金相標樣|金相標準試樣|金相顯微圖譜標樣
根據常用教科書和金相實驗室實驗的需要,選取了常用的金相組織50幅,作為初學者入門的鑰匙。計Fe-Fe3C相圖平衡組織9幅,鋼的熱處理組織 14幅,合金鋼組織5幅,鋼的其它組織 5幅,各類鑄鐵組織 5幅,有色金屬合金組織8幅,補充類組織5幅。以便更進一步加深對金相組織的了解。
觀察金相組織,說明其結構特征時,要清楚指出組織中的色澤與形態。它必須明確一些基本的前提條件,這就是:
1、材料的成份:不同種的金屬,組織是不同的,就是同種材料,其合金成分不同,組織也各異。所以檢驗組織,標明材料成份是首要條件。
2、工藝狀態:當合金成分一定后,其生產工藝狀態對合金的組織變化影響很大,不同的工藝狀態,獲得不同的組織形態。鑄造、鍛軋、熱處理都表現出不同的組織形態。同時熱處理,其加熱溫度、冷卻方法速度的不同,獲得的組織也不同。這里,列舉最常用的45鋼展現它9種不同的熱處理狀態,表現出了9種不同的組織形態和性能。因此,檢驗金相試樣,必須明確工藝狀態,保存金相照片也必須寫明材料狀態。
3、浸蝕劑:金相試樣的浸蝕,直接影響組織形態色澤。通常所用的化學浸法所呈現的組織是黑白襯度。浸蝕劑不同,色澤形態也截然不同。例如:T12鋼的平衡組織是網絡狀的Fe3CⅡ與P,用4%的硝酸酒精溶液浸蝕,Fe3CⅡ為白色,若改用苦味堿性溶液浸蝕,Fe3CⅡ就變為黑色了。所以觀察金相組織時,標明浸蝕劑,也是必須的依據。
4、放大倍數:在顯微鏡下觀察試樣,放大倍數對組織形態粗細亦有很大的影響。例如T8鋼的平衡組織P,在中倍放大下觀察,白色F與黑色Fe3C呈層片狀相間排列;若在低倍下觀察,由于受物鏡分辨率的限制,其層片狀模糊不清而成S了;若用高倍放大到1500×以上,滲碳體將變為白色,片厚也清晰可見了??梢?,分析金相組織,放大倍數也是不可缺少的條件。
此外,分析金相圖譜,可用明視場或暗視場,或偏光或相襯。通常,金相組織的觀察、攝影都是在明視場獲得,金相照片一般都不標明。若用暗視場、偏光、相襯等攝影得到的照片,都必須特別注明。
下面分十種類型展示常用金相圖譜50種。
金相標樣|金相標準試樣|金相顯微圖譜標樣:鐵-碳平衡組織
編號 |
材 料 |
狀態 |
組 織 |
說 明 |
1 |
工業純鐵 |
退火 |
鐵素體 |
白色等軸多邊形晶粒為鐵素體,深色線為晶界。 |
2 |
20鋼 |
退火 |
低碳鋼平衡組織 |
白色晶粒為鐵素體,深色塊狀為珠光體,高倍可見珠光體中的層狀結構。 |
3 |
45鋼 |
退火 |
中碳鋼平衡組織 |
同上,但珠光體增多。 |
4 |
65鋼 |
退火 |
高碳鋼平衡組織 |
占大部分的深色組織為珠光體,白色為鐵素體。 |
5 |
T8鋼 |
退火 |
共析鋼平衡組織 |
組織全部為層狀珠光體,它是鐵素體和滲碳體的共析組織。 |
6 |
T12鋼 |
退火 |
過共析鋼平衡組織 |
基體為層狀珠光體,晶界上的白色為二次滲碳體。 |
7 |
亞共晶 白口鐵 |
鑄態 |
變態萊氏體+珠光體 |
基體為黑白相間分布的變態萊氏體,黑色樹枝狀為初晶奧氏體轉變成的珠光體。 |
8 |
共 晶 白口鐵 |
鑄態 |
變態萊氏體 |
白色為滲碳體(包括共晶滲碳體和二次滲碳體),黑色圓粒及條狀為珠光體。 |
9 |
過共晶 白口鐵 |
鑄態 |
變態萊氏體+滲碳體 |
基體為黑白相間分布的變態萊氏體,白色板條狀為一滲碳體 |
金相標樣|金相標準試樣|金相顯微圖譜標樣:鋼的熱處理組織
編號 |
材 料 |
狀態 |
組 織 |
說 明 |
10 |
T8鋼 |
正火 |
索氏體 |
索氏體是細珠光體,片層間距小 |
11 |
T8鋼 |
快冷正火 |
屈氏體 |
屈氏體為極細珠光體,光學顯微鏡下難以分辨其層狀結構,灰白色塊狀、針狀為淬火馬氏體。 |
12 |
65Mn |
等溫淬火 |
上貝氏體 |
羽毛球為上貝氏體,基體為索氏體或淬火馬氏體和殘余奧氏體。 |
13 |
65Mn |
等溫淬火 |
下貝氏體 |
黑色針狀為下貝氏體,白色基體為淬火馬氏體和殘余奧氏體。 |
14 |
20鋼 |
淬火 |
低碳馬氏體 |
成束的板條狀為低碳馬氏體 |
15 |
T12 |
淬火 |
高碳馬氏體 |
深色針片狀組織為馬氏體,白色為殘余奧氏體 |
16 |
45鋼 |
淬火 |
中碳馬氏體 |
黑色針葉狀互成120度夾角的針狀馬氏體,其余為板條狀馬氏體 |
17 |
T10鋼 |
球化退火 |
球化體 |
基體為鐵素體,白色顆粒狀為滲碳體。 |
18 |
GCr15 |
淬火及回火 |
回火屈氏體 |
黑色點狀,顆粒狀為碳化物,其余為有一定飽和碳的鐵素體。 |
19 |
GCr15 |
淬火及回火 |
回火屈氏體 |
顆粒狀為碳化物,其余這鐵素體 |
20 |
T12 |
正火 |
正火組織 |
白色呈針狀、細網絡狀分布的為滲碳體,其余為片層狀珠光體。 |
21 |
15鋼 |
滲碳后退火 |
滲碳組織 |
表層為過共析組織(網狀滲碳體+珠光體),由表向內含碳量逐漸減少,鐵素體增多。 |
22 |
45鋼 |
滲硼 |
滲硼組織 |
表層為硼化物層(呈鋸齒狀)和過渡層,心部為45鋼基體組織。 |
23 |
40Cr |
軟氮化 |
軟氮化組織 |
表層為白亮色的氮化合物和含氮的擴散層,心部為40Cr基體組織 |
金相標樣|金相標準試樣|金相顯微圖譜標樣:合金鋼組織
編號 |
材 料 |
狀態 |
組 織 |
說 明 |
24 |
高速鋼 |
鑄態 |
共晶萊氏體+屈氏體+馬氏體 |
骨骼狀組織為共晶萊氏體,基體為黑色屈氏體組織,白色小塊為馬氏體及殘余奧氏體 |
25 |
高速鋼 |
淬火 |
馬氏體+殘余奧氏體+碳化物 |
大顆粒為共晶碳化物,小顆粒為二次碳化物,其余為馬氏體以及殘余奧氏體 |
26 |
高速鋼 |
淬火及回火 |
回火馬氏體+碳化物 |
黑色基體為回火馬氏體,白色顆粒狀為碳化物 |
27 |
高速鋼 |
退火 |
球化珠光體 |
白色球狀為碳化物,基體為珠光體 |
28 |
不銹鋼 |
固溶處理 |
奧氏體 |
部分的奧氏體晶粒有孿晶面 |
金相標樣|金相標準試樣|金相顯微圖譜標樣:鋼的其它組織
編號 |
材 料 |
狀態 |
組 織 |
說 明 |
29 |
20鋼 |
鑄態 |
低碳鑄鋼組織 |
白色網狀、針狀、塊狀組織為鐵素體,黑色部分為珠光體 |
30 |
T8鋼 |
退火脫碳 |
表層脫碳組織 |
表層脫碳后這亞共析鋼,黑色為珠光體,白色為鐵素體,心部為粗片狀珠光體。 |
31 |
45鋼 |
鍛造后退火 |
帶狀組織 |
白色晶粒為鐵素體,黑色條狀為珠光體,呈明顯的帶狀分布 |
32 |
鐵基含油軸承 |
粉末冶金 |
珠光體+鐵素體+含油孔 |
黑色指紋狀為珠光體,少量白色塊狀為鐵素體,分散的小黑點為疏松的含油孔 |
金相標樣|金相標準試樣|金相顯微圖譜標樣:各類鑄鐵組織
編號 |
材 料 |
狀態 |
組 織 |
說 明 |
33 |
灰口鑄鐵 |
鑄態 |
片狀石墨 |
黑色片狀組織為石墨,基體未腐蝕 |
34 |
可鍛鑄鐵 |
可鍛化退火 |
團絮狀石墨 |
團絮狀黑色組織為石墨,基體未腐蝕 |
35 |
球墨鑄鐵 |
退火 |
球狀石墨+鐵素體 |
白色晶粒為鐵素體,黑色球狀為石墨 |
36 |
球墨鑄鐵 |
低溫正火 |
球狀石墨+鐵素體+珠光體 |
白色晶粒為鐵素體,層狀組織為珠光體,黑色球狀為石墨 |
37 |
球墨鑄鐵 |
正火 |
球狀石墨+珠光體 |
層狀組織為珠光體,灰色球狀為石墨。 |
金相標樣|金相標準試樣|金相顯微圖譜標樣:有色金屬合金組織
編號 |
材 料 |
狀態 |
組 織 |
說 明 |
38 |
鑄鋁 |
未變質 |
初生硅晶粒+共晶體 |
淺多邊形晶粒為初晶硅,其余為白色α固溶體和灰色針狀硅的共晶組織 |
39 |
鑄鋁 |
變質處理 |
初晶α固溶體+共晶體 |
白色樹枝狀或顆粒狀為初晶α固溶體,其余為白色α固溶體和灰色針狀硅的共晶組織 |
40 |
H68黃銅 |
退火 |
單相黃銅組織 |
為α相,部分晶粒內有退火孿晶 |
41 |
H62黃銅 |
鑄態 |
雙相黃銅組織 |
白色為α相,黑色為β相(CUZN基固溶體) |
42 |
錫青銅 |
鑄態 |
α相+δ相 |
黑色枝晶軸為富銅固溶體(α相),白色為富錫固溶體(δ相) |
43 |
鋁基軸承合金 |
鑄態 |
初晶β固溶體+共晶體(α+β)+銅錫化合物 |
白色方塊為初晶β固溶體,黑色基體為共晶體(α+β),白色針狀和顆粒狀為銅錫化合物(Cu 2 Sb) |
44 |
錫基軸承合金 |
鑄造 |
α相+β相+ε相 |
黑色基體為α固溶體,白色針狀及顆粒狀為ε相(Cu 6 Sn 5 ),白色塊為β相(SnSb) |
45 |
鋅基合金 |
鑄造 |
初晶α+共晶體 |
基體為Zn,粗大黑色塊狀為初晶α固溶體,樹枝狀為共晶組織 |
金相標樣:補充類組織
編號 |
材 料 |
狀態 |
組 織 |
說 明 |
46 |
45鋼 |
低碳焊條電弧焊接 |
魏氏體+索氏體或珠光體+鐵素體 |
柱狀晶組織為焊縫區,魏氏組織為過熱區,其余為索氏體、珠光體、鐵素體。 |
47 |
T12鋼 |
過燒 |
珠光體+碳化物 |
試樣加熱,溫度過高晶粗大,晶界氧化,部分晶界熔化成裂紋 |
48 |
高磷鑄鐵 |
鑄造 |
珠光體+石墨及磷共晶 |
指紋狀為珠光體,粗大黑色條為石墨,白色呈花斑狀,其上有黑色小點的為磷化合物共晶 |
49 |
球墨鑄鐵 |
鑄態 |
球狀石墨+珠光體+鐵素體 |
白色晶粒為鐵素體,層狀組織為珠光體,黑色球狀為石墨 |
50 |
鋁青銅 |
鑄態 |
α相+共析體+FeAL3 |
白色為α相,晶界處暗色組織為共析體(α+γ2),晶內暗色為FeAL3 |