之间)，属于低碳钢，这样的碳含量保证了渗碳零件的心部具有良好的韧性和塑性。
为了提高钢的心部的强度，可在钢中加入一定数量的合金元素，如Cr、Ni、Mn、Mo、W、Ti、B等。
其中 Cr、Mn、Ni 等合金元素所起的主要作用是增加钢的淬透性，使其在淬火和低温回火后表层和心部组织得到强化。
另外，少量的Mo、W、Ti等碳化物形成元素，可形成稳定的合金碳化物，起到细化晶粒、抑制钢件在渗碳时发生过热的作用。
微量的B(0.001%～0.004%)能强烈地增加合金渗碳钢的淬透性。
渗碳钢的分类根据淬透性或强度等级的不同，合金渗碳钢分为三类。
低淬透性合金渗碳钢即低强度渗碳钢(抗拉强度≤800MPa)，如15Cr、20Cr、15Mn2、20Mn2等。
这类钢淬透性低，经渗碳、淬火与低温回火后心部强度较低且强度与韧性配合较差。
主要用于制造受力较小，强度要求不高的耐磨零件，如柴油机的凸轮轴、活塞销、滑块、小齿轮等。
这类钢渗碳时心部晶粒易于长大，特别是锰钢。
马氏体钢的强度
马氏体钢的强度
马氏体钢是一种高强度、高硬度、高韧性的金属材料，广泛应用于汽车、机械、航空及其他工业领域。
它的强度主要表现为拉伸强度、屈服强度、硬度和冲击韧性。
一、拉伸强度
拉伸强度是材料在受力下发生拉伸断裂前所能承受的最大拉力。
马氏体钢的拉伸强度通常在1000MPa以上。
其中，碳素含量越高的马氏体钢其拉伸强度越高。
例如，碳含量为0.8%的马氏体钢的拉伸强度可达到2000MPa。
二、屈服强度
屈服强度是材料开始产生塑性变形时所能承受的最大应力。
马氏体钢的屈服强度通常在800-1000MPa之间。
相比之下，碳素含量为0.4%的普通钢的屈服强度只有300-400MPa 左右。
三、硬度
硬度是材料在受压缩或穿刺等载荷作用下所表现出的抵抗变形的能力。
马氏体钢的硬度通常在55-62HRC之间，远高于普通钢的30-40HRC。
这也是马氏体钢被广泛应用的重要原因之一。
四、冲击韧性
冲击韧性是材料在受到冲击载荷作用下所能承受的能量。
马氏体钢的冲击韧性通常在10-20J/cm2之间，比普通钢高出5倍以上。
这意味着马氏体钢在受到冲击时能够更好地吸收和分散能量，从而减轻破坏的程度。
总之，马氏体钢的高强度、高硬度、高韧性等优良特性使其成为许多工业领域的首选材料。
随着科技的不断进步和工艺的不断改进，相信未来马氏体钢的应用前景将会更加广阔。
马氏体钢强度
马氏体钢强度随着现代工业的发展，钢材的需求量越来越大。
在生产过程中，不同的钢材种类和强度等级被广泛应用，其中马氏体钢因其高强度、良好的可塑性和耐磨性等优点，成为了重要的材料之一。
本文旨在介绍马氏体钢的强度特性，以及其在工业中的应用。
一、马氏体钢的强度特性马氏体钢是一种高强度、高硬度的钢材，其含碳量通常在0.6%~1.4%之间。
马氏体钢的强度来源于其特殊的组织结构——马氏体。
马氏体是一种由高温下奥氏体经过快速冷却形成的组织结构，具有极高的硬度和强度。
同时，马氏体也具有良好的可塑性和韧性，可以在强度和韧性之间取得平衡。
由于马氏体钢的制备方法比较复杂，通常需要进行热处理和冷却等多个工艺步骤，因此其生产成本较高。
但是，马氏体钢的强度和耐磨性等性能卓越，被广泛应用于制造高强度零部件和耐磨件等产品。
二、马氏体钢在工业中的应用1. 制造高强度零部件马氏体钢的高强度和韧性使其成为制造高强度零部件的理想材料。
例如，航空航天领域中的飞机发动机轴承、涡轮叶片等零部件，以及汽车发动机中的曲轴、连杆等零部件，都需要具备高强度和高耐磨性，因此常采用马氏体钢制造。
2. 制造耐磨件马氏体钢的耐磨性也是其重要的特点之一。
在煤矿、石油、化工等行业中，经常需要使用耐磨件来抵御高温、高压和磨损等严峻环境的侵蚀。
马氏体钢的高硬度和耐磨性使其成为制造耐磨件的首选材料。
3. 制造刀具由于马氏体钢的硬度较高，因此常被用于制造刀具。
例如，切削工具、冲压模具、注塑模具等，都需要具备较高的硬度和耐磨性，以保证其使用寿命和加工精度。
马氏体钢的高硬度和良好的可塑性，使其成为制造刀具的理想材料。
三、总结马氏体钢是一种高强度、高硬度、高耐磨性的钢材，具有良好的可塑性和韧性。
其在制造高强度零部件、耐磨件和刀具等领域中得到了广泛应用。
虽然生产成本较高，但其性能优越，使得马氏体钢在工业中有着广泛的应用前景。
马氏体性能及形状记忆合金
马氏体性能众所周知，马氏体是强化钢件的重要手段，而且一般认为，马氏体是一种硬而脆的组织，尤其是高碳片状马氏体。
要想提高淬火钢的塑性和韧性，必须用提高回火温度的方法，牺牲部分强度而换取韧性，就是说强度和塑性很难兼得。
但是近年来的研究工作表明，这种观点只是适用于片状马氏体，而板条状马氏体不是这样，板条状马氏体不但具有很高的强度而且具有良好的塑性和韧性，同时还具有低的脆性转变温度，其缺口敏感性和过载敏感性都较低。
马氏体的硬度和强度钢中马氏体机械性能的显著特点是具有高硬度和高强度。
马氏体的硬度主要取决于马氏体的含碳质量分数。
马氏体的硬度随质量分数的增加而升高，当含碳质量分数达到0.6%时，淬火钢硬度接近最大值，含碳质量分数进一步增加，虽然马氏体的硬度会有所提高，但由于残余奥氏体数量增加，反而使钢的硬度有所下降。
合金元素对钢的硬度关系不大，但可以提高其强度。
马氏体具有高硬度和高强度的原因是多方面的，其中主要包括固溶强化、相变强化、时效强化以及晶界强化等。
(1)固溶强化。
首先是碳对马氏体的固溶强化。
过饱的间隙原子碳在a相晶格中造成晶格的正方畸变，形成一个强烈的应力场。
该应力场与位错发生强烈的交换作用，阻碍位错的运动从而提高马氏体的硬度和强度。
(2)相变强化。
其次是相变强化。
马氏体转变时，在晶格内造成晶格缺陷密度很高的亚结构，如板条马氏体中高密度的位错、片状马氏体中的孪晶等，这些缺陷都阻碍位错的运动，使得马氏体强化。
这就是所谓的相变强化。
实验证明，无碳马氏体的屈服强度约为284Mpa,此值与形变强化铁素体的屈服强度很接近，而退火状态铁素体的屈服强度仅为98~137Mpa，这就说明相变强化使屈服强度提高了147~186MPa(3)时效强化。
时效强化也是一个重要的强化因素。
马氏体形成以后，由于一般钢的点Ms大都处在室温以上，因此在淬火过程中及在室温停留时，或在外力作用下，都会发生自回火。
即碳原子和合金元素的原子向位错及其它晶体缺陷处扩散偏聚或碳化物的弥散析出，钉轧位错，使位错难以运动，从而造成马氏体的时效强化。
CH6.5 马氏体的性能及影响因素PPT(10级)
SV 随马氏体量增大而增大，但当马氏体量超过27%后，形成 的马氏体均细小，不致引起显微裂纹，SV不再随马氏体量增大
而增大。
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授课 朱世杰
马氏体转变
(二)减少显微裂纹的途径 1.降低高碳钢的奥氏体化温度，采用不完全淬火。 2. 淬火后立即回火使大部分显微裂纹弥合。
各种组织的裂纹敏感性： F → P → B-F →板条 马氏体 →上B → 粒状B → 岛状马氏体 /γ → 针状马氏体，显微裂纹的敏感性增加。
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授课 朱世杰
马氏体转变
本节小结
1、马氏体的高硬度和高强度及其原因。 2、马氏体的韧性和塑性及原因。马氏体的相变诱 发塑性。 3、马氏体的物理性能。 4、高碳马氏体的显微裂纹及影响因素。
体双相组织。故随碳量增高，奥氏体量增加，由于奥氏体硬度低，硬度反
而下降。
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授课 朱世杰
马氏体转变
二. 马氏体高硬度(高强度)的本质 马氏体具有高硬度、高强度的原因是多方面的，其
中包括：固溶强化、相变强化、时效来自化、晶界强化。1.相变强化 相变强化是指马氏体相变时，在晶体内造成晶格缺
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授课 朱世杰
马氏体转变
6.5.3 马氏体的相变诱发塑性 具有高的延伸率和低的流变抗力。在相变的同时
呈现的超塑性称为相变超塑性。
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马氏体转变
6.5.4 马氏体的物理性能 钢中马氏体具有铁磁性和高的矫顽力，其比容
与奥氏体的比容相差很大。 1.比容 马氏体比容最大 2.磁性 高的铁磁性和 矫顽力 3.电阻 马氏体的电阻率比P大
马氏体钢牌号
马氏体钢牌号
马氏体钢是一种具有优良机械性能的高强度钢材，常见的马氏体钢牌号有以下几种：
1. 42CrMo4：这是一种常用的马氏体钢，具有高强度、高耐磨性和高韧性等优点，常用于制造各种机械零件和工具。
具体化学成分含有0.38-0.45%的碳、0.60-0.90%的铬、0.15-0.30%的
钼等。
2. 20CrMnTi：这是一种低合金马氏体钢，具有良好的耐蚀性
和抗疲劳性能，常用于制造齿轮、摩擦片和传动轴等零件。
具体化学成分含有0.17-0.23%的碳、1.00-1.30%的锰、0.80-1.10%的铬等。
3. 30CrNiMo8：这是一种常用的高强度马氏体钢，具有较高的韧性和抗磨性能，常用于制造大型机械零件和工具。
具体化学成分含有0.26-0.34%的碳、0.90-1.20%的锰、0.80-1.10%的镍等。
这些马氏体钢牌号仅为常见的几种，实际上还有很多其他的马氏体钢牌号，具体选择应根据具体需求和应用场景来确定。
马氏体
马氏体（用M表示）马氏体1、马氏体通常是指碳在a-Fe中的过饱和固溶体。
2、钢中马氏体的硬度随碳含量的增加而提高。
高碳马氏体硬度高而脆，低碳马氏体则有较高的韧性。
马氏体在奥氏体转变产物中硬度最高。
理论上来说，马氏体是通过钢进行淬火而直接形成的，含碳量越低，所需的过冷度就越大。
所以当含碳量低到一定程度后，就不能够形成马氏体了。
马氏体的正常显微状态是呈针状的。
马氏体的特点是硬度高，韧性差。
它也是钢材淬火后的基本组织，通过对马氏体进行回火，可得到其他不同的金相组织。
所以马氏体在热处理中是极为重要的一章。
高碳马氏体硬而脆，韧性很低。
硬度HB600-700。
组织很不稳定，硬度很高，脆性很大，延伸率和断面收缩率几乎为零。
板条马氏体（低碳马氏体）有较高的强度和良好的塑性、韧性，抗拉强度1200-1600MPa，延伸率10%，断面收缩率40%，冲击功为600KPa•m（可能为60J，需进一步验证）钢中马氏体的形态很多，淬火钢中形成的马氏体形态主要与钢的含碳量有关.，但就其单元的形态特征和亚结构的特点来看有五种，即：板条马氏体、片状马氏体、蝶状马氏体、薄片状马氏体、薄板状马氏体。
其中主要有两种类型,即板条状马氏体和片状马氏体最为常见。
4、钢的马氏体转变当奥氏体的冷却速度大于VK,并过冷到MS以下时,就开始发生马氏体转变.。
由于马氏体转变温度极低,过冷度很大,而且形成的速度很快,使奥氏体向马氏体的转变只发生r-Fe向a-Fe的晶格改组,而没有铁,碳原子的扩散.所以马氏体的含碳量就是转变前奥氏体的含碳量,由于a-Fe中最大溶碳量为0.0218%,所以马氏体是碳在a-Fe中的过饱和间隙固溶体.。
：马氏体转变温度：马氏体转变温度以下不在转变。
内完成转变。
在低于Mz以下不在转变Ms-Mz（Ms=230°C，Mz=-50°C）内完成转变板条马氏体：低碳钢中的马氏体组织是由许多成群的、相互平行排列的板条所组成，故5、板条马氏体称为板条马氏体。
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马氏体评级
马氏体评级是一种对金属材料的硬度进行评估的方法。
它通过观察和测量金属材料的马氏体形成情况来判断其硬度等级。
马氏体评级是工程领域中常用的一种金属材料硬度检测方法，它可以帮助工程师和研究人员了解材料的性能和适用范围，从而更好地选择和设计材料。
马氏体评级基于马氏体的形成情况来判断材料的硬度等级。
马氏体是一种由金属材料中的碳原子组成的晶体结构，具有较高的硬度和强度。
在金属材料经过一定的热处理过程后，碳原子会在晶体结构中重新排列并形成马氏体。
马氏体的形成情况与材料的硬度密切相关，因此可以通过观察和测量马氏体的形成情况来评估材料的硬度等级。
马氏体评级是一种定性的评估方法，常用的评级标准有硬度等级1-10级。
硬度等级越高，表示材料的硬度越大。
在进行马氏体评级时，首先需要取得待评级材料的试样，并对其进行一定的热处理。
热处理过程包括加热材料至一定温度，保温一段时间后迅速冷却。
冷却过程中，碳原子会重新排列并形成马氏体。
完成热处理后，可以使用金相显微镜观察试样中的马氏体情况。
通过显微镜的放大和对比，可以清晰地观察到马氏体的形态和分布情况。
根据马氏体的形成情况，可以将试样划分为不同的等级，从而
评估材料的硬度。
硬度等级越高，表示试样中的马氏体形成越充分，材料的硬度越大。
马氏体评级的结果对于工程领域具有重要的意义。
材料的硬度直接影响着其在工程中的使用性能和寿命。
通过马氏体评级，工程师可以了解材料的硬度等级和性能，从而更好地选择和设计材料。
例如，在制造机械零部件时，需要选择硬度适中的材料，以保证其在使用过程中不易磨损或变形。
而在制造刀具和切削工具时，则需要选择较高硬度的材料，以保证其具有较好的切削性能和耐磨性。
马氏体评级在实际应用中具有一定的局限性。
它只能对金属材料的硬度进行评估，对于其他性能指标如韧性、耐腐蚀性等无法直接进行评估。
此外，在进行马氏体评级时，需要进行一定的热处理过程，这会增加材料的成本和工艺复杂性。
因此，在实际应用中，需要综合考虑材料的多个性能指标，并选择合适的评估方法。
马氏体评级是一种常用的金属材料硬度评估方法，通过观察和测量马氏体的形成情况来评估材料的硬度等级。
它可以帮助工程师和研究人员了解材料的性能和适用范围，从而更好地选择和设计材料。
然而，马氏体评级只能对材料的硬度进行评估，对于其他性能指标无法直接评估，因此需要综合考虑多个性能指标，并选择合适的评估方法。