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    金相標準試樣

    鐵碳平衡組織、“C”曲線組織、合金鋼熱處理組織、鋼的化學熱處理組織 鋼的化學熱處理組織、鑄鐵組織、有色金屬組織、鋼的缺陷組織、模具鋼組織9種、電子金相組織

    一、鐵碳平衡組織

    序號

    材 料

    狀 態

            組 織 說 明

    1

    工業純鐵

    退火

    F.白色等軸晶為F晶粒,黑色網絡為晶粒之間的邊界,即晶界。晶界原子排列不規則,自由能高,易浸蝕,形成凹槽,故呈黑色。其上有黑色小點的氧化物。

    2

    20鋼

    退 火

    F+P。白色晶粒為F,黑色塊狀為片狀P。放大倍數低,P的層片結構未顯示出來。20鋼含碳量低,F占76%,P占24%,所以顯示出了黑色網絡的F晶界。

    3

    45鋼

    退 火

    F+P。白色晶粒為F,黑色塊狀為片狀P。P的層片結構,亦未明顯顯示。45鋼含碳量比20鋼多,F下降到42.7%,P增到57.3%

    4

    65鋼

    退火

    F+P。白色基體為片狀P。白色呈網絡狀分布的為F。P片層結構亦未明顯顯示。65鋼含碳量接近共析成分,基體組織中的P明顯增加,已達84%,F量相應減少。F僅為16%。

    5

    T8鋼

    退 火

    片狀P。P是F與Fe3C相同排列的機械混合物。F為白色,Fe3C為黑色,兩者呈片狀相間排列,形如指紋。它是高溫A進行共析反應的產物。有的試樣含碳量偏下限,會有少量的F出現。當物鏡的鑒別能力小于Fe3C片層厚度,Fe3C呈黑色片條狀。當物鏡的鑒別能力大于Fe3C片層厚度,則白色Fe3C條片會明顯顯示出來。

    6

    T12鋼

    退 火

    P+Fe3CII。黑白相間的層片狀基體為P。晶界上的白色網絡為Fe3CII。T12為過共析鋼,共析反應前,Fe3CII首先沿A晶界呈網絡狀析出。嗣后,隨著溫度的下降到共析溫度,發生共析反應,剩余A全部轉變為片條狀P。網狀Fe3CII可采用正火處理清除。

    7

    T12鋼

    退火

    P+Fe3CII。用堿性苦味酸鈉溶液浸蝕。Fe3C染成黑色,F仍保留白色。故黑色網絡為Fe3CII,余為P。浸蝕淺,層片狀P未顯示呈灰白色。

    8

    亞共晶生鐵

    鑄 態

    P+Fe3CII+Ld`。斑點狀基體為共晶Ld`,黑色人枝晶為P,系初生A轉變產物,故成大塊黑色。Fe3CII與Ld`中的Fe3C連成一片,均成白色,不能分辨。它隨著生鐵中含碳量增加,P量減少,Ld`增多。

    9

    共晶生鐵

    鑄 態

    共晶Ld`是由P+Fe3CII+Fe3C組成。P由共晶A進行共析轉變而來,組織細小,成圓粒及長條分布在滲碳體基體上,為黑色。Fe3CII共晶Fe3C均為白色,連成一起,無法分辨。其P與Fe3C的相對含量為:Fe3C 60%,P40%。

    10

    過共晶生鐵

    鑄 態

    Fe3CI+Ld`。由于Fe3CI首先結晶出來,結晶過程中不斷成長,故呈白亮色粗大的板條狀,而Ld`認為黑白相間的斑點狀。

    二、“C”曲線組織

    序號

    材 料

    狀 態

            組 織 說 明

    11

    T8

    正火

    S。細層片狀F與Fe3C的機械混合物。光學顯微鏡放大倍數小于600X,層狀分辨不清,有如天空中黑淡的云彩。只有放大到1500X以上,才能分辨其P的層片狀特征。

    12

    T8

    等溫淬火

    T.T是淬火時A分解成極細片狀的F與Fe3C的機械混合物,光學顯微鏡倍數低,無法分辨T的層片結構而呈墨菊狀黑色團狀。只有在電子顯微鏡下放大10000X以上,才能顯示片層狀特征。T是淬火而得的組織,總會保留部分淬火M,由于侵蝕淺,M形態未顯示,與Ar同為白色。

    13

    T8

    等溫淬火

    B上+M+A殘。B上是由成束的大致平行排列的條狀F與分布在F條間的斷續Fe3C組成的非常層狀組織。在光學金相顯微鏡下,成束的F條向A晶內伸展,具有羽毛特征。F與Fe3C兩相分辨不清而成黑色,只有在電子顯微鏡下放大8000X以上,才能分辨出兩相。

    14

    T8

    等溫淬火

    B下+M+A殘。B下是呈扁片狀的過飽和F與分布在F內的短針狀Fe3C的兩相混合物。它比淬火M易受浸蝕,在光學顯微鏡下成黑色針狀或竹葉狀,只有在電子顯微鏡放大8000X以上,才能分辨F內的Fe3C。其中白色部分為淬火M和A殘。

     

    15

     

    20

     

    淬火

    板條M。尺寸大致相同的條狀M,定向平行排列,呈現黑白差的M束.束與束之間位向差較大,一個A晶內可形成幾個不同取相的M束.板條M之所以呈現黑白差,因低碳鋼的MS點高 ,先形成的M受自回火程度重,呈黑色,后形成的M自回火輕而呈白色。

    16

    T8

    淬火

    片狀M+Ar。高碳M呈片狀,片間互成一定的角度。在一個A晶內,第一片形成的M較粗大,往往貫穿整個A晶粒,將A晶粒加以分割,以后形成的M針,則被受其限制而逐漸變的細小,故片狀M,在同視場中有長短粗細之分。淬火M本為白色針狀,Ar為淺灰色。由于制樣過程中在成回火,故馬氏體呈淺黑色針狀。

    17

    45鋼

    正火

    F+S。白色條塊狀為F。沿晶界析出;黑色塊狀為S。正火冷卻塊,F得不到充分析出,含量少,進行共析反應的A增多,析出的P多而細。45鋼正火可以改善鑄造或鍛造后的組織,細化A晶粒,組織均勻化,提高鋼的強度、硬度和韌度。

    18

    45鋼

    油淬

    M+T。沿晶界分布的黑色團塊為T,白色為淬火M。油淬冷速慢,45鋼淬透性不夠,不能全部獲得M,會析出少部分T。T易浸蝕,稍浸蝕即成黑色,淬火M難浸蝕而呈白色。

    19

    45#鋼

    860℃水淬

    中碳M。M成板條和針狀混合分布。板條M較多,針狀M的針葉兩端較為園鈍。45#鋼的MS較高,先形成的M產生自回火,呈黑色,未自行回火的M呈白色。因而形成襯度。

    20

    45鋼

    860℃水淬低溫回火

    回火中碳M。在200℃以內回火,M內的Fe3C析出,使M呈深黑色。極少量Ar完全轉變。

    21

    45鋼

    860℃水淬中溫回火

    回火T?;鼗餞是從M分解出的F基體上分布極細粒狀Fe3C的混合物組織。中溫回火,促使M中析出的碳化物向針葉邊緣集聚。呈極細顆粒狀,在光學顯微鏡下不能分辨而呈黑色。而M的中心出現貧碳而呈白色。所以白色F片條狀說明仍稍保持M位向。黑色的碳化物,只有在電子顯微鏡下才能分辨滲碳體質點,并可看出回火T仍然保存有針狀M的位向。

    22

    45鋼

    860℃水淬高溫回火

    回火S?;鼗餝是F基體上分布細粒狀Fe3C的混合物?;鼗饻囟仍龈?,Fe3C顆粒長大,其顆粒比回火T粗,但光學顯微鏡下仍不能分辨Fe3C顆粒。淬火得到的M通過高溫回火,促使M中析出的碳化物向針葉邊緣聚集,致使其易浸蝕呈黑色,而M中心貧碳呈灰白色。

    23

    45鋼

    780℃水淬

    亞溫淬火組織F+M。由于加熱溫度低于AC3,保留了部分F,加熱組織A+F。淬火后,A轉變為M,呈黑色,F不變,為白色。所以亞溫淬火組織為黑色的M基體上,分布著白色塊狀F。

    24

    45鋼

    1100℃水淬

    過熱淬水組織M粗。由于加熱溫度過高,A晶粒迅速長大,淬火后獲得成排分布的粗大的中碳M。不同的晶粒內,平行排列的M位向是不同的。

    25

    T12

    球化退火

    球狀P。是F基體上分布顆粒狀Fe3C。白色為F基體,白色小顆粒為Fe3C。圖中部分為Fe3C顆粒較粗大。

    26

    T12

    780℃水淬低溫回火

    回火M和粒狀Fe3C。黑色為隱針狀回火M,白色顆粒為Fe3CII。由于加熱溫度在A3在AC1之間,加熱組織為A+Fe3CII。淬火后晶粒細的A獲得的M針亦細,Fe3CII不變?;鼗鸷驧成黑色,成為黑色回火M基體分布白色顆粒Fe3CII。屬于正?;鼗鸾M織。若黑色M基體出現淺黃色,甚至有細針狀M,說明回火不充分。

    27

    T12

    1100℃水淬低溫回火

    過熱淬火后的低溫回火組織M+Ar。由于加熱溫度過高,Fe3C全部溶解于粗大的A中,淬回火后獲得粗針的黑色回火M體及灰白色的殘留Ar。

    三、合金鋼熱處理組織

    序號

    材 料

    狀 態

            組 織 說 明

    28

    40Cr

    調質

    回火S。白色F基體上分布著細的淺黑色顆粒Fe3C。當淬火溫度較低時,合金碳化物難于完全溶于A中。因而在回火S中殘存極少量的顆粒狀合金碳化物。

    29

    65Mn

    淬火中溫回火

    回火T。白色F基體上分布極細的黑色Fe3C顆粒,它仍保持M位向。由于放大倍數低,難于分辨滲碳體的形貌。

    30

    GCr15

    常規淬火低溫回火

    回火M及細顆粒碳化物+A殘。M分黑區和白區,是軸承鋼淬水后的特有組織。白區在A晶界處呈網狀分布。淬火加熱時,碳化物在A晶界處首先溶解,使之含碳、碳量比晶內多,MS較低,淬火后獲得以孿晶M為主的隱針M體,不易自回火,不易浸蝕而呈白色;A晶內的碳化物溶解少些,MS點較高,淬火時獲得板條M為主的隱晶M,易回火,易浸蝕呈黑色。白色細顆粒為加熱時未溶的合金碳化物。

    31

    W18Cr4V

    鑄態

    Ld′+T+M+Ar。共晶Ld′呈魚骨狀分布,其中的共晶碳化物極難溶于A中,不能用熱處理改變其形態,只能通過鍛軋破碎;T易浸蝕呈黑色,有黑色組織之稱;M+Ar不易浸蝕呈白色,有白色組織之稱。黑色、白色組織均可通過退火、淬火消除。

    32

    W18Cr4V

    退火

    S+碳化物?;w為S,放大倍數低,S條間距離未顯示,而呈暗黃色;白色塊狀為共晶碳化物,白色細小顆粒為二次碳化物。

    33

    W18Cr4V

    淬火

    M+Ar+碳化物。白色基體為隱針狀淬火M及Ar。高速鋼淬火后,Ar高達20-25%,故稍深浸蝕就可呈現黑色網絡的的A晶界;A晶粒的粗細反應淬火加熱溫度的高低。白色大塊為共晶碳化物,白色細小顆粒為二次碳化物。

    34

    W18Cr4V

    淬火及回火

    M+碳化物+A殘 。黑色基體為回火M+Ar,白色大塊顆粒為共晶碳化物,細小顆粒為二次碳化物。

    35

    1Gr18Ni9Ti

    固溶處理

    A.白色晶粒為A晶粒,部分晶粒呈孿晶,基體上黑色點狀為碳化物,有的試樣存在黑色成條狀分布的硫化物夾雜。

    36

    30CrMnSi

    等溫淬火

    B粒。由灰白色F和它所包圍的小島狀組織所組成。島的形態多樣,呈粒狀或條狀,很不規則。島剛形成時為富碳A,在隨后的轉變可以有三種情況:它可能是F和Fe3C;也可能是發生M轉變或者仍然保持富碳Ar。

    37

    ZGMn13

    鑄態

    A+碳化物。白色基體為A,黑色網絡為晶界,沿A晶界析出顆粒狀碳化物。鑄態高Mn鋼沿A晶界分布的網狀碳化物對鑄件的機械性能及耐磨性將會產生不良影響。必須經過水韌處理,使碳化溶入A中。

    38

    ZGMn13

    水韌處理

    A.全部為A晶粒,晶粒大小不勻,有孿晶變形。鑄態高Mn鋼加熱到1050-1100℃,使碳化物溶入基體,迅速冷卻,獲得單一A。具有良好的韌性,工作在承受較大的沖擊載荷時,發揮出高耐磨性的特點。

    四、鋼的化學熱處理組織

    序號

    材 料

    狀 態

    組 織 說 明

    39

    20鋼

    滲碳后退火

    正常滲碳的平衡組織。最表層為過共析層,黑色基體為P,白色網絡為Fe3CII;次表層為共析層,全部為黑色片狀P;第三層為亞共析過度層,含碳量逐步下降,一直到心部,其組織特征,白色F逐漸增多,P相應減少,一直到20鋼原始組織。

    40

    40Cr

    調質軟氮化

    軟氮化組織。白色表層為多相化合物,其結構一般為:Fe4N、Fe3N、CrN的混合組織。比較致密,余為回火索氏體。

    41

    45鋼

    滲硼后空冷

    滲B組織。表層白色為硼化物Fe2B相,呈現齒形契入基體中;次層過渡層為擴散增碳層,基體為S及少量沿晶界呈條狀分布的F;心部為45鋼的正火組織,即S+F。

    五、鑄鐵組織

    序號

    材 料

    狀 態

    組 織 說 明

    42

    灰口鑄鐵

    鑄鐵

    HT的石墨形態。黑色片狀組織為石墨,因未作浸蝕,故基本未顯示,呈白色。金相觀察石墨以單獨的片狀,散布在基體上,它們是分開的,互不聯系的。HT的片狀石墨的長度各不相同,性能存在差異,因此,根據使用要求,在工藝上對石墨形態及長度進行控制。國家標準,按石墨形態分為6種,石墨長度分為8級。

    43

    可鍛鑄鐵

    退火

    KT的石墨形態。黑色團絮狀組織為石墨,類似棉絮,外形較為規則。未浸蝕,基體未顯示為白色。KT是由白口鑄鐵生坯。通過退火的固態石墨化處理,使一次、二次、三次滲碳體經過充分的石墨化而得。KT中石墨的形狀、分布、數量對性能有明顯的影響。國家標準中都有分級,作為金相驗收的條件。

    44

    球墨鑄鐵

    鑄態

    QT的石墨的形態。黑色的球狀組織為石墨,在低倍下近似圓形。在高倍下為多邊形,周圍凹凸。因未浸蝕,基體未顯示,呈白色。QT的熔煉是向鑄鐵水中加入稀土鎂球化劑和硅鐵孕育劑而得,其質量一般以球化率來評定,可按規定標準進行,它分為六級。

    45

    蠕墨鑄鐵

    鑄態

    蠕墨鑄鐵的石墨形態。蠕墨鑄鐵的石墨結構處于片狀石墨和球狀石墨之間,其特征石墨的長與厚之比值較小,片厚短,兩端都圓鈍。未浸蝕,基體未顯示為白色。蠕墨鑄鐵是在鐵水中加入蠕化劑硅鐵合金或硅鈣合金而得。生產中石墨蠕化過程有波動會出現少量球狀、團狀、片狀等非蠕蟲狀石墨,對于蠕墨鑄鐵,石墨的蠕化率是主要技術指標,蠕化率共分為9級。

    46

    灰口鑄鐵HT100

    退火

    F基灰口鐵?;wF為白色,并顯示黑色網絡晶界,F基體上分布著黑色的片狀石墨。F灰口鐵一般是經過高溫石墨化退火,使滲碳體分解成F和石墨。當分解不充分時會存在極少量的P。

    47

    灰口鑄鐵HT150

    鑄態

    F+P基灰口鐵。P呈黑色片狀,F分布于片狀石墨兩側呈白色,片狀石墨為黑灰色。F+P基灰口鐵,亦可采用低溫石墨化通火獲得。即將工件加熱到720-760℃,保溫2h左右,爐冷到300℃出爐空冷。

    48

    灰口鑄鐵HT200

    正火

    P基灰口鐵?;液诘拈L片為石墨,基體為灰黑色較細的片狀珠光體。它是正火加熱空冷時,A在共析轉變時析出的,較細。鑄造狀態亦可獲得P基的HT,但常有在石墨周圍析出的塊狀F,有的分布著不規則塊狀的黑色點狀磷共晶。

    49

    可鍛鑄鐵KT350-10

    退火

    F基可鍛鑄鐵?;w為F,呈白色,有明顯的黑色F網絡晶界。黑色團絮狀為退火時析出的石墨,灰黑色細小顆粒多為硫化物夾雜。F可鍛鑄鐵是第一階段高溫及第二階段中溫退火都比較充分,使基體中的滲碳體完全分解析出石墨碳,而基體貧碳,冷卻后獲得全部為F的基體組織。

    50

    可鍛鑄鐵KT550-04

    第一階段石墨化退火

    P基可鍛鑄鐵?;wP呈黑白相間的層片狀。有的有小量白色F,黑色團絮狀為石墨。P可鍛鑄鐵是在將白口鐵坯料進行第一階段高溫石墨化退火后,不再經第二階段石墨化退火而出爐空冷獲得的組織。

    51

    球墨鑄鐵

    QT400-15

    退火

    F基球墨鑄鐵。白色基體為F,黑色網絡為F晶界,黑色球狀為石墨。共晶團晶界處的錳磷元素偏析,且含碳量較高,又穩定,不易石墨化,導致殘存極小量P。當鑄態組織中不僅有P,而且有自由滲碳體時,進行高溫退火。若鑄鐵組織僅為F+P,沒有自由滲碳體,則低溫退火。

    52

    球墨鑄鐵

    QT500-5

    鑄態

    F+P基球墨鑄鐵。黑色球狀為石墨,白色F環繞于球狀石墨周圍,成為牛眼狀組織。球狀石墨在液態金屬中析出時,球狀周圍的A中含碳量顯然較低,含硅量高,因此在冷卻過程中沿著石墨球容易析出F。F+P亦可通過低溫正火獲得,但F為塊狀的,稱為破碎狀F。

    53

    球墨鑄鐵QT700-2

    正火

    P基球墨鑄鐵。黑白相間的層片狀為P,灰黑色球狀為石墨。P體的獲得一般進行高溫正火。但往往在球狀石墨的周圍,含有少量F,一般不允許F超過15%。

    54

    高磷鑄鐵

    鑄態

    P+片狀石墨+磷共晶。層片狀基體為P,由于深浸蝕而成黑色;灰黑色片狀為石墨,白色棱角狀為磷共晶。磷共晶沿晶界分布,形似網孔,互相連接構成堅硬的骨架。在摩擦時,石墨及基體被磨損而凹陷,可儲存潤滑油,起減摩作用;網狀磷共晶凸起,承受摩擦,從而使零件耐磨性提高。

    六、有色金屬組織

    序號

    材 料

    狀 態

    組 織 說 明

    55

    ZL102

    鑄態

    鑄態。未變質的鋁硅合金。淺灰色粗大的針狀硅晶體與白色α固溶體組成共晶組織+少量的淺灰色多邊形的初晶硅晶粒。

    56

    ZL102

    鑄態

    已變質的鋁硅合金。白色枝晶狀組織為初生α固溶體,其余為灰黑色細粒狀硅與白色α固溶體組成的共晶組織。

    57

    LY12

    鑄態

    硬鋁的鑄造組織。白色為α(AL)基體與深黑色的[α(AL)+θ相(CuAL2)+S相(AL2CuMg)]三元共晶及 [α(AL)+θ相(CuAL2)]二元共晶。三元、二元共晶均呈網絡分布,難于分辨。

    58

    LY12

    時效板材

    硬鋁的時效組織。白色α(AL)基體上分布黑色θ相(CuAL2)及S相(AL2CuMg)強化相質點。因沿板材縱相取樣,故強化相質點沿縱相分布。有的試樣未作縱相樣品,強化相質點在斷面彌散分布。

    59

    H70

    變形退火

    單相黃銅組織。為鋅溶于銅中的α固溶體等軸晶粒。有的晶粒含有孿晶。

    60

    H62

    退火

    雙相黃銅組織。白色部分為α固溶體基體,黑色條塊狀是以電子化合物CuZu為基的β固溶體。浸蝕淺α相晶界未顯示。

    61

    QSn10

    鑄態

    錫青銅鑄態組織。亮白色樹枝狀為錫溶于銅中的α固溶體。α樹干富銅,外圍較黑處富錫;樹枝間隙處白色中分布很細小的點為(α+δ)共析體。δ是以電子化合物Cu31Sn8為基的固溶體。有的試樣有黑色斑點是鑄造疏松。

    62

    QSn10

    擠壓棒

    α固溶體單相組織,晶粒內有滑移帶。

    63

    錫基軸承合金

    鑄態

    α+β’+η組織?;w為銻在錫中的α固溶體,易浸蝕呈黑色,白色方塊為β’相,是以SnSb為基的有序固溶體,難浸蝕。顆粒較小,較難浸蝕呈白色星狀或放射針狀的為η相,即Cu6Sn5亦難浸蝕。

    64

    鋁基軸承合金

    鑄態

    β+(αPb)+β)共+Cu2Sb組織白色方塊為β相(SnSb)硬質點,部分針狀為銅銻化合物(cu2Sb),其余為(α+(Pb)+β)共晶軟基體。

    65

    QPb30

    鑄態

    鉛青銅的鑄態組織。鉛不能溶于銅。白亮色的α(Cu)上分布著暗色的鉛晶粒。

    66

    TC4

    退火

    (α+β)雙相鈦合金。白色條片狀為α固溶體,條間黑色為β固溶體,α片交錯排列,猶如編織的網籃狀,稱為網籃組織。

    七、鋼的缺陷組織

    序號

    材 料

    狀 態

    組 織 說 明

    67

    45鋼

    鍛軋

    帶狀組織。白色晶粒為F,黑色塊狀為P,兩者沿變形方向呈黑白相間層狀交替排列,成明顯帶狀。有的試樣是20鋼。

    68

    ZG30

    鑄態

    低碳魏氏體。白色針狀、塊狀為F,黑色為P。白色F針插入黑色P晶內,呈嚴重魏氏體組織。

    69

    T13

    過熱正火

    高碳魏氏體。黑色塊狀為P,白色網絡為Fe3C,Fe3C呈針狀插入、甚至穿透P晶粒。

    70

    工業純鐵

    冷軋

    纖維狀組織。壓縮量達70%以上。F晶粒沿變形方向伸長,晶粒內被許多滑移帶分割成細小的小塊,F晶界與滑移帶分辨不清,呈纖維狀組織。

    八、補充組織7種

    序號

    材 料

    狀 態

    組 織 說 明

    71

    A3鋼

    電弧焊

    焊接組織。左側焊縫區為F+P,沿散熱方向呈柱狀晶;緊鄰焊縫區的過熱區,A晶粒粗大,呈魏氏組織;隨后,受熱的溫度降到正火區,為細小的F+P。逐漸過度到母材退火的原始組織F+P.

    72

    鐵基粉末冶金

    壓制燒結

    鐵素體+珠光體+孔隙。白色基體為鐵素體,黑色粗片狀為珠光體,極小量條狀滲碳體,黑色顆粒為孔隙。

    73

    T12鋼

    正火

    P+Fe3CII?;w為黑色P白色小塊狀為Fe3CII,原始材料中的Fe3CII網絡已消除。

    74

    T8鋼

    退火

    脫碳層的顯微鏡組織。按其脫碳嚴重程序分為兩種類型。一種為表面脫碳嚴重,出現全脫碳層,最表層為白色F,深浸蝕還呈現F晶界;次表層為F及片狀P,隨著向心P深入,F減少,P增多,直到沒有脫碳的全部P為止。另一種表面只有部分脫碳層,組織為F+P,次層為P。本圖譜表面為全脫碳層。

    75

    20CrMnTi

    滲碳、降溫淬火,低溫回火

    表層為過析鋼滲碳層的淬回火組織。M回+A殘+碳化物?;w為針狀M回火+Ar,在長時間高溫滲碳后,晶粒粗大,雖降溫到860℃油冷,黑色M回針葉仍較粗,滲層最表面有較多的呈聚集分布的白色條塊狀的碳化物。

    76

    QT900-2

    900℃加熱等溫淬火

    B下+M+A殘+石墨。深灰色球狀為石墨,黑色細針狀為B下。B下內的滲碳體顆粒較多,較細,又在球墨邊緣優先形成,極易遭到回火,易浸蝕成黑色。淬火M+A殘基體因浸蝕淺呈白色。對一些要求綜合機械性能較高,外形比較復雜的截面尺寸不打的工件,可采用等溫淬火獲得B下組織。

    77

    鋁青銅

    鑄態

    a+(a+y2)共析體。a相是以Cu為基的固溶體為白色;y2相是以電子化合物Cu32AL19為基的固溶體(a+y2)共析體很細為黑色,低倍時分辨不清,另有少量的黑點為FeAL3。

    九、模具鋼組織9種

    序號

    材 料

    狀 態

    組 織 說 明

    78

    T10鋼

    780℃淬火+低溫回火

    M+A殘,灰黑色基體為M回火+少量A殘,白色顆粒狀為二次滲碳體。碳素工具鋼的淬火溫度一般選在780-800℃之間。這時A晶粒細小淬火后獲得細針狀M,并且原球化退火的碳化顆粒仍殘留一部分于M基體上,增加耐磨性。

    79

    9CrSi

    淬火+低溫回火

    M回火+碳化物,極細的黑色針狀為低溫回火M,白色顆粒為未溶解的合金碳化物。9CrSi鋼,Si能強化F,阻礙淬火M的分解和碳化物的聚集作用,因而阻礙回火時硬度的降低,經250-300℃回火,其硬度仍有HRC60因而被廣泛用來制造工具和模具。

    80

    CrWMn

    淬火+低溫回火

    M回火+碳化物。黑色為隱針回火M,白色顆粒為合金碳化物,有呈現黑白色現象。鋼中Mn能使Ms點強烈下降,淬火時,會使A殘增多,可抵消M形成時產生體積膨脹,減少淬火后的總變形量,有利于制造變形要求嚴格的模具和刀具。但碳化物不均勻性較嚴重,常常是模具和刀具剝落脆斷的主要原因。

    81

    Cr12

    原材料經淬火+低溫回火,取縱相試樣

    基體為黑色回火M+A殘,及白色塊粒狀碳化物。Cr12基體中共晶碳化物數量多,不均勻性較嚴重,鋼坯縱向組織常呈網狀、帶狀分布,嚴重時需改鍛。

    82

    Cr12

    淬火+低溫回火

    M回火+ A殘+碳化物。黑色基體為回火+少量A殘,白色大塊狀為共晶碳化物,白色顆粒為二次碳化物。Cr12鋼含Cr量高,淬透性大,與碳形成的Cr7C3合金碳化物硬度很高,極大地增加了鋼的耐磨性,淬火時Cr使A殘增多,可抵消一部分因M轉變產生的體積膨脹,淬火變形極小,屬于微變形鋼。因此Cr12鋼應用于模具,使用極廣。但是,鋼中含碳量高達2.3%,碳化物多,若分配不均勻,或回火不充分,模具極易早期剝落或脆裂時效。

    83

    Cr12MoV

    淬火+低溫回火

    M回火+ A殘+碳化物。黑色基體為回火M + A殘,白色大塊狀為共晶碳化物,細小顆粒為二次碳化物。Cr12MoV鋼與Cr12相比含碳量降低,又加入了Mo、V元素,除改善淬透性和回火穩定性外,尚能細化晶粒,改善碳化物不均勻行,從而提高其強度,韌性和耐磨性。

    84

    5CrMnMo

    淬火+460℃回火

    T回火。即白色F與黑色極細碳化的混合組織。5CrMnMo淬火獲得針狀M,再通過中溫回火,促使M中析出的碳化物向針葉邊緣聚集,易浸蝕而成黑色;而針葉M中心貧碳轉變成灰白色F。5CrMnMo常用做中、小型熱作模具。

    85

    3Cr2W8V

    1120℃淬火+580℃回火兩次

    M回火+ A殘+碳化物?;w為黑色細小的回火M+ A殘少量,及未溶的白色細小碳化物。3Cr2W8V含有較高的合金元素,淬透性好,高溫下具有較高的強度與硬度,適用于制造高溫下要求高應力、高耐磨而不受沖擊負荷的熱作模具。但鋼的韌性塑性較差,抗冷熱疲勞性能差。

    86

    T8鋼

    滲Cr后空冷

    基體為細P及小量碳化物。表層白色為Cr的碳化物,結構為(Cr.Fe)7C3。T8鋼滲Cr顯微硬度達1404-1482,高于滲碳、氮化、滲硼層,有高的耐磨性,并有好的抗氧化性和耐磨性,在冷作、熱作模具上應用,均有提高壽命的效果。

    十、電子金相組織

    序號

    材 料

    狀 態

    組 織 說 明

    87

    T8

    退火

    P.深灰色基體為F,白亮條狀為Fe3C。深黑色圍邊為Fe3C與F交界線。電鏡的高倍放大,分辨了Fe3C的條寬與間距。

    88

    T8

    正火

    S.灰白色基體為F,白亮細長條為Fe3C。電鏡的高倍放大,不僅分清了P層片間距,而且呈現了亮白色Fe3C的條寬。

    89

    T8

    淬火

    T。白色基體為F。黑色條狀為Fe3C。,電鏡的高倍放大,已使光學顯微鏡下為黑色團狀的T,呈明顯的P型層片狀結構,但沒有分辨出Fe3C體的條片寬度。

    90

    30CrMnSi

    等溫淬火

    羽毛狀B上。電鏡的高倍放大分辨出了B上中灰白色基體的大致平行排列的條狀F和由F邊緣析出的條狀碳化物。

    91

    30CrMnSi

    等溫淬火

    針狀B下。電鏡的高倍放大分辨出了B下中灰白色針狀F上分布的細小片狀碳化物。片狀碳化物與F的長軸大致呈55~60°角。

    92

    16Mn

    淬火

    板條M。電鏡的高倍放大,呈現了M束的板條形貌,它互成垂直交叉的形態分布。

    93

    40Cr

    淬火

    中碳M。電鏡的高倍放大。使針狀的孿晶M,由于淬火中的自回火,在針葉內析出的碳化物顆粒清晰明顯。其余為板條M。

    94

    40Cr

    調質

    回火索氏體。電鏡的高倍放大,明顯的展現了回火S中,灰白色F基體上,分布著亮白色顆粒的合金Fe3C。

    95

    70Si3Mn

    淬火及中溫回火

    回火T。電鏡的高倍放大分辨出了回火T中灰色F基體上分布著亮色細粒狀合金Fe3C。

    96

    球墨鑄鐵

    鑄態

    鹽酸深腐蝕,掃描電鏡下球狀石墨的立體形貌,明顯的顯示了球墨的表面結構??煽吹奖砻嬗衅鸱纳L臺階,由內層及外層的組成,可看出多晶體的特征。

     

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