实验六典型合金钢显微组织观察1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,典,型,型,合,合,金,金,钢,钢,显,显,微,微,组,组,织,织,观,观,察,察,所,谓,谓,合,合,金,金,钢,钢,是,是,在,在,碳,碳,素,素,钢,钢,的,的,基,基,础,础,上,上,，,，,为,为,了,了,改,改,善,善,钢,钢,的,的,性,性,能,能,，,，,在,在,冶,冶,炼,炼,时,时,有,有,目,目,的,的,的,的,加,加,入,入,一,一,些,些,合,合,金,金,元,元,素,素,如,如,：,：,硅,硅,、,、,锰,锰,、,、,铬,铬,、,、,镍,镍,、,、,钼,钼,、,、,钨,钨,、,、,钒,钒,、,、,钛,钛,、,、,铝,铝,等,等,。,。,合,金,金,元,元,素,素,加,加,入,入,对,对,于,于,钢,钢,的,的,组,组,织,织,和,和,性,性,能,能,产,产,生,生,很,很,大,大,影,影,响,响,。,。,主,主,要,要,有,有,以,以,下,下,几,几,个,个,方,方,面,面,。,。,1.,强,强,化,化,铁,铁,素,素,体,体,或,或,奥,奥,氏,氏,体,体,。,。2.,形,形,成,成,合,合,金,金,碳,碳,化,化,物,物,。,。,3.,改,改,变,变,钢,钢,的,的,室,室,温,温,组,组,织,织,。,。4.,细,细,化,化,晶,晶,粒,粒,。,。5.,提,提,高,高,钢,钢,的,的,淬,淬,透,透,性,性,。,。6.,提,提,高,高,耐,耐,回,回,火,火,性,性,。,。,因,因,此,此,，,，,合,合,金,金,元,元,素,素,加,加,入,入,会,会,影,影,响,响,到,到,钢,钢,的,的,临,临,界,界,温,温,度,度,和,和,共,共,析,析,点,点,的,的,位,位,置,置,。,。,合,金,金,钢,钢,按,按,照,照,用,用,途,途,分,分,为,为:,：,：,1,。,。,合,合,金,金,结,结,构,构,钢,钢-,制,制,造,造,重,重,要,要,机,机,器,器,零,零,件,件,和,和,工,工,程,程,结,结,构,构,件,件,的,的,钢,钢,。,。,（,（,低,低,合,合,金,金,高,高,强,强,度,度,钢,钢,、,、,渗,渗,碳,碳,钢,钢,、,、,调,调,质,质,钢,钢,、,、,弹,弹,簧,簧,钢,钢,、,、,滚,滚,动,动,轴,轴,承,承,钢,钢,）,）,2,。,。,合,合,金,金,工,工,具,具,钢,钢-,制,制,造,造,各,各,种,种,刃,刃,具,具,、,、,模,模,具,具,、,、,量,量,具,具,的,的,钢,钢,。,。,（,（,高,高,速,速,钢,钢,、,、,冷,冷,、,、,热,热,模,模,具,具,钢,钢,、,、,合,合,金,金,量,量,具,具,钢,钢,）,）,3,。,。,特,特,殊,殊,钢,钢-,特,特,殊,殊,用,用,途,途,和,和,特,特,殊,殊,性,性,能,能,的,的,钢,钢,。,。,（,（,如,如,不,不,锈,锈,钢,钢,、,、,耐,耐,热,热,钢,钢,、,、,耐,耐,磨,磨,钢,钢,等,等,）,）,合,金,金,结,结,构,构,钢,钢,的,的,编,编,号,号,采,采,用,用,“,“,二,二,位,位,数,数,字,字+,化,化,学,学,符,符,号,号+,数,数,字,字,”,”,的,的,方,方,法,法,标,标,注,注,。,。,如,：,：40C,r-40,表,示,示,钢,钢,中,中,碳,碳,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,为,为,0.40%,。,Cr,其,后,后,无,无,数,数,字,字,，,，,表,表,示,示,铬,铬,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,1.5%.,60Si2MnA-60,表,示,示,钢,钢,中,中,碳,碳,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,为,为,0.60%.Si2,表,示,示,硅,硅,的,的,质,质,量,量,分,分,数,数,为,为,n,其,后,后,无,无,数,数,字,字,，,，,表,表,示,示,锰,锰,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,1.5%.,表,表,示,示,高,高,级,级,优,优,质,质,钢,钢,。,。,合,金,金,工,工,具,具,钢,钢,的,的,编,编,号,号,原,原,则,则,为,为,当,当,含,含,碳,碳,量,量,大,大,于,于,或,或,等,等,于,于,.0%,时,时,钢,钢,号,号,中,中,不,不,标,标,出,出,含,含,碳,碳,量,量;,平,平,均,均,小,小,于,于,.,时,时,钢,钢,号,号,前,前,以,以,千,千,分,分,之,之,几,几,表,表,示,示,合,合,金,金,元,元,素,素,表,表,注,注,方,方,法,法,与,与,合,合,金,金,结,结,构,构,钢,钢,相,相,同,同.,Cr12MOV-,铬,前,前,面,面,无,无,数,数,字,字,，,，,表,表,示,示,碳,碳,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,1.0%,铬,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,为,为,12%.,钼,钒,钒,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,1.5%.,9Mn2V-,碳,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,为,为,0.9%,锰,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,为,为,2%.,钒,的,的,平,平,均,均,质,质,量,量,分,分,数,数,1.5%,。,常,用,用,金,金,属,属,材,材,料,料,间,间,的,的,关,关,系,系,（,1,）,）,根,根,据,据,合,合,金,金,元,元,素,素,总,总,质,质,量,量,分,分,数,数,分,分,类,类,低,合,合,金,金,钢,钢:,合,合,金,金,元,元,素,素,总,总,质,质,量,量,分,分,数,数,小,小,于,于5%,；,；,中,合,合,金,金,钢,钢:,合,合,金,金,元,元,素,素,总,总,质,质,量,量,分,分,数,数,为,为5%,10%,；,；,高,合,合,金,金,钢,钢:,合,合,金,金,元,元,素,素,的,的,总,总,质,质,量,量,分,分,数,数,大,大,于,于10%,。,。,(2),根,根,据,据,用,用,途,途,分,分,类,类,合,金,金,结,结,构,构,钢,钢,用,用,于,于,制,制,造,造,机,机,械,械,零,零,件,件,和,和,工,工,程,程,结,结,构,构,的,的,钢,钢,。,。,合,金,金,工,工,具,具,钢,钢:,用,用,于,于,制,制,造,造,各,各,种,种,工,工,具,具,的,的,钢,钢,。,。,特,殊,殊,性,性,能,能,钢,钢:,指,指,具,具,有,有,某,某,种,种,特,特,殊,殊,的,的,物,物,理,理,和,和,化,化,学,学,性,性,能,能,的,的,钢,钢,种,种,2.,合,合,金,金,钢,钢,的,的,分,分,类,类,特,意,意,加,加,入,入,一,一,种,种,或,或,数,数,种,种,合,合,金,金,元,元,素,素,的,的,钢,钢,称,称,为,为,合,合,金,金,钢,钢,。,。,它,它,比,比,碳,碳,钢,钢,具,具,有,有,较,较,高,高,的,的,强,强,度,度,、,、,韧,韧,性,性,或,或,具,具,有,有,特,特,殊,殊,性,性,能,能,1.3.3,常,常,用,用,合,合,金,金,钢,钢,的,的,牌,牌,号,号,、,、,性,性,能,能,及,及,用,用,途,途,1.合金结构钢,如60Si2Mn钢，表示碳的,含,含量为0.60%，含硅量为2%，含锰量小于1.5%的合金,结,结构钢,（1）普通低合,金,金结构钢,普通低合金结构,钢,钢是在碳钢的基,础,础上加入少量合,金,金元素的工程结,构,构用钢,如Q345A，,表,表示屈服极限为345 MPa,，,，质量等级为A级的低合金,结,结构钢。普通低,合,合金结构钢主要,用,用于制造各种工,程,程结构，如桥梁,、,、建筑、船舶、,车,车辆、锅炉、化,工,工容器等，机械,制,制造用钢主要用,于,于制造各种机械,零,零件,（2）合金渗碳,钢,钢,渗碳钢具有优良,的,的耐磨性、耐疲,劳,劳性，又具有足,够,够的韧性和强度,通常用来制造各,种,种机械零件，如,汽,汽车、拖拉机中,的,的变速齿轮、内,燃,燃机上凸轮轴和,活,活塞销等,(3)合金调质,钢,钢,调质钢具有良好,的,的综合力学性能,，,，既具有很高的,强,强度又具有良好,的,的塑性和韧性,常用于制造一些,受,受力比较复杂的,重,重要零件，如机,床,床的主轴、电动,机,机轴、汽车齿轮,轴,轴等各种轴类零,件,件,如9SiCr钢,，,，表示碳的含量,为,为0.90%、,硅,硅的含量和铬的,含,含量均小于1.5%的合金工具,钢,钢,用于合金工具钢,不,不能满足性能要,求,求的各种工具,2.合金工具钢,（1）合金量具,钢,钢,指用于制造测量,工,工具（即量具）,的,的合金钢，这类,钢,钢具有高硬度、,高,高耐磨性、高尺,寸,寸稳定性,用于制造高精度,的,的量规和量块。,有,有Cr12、9Mn2V、CrWMn等,（2）合金刃具,钢,钢,指主要用于制造,金,金属切削刀具的,合,合金钢，其含碳,量,量一般在0.8%1.4%。,常,常用的合金刃具,钢,钢有9SiCr,、,、9Mn2V、Cr2、CrMn、CrWMn,和,和CrW5等,主要用于制造铰,刀,刀、丝锥、板牙,等,等,是指用于制造冲,压,压、热锻、压铸,等,等成形模具的合,金,金钢,根据工作条件不,同,同分为冷作模具,钢,钢和热作模具钢,冷作模具钢,用于制造使金属,在,在冷态下变形的,模,模具，如冷冲模,、,、冷挤压模等。,应,应具有高的硬度,、,、耐磨性和一定,的,的韧性以及热处,理,理变形小等特点,。,。常用的有Cr12、Cr12W、Cr12MoV、9SiCr、9Mn2V,和,和CrWMn等,热作模具钢,用于制造使金属,在,在高温下成形的,模,模具，如热锻模,、,、压铸模等，其,含,含碳量在0.3%0.6%。,应,应在高温下能保,持,持足够的强度、,韧,韧性和耐磨性以,及,及较高的抗热疲,劳,劳性和导热性。,常,常用的有5CrMnMo、5CrNiMo和3Cr2W8,（3）合金模具,钢,钢,（4）高速钢,是一种含钨、铬,、,、钒等多种元素,的,的高合金刃具钢,，,，加入的主要合,金,金元素为钨、钼,、,、钒等，其合金,总,总含量达到10%15%,用高速钢制成的,刃,刃具，在切削时,显,显得比一般低合,金,金刃具钢刃具更,加,加锋利，因此俗,称,称为“锋钢”,用于制造要求耐,磨,磨性和韧性配合,很,很好的高速切削,刀,刀具，如丝锥、,钻,钻头等，特别适,宜,宜于采用轧制、,扭,扭制热变形加工,成,成型工艺制造的,钻,钻头等,3.滚动轴承钢,如GCr15钢,，,，则表示平均铬,的,的质量分数为1.5%的滚动轴,承,承钢,指在空气、水不,锈,锈钢属于具有特,殊,殊物理、化学性,能,能的特殊性能钢,，,，它是指在空气,、,、水、弱酸、碱,和,和盐溶液或其他,腐,腐蚀介质中具有,高,高度化学稳定性,的,的合金钢的总称,4.特殊性能钢,一、实验目的,1.观察和分析,常,常用合金钢的显,微,微组织。,2.熟悉常用的,合,合金结构钢。及,滚,滚动轴承钢、弹,簧,簧钢、渗碳钢的,显,显微组织。,3.熟悉常用的,合,合金工具钢。及,刃,刃具钢、量具钢,、,、和模具钢的显,微,微组织。,4.进一步加深,理,理解不同材料的,成,成分（合金元素,）,），组织和性能,与,与工艺（不同状,态,态）之间的关系,。,。,二、实验内容,1、观察表中,所,所列试样的显微,组,组织，搞清各组,织,织组成物的形态,特,特征及形成。,2、画出部分组,织,织示意图。,表,编号,样品名称,处理状态,腐蚀剂,金相组织,1,合金结构钢 40Cr,淬火,4%硝酸酒精,M+A,，,2,合金调质钢 40Cr,淬火+高温回火,4%硝酸酒精,回火索氏体 S,3,合金渗碳钢 20CrMnTi,渗碳淬火,4%硝酸酒精,表层M+A,，,4,合金弹簧钢60Si2Mn,淬火+低温回火,4%硝酸酒精,回火马氏 体 M,5,滚动轴承钢 GCr15,球化退火,4%硝酸酒精,粒状珠光体 P,6,滚动轴承钢 GCr15,淬火,4%硝酸酒精,M+A,，,7,滚动轴承钢 GCr15,淬火+低温回火,4%硝酸酒精,回火马氏体+粒状碳化物,8,低合金工具钢 9SiCr,淬火+低温回火,4%硝酸酒精,回火M,表1（续）,编号,样品名称,处理状态,腐蚀剂,金相组织,9,低合金工具钢 9SiCr,球化退火,4%硝酸酒精,粒状珠光体 P,10,高速钢W18Cr4V,铸态,4%硝酸酒精,白色组织+罴色组织+莱氏体,11,高速钢W18Cr4V,退火,4%硝酸酒精,碳化物+索氏体,12,高速钢W18Cr4V,1280油淬,4%硝酸酒精,马氏体+初生碳化物+残余奥氏体,13,高速钢W18Cr4V,1280油淬+560回火,4%硝酸酒精,回火马氏体+碳化物,14,不锈钢1Cr18Ni9Ti,1100固溶处理,王水,奥氏体（内有孪晶）,（三）合金钢,在合金钢中，由,于,于合金元素对相,图,图及相变过程的,影,影响其显微组织,比,比碳钢复杂得多,，,，组成相除了合,金,金铁素体、合金,奥,奥氏体、合金渗,碳,碳体外，还可能,出,出现金属间化合,物,物，其组织形态,随,随钢种的不同而,呈,呈现出不同的特,征,征。,低合金钢：,1、合金结构钢,：,：40Cr退,火,火态,组织为：F+P,（,（与40钢比较P数量比40钢,多,多，因共析点左,移,移）,2、合金工具钢,：,：GCr15淬,火,火态,组织为：M+碳,化,化物（与T10,钢,钢比较）,40Cr比40,钢,钢性能好、GCr15比T10,钢,钢性能好，因为,：,：合金元素的加,入,入1）强化了基,体,体。2）使共析,点,点（S点）左移,，,，相当于提高了,含,含C量。3）细,化,化了组织。4）,使,使C曲线右移，,提,提高了淬透性，,提,提高了M数量，,从,从而提高了强度,材料名称：20Cr 钢,处,处,理,理过程: 退火,金,金相组织,：,：F+P,放,放大倍数：500浸蚀,剂,剂：3-5,硝,硝酸酒精,材料名称：40Cr 钢,处,处,理,理过程: 退火,金,金相组织：F+P,放,放大倍数：500浸蚀,剂,剂：3-5,硝,硝酸酒精,材料名称：40Cr 钢,处,处,理,理过程: 正火,金,金相组织,：,：F+P,放,放大倍数：500浸蚀,剂,剂：3-5,硝,硝酸酒精,材料名称：20Cr 钢,处,处,理,理过程: 淬火,金,金相组织:板条马氏体+,残,残余奥氏体M+A,放大倍数：500浸蚀剂：3-5硝酸,酒,酒精,材料名称：40Cr 钢,处,处,理,理过程: 淬火,金,金相组织,：,：片状马氏体+,残,残余奥氏体M+A放大倍数：500浸蚀剂：3-5硝酸,酒,酒精,材料名称：40Cr 钢,处,处,理,理过程: 调质,处,处理金相组织,：,：索氏体,放,放大倍数：800浸蚀剂,：,：3-5硝,酸,酸酒精,材料名称：40Cr 钢,处,处,理,理过程: 调质,处,处理 金相组,织,织 ：索氏体,放,放大倍数：500浸蚀剂,：,：3-5硝,酸,酸酒精,材料名称：GCr15钢,处,处,理,理过程: 球化,退,退火金相组织,：,：粒状珠光体,放,放大倍数,：,：500浸,蚀,蚀剂：3-5,硝酸酒精,材料名称：GCr15钢,处,处,理,理过程: 淬火,过,过热金相组织,：,：粗大马氏体,放,放大,倍,倍数：500,浸,浸蚀剂：3-5硝酸酒精,材料名称：GCr 15钢 处,理,理过程: 淬火+ 回火,金,金相组织 ：M+A+Cm,放,放大倍数 500浸蚀剂,：,：3-5硝,酸,酸酒精,材料名,称,称：20CrMnTi钢,处,处,理,理过程: 渗,碳,碳淬火,金,金相,组,组织,：,：M+A,放,放,大,大倍数,：,：500,浸,浸蚀剂,：,：3-5,硝,硝酸酒,精,精,材料名,称,称：60Si2Mn,钢,钢,处,处理,过,过程:,淬,淬火,金,金相,组,组织,：,：M+A,放,放,大,大倍数,：,：500,浸,浸蚀剂,：,：3-5,硝,硝酸酒,精,精,60Si2Mn钢：淬火+,中,中温回,火,火（350500,）回,火,火屈氏,体,体。回,火,火屈氏,体,体是铁,素,素体与,粒,粒状渗,碳,碳体组,成,成的极,细,细混合,物,物。中,温,温回火,后,后有很,好,好的弹,性,性和一,定,定的韧,性,性。,材料名,称,称：60Si2Mn,钢,钢,处,处理,过,过程:,等,等温淬,火,火,金,金相组,织,织 ：,羽,羽毛状,上,上贝氏,体,体,放,放大,倍,倍数：500,浸,蚀,蚀剂：3-5硝,酸,酸酒精,材料名,称,称：60Si2Mn,钢,钢,处,处理,过,过程:,等,等温淬,火,火,金,金相组,织,织 ：,针,针状下,贝,贝氏体,放,放大倍,数,数：500,浸,浸蚀,剂,剂：3-5,硝酸,酒,酒精,材料名,称,称：1Cr18Ni9Ti,钢,钢,处,处理,过,过程:,固,固溶,处,处理,金,金相组,织,织 ：,奥,奥氏体,放,放大倍,数,数：500,浸,浸蚀,剂,剂：王,水,水腐蚀,高合金,钢,钢：,1.高,速,速钢（W18Cr4V）：,含,含C约,在,在0。8左右,，,，但铸,态,态出现Ld共,晶,晶，当,成,成分偏,析,析时可,能,能出现,过,过共晶,组,组织（,有,有一次,碳,碳物）,。,。,1).,铸,铸态：,白,白色块,状,状为一,次,次碳化,物,物，从,液,液态中,析,析出，,鱼,鱼骨状,为,为共晶,碳,碳化物,，,，鱼骨,状,状旁边,白,白色为,（,（M+A），,两,两者总,体,体称共,晶,晶莱氏,体,体，黑,色,色为,共,共析组,织,织（屈,氏,氏体）,。,。,2).,锻,锻打后,退,退火：,共,共晶碳,化,化物大,块,块（由,铸,铸态时,的,的鱼骨,状,状打碎,）,）分布,在,在细小,的,的粒状,珠,珠光体,基,基体上,。,。,3).,淬,淬火（,油,油淬）,：,：未溶,碳,碳化物+M（,白,白色隐,晶,晶）+A,4).,回,回火：,经,经560三,次,次回火,，,，更好,的,的消除A，,使,使A,分,分解，,使,使M变,为,为M回,组,组织为,：,：回火,马,马氏体,（,（罴色,）,）+白,色,色碳化,物,物,2.不,锈,锈钢（1Cr18Ni9Ti）：,淬,淬火后,室,室温下,得,得A新,相,相，A,相,相延伸,到,到室温,（,（临界,温,温度向,下,下移动,）,）,组织为,：,：单相A组织,（,（有大,量,量孪晶,线,线）,材料名,称,称：W18Cr4V,处,处理过,程,程:铸,态,态金,相,相组织：一次,碳,碳化物+鱼骨,状,状莱氏,体,体共晶+,共析,体,体,放大倍,数,数：500,浸,浸蚀,剂,剂：3-5,硝酸,酒,酒精,材料名,称,称：W18Cr4V,处,处理过,程,程:铸,态,态金,相,相组织：一次,碳,碳化物+鱼骨,状,状莱氏,体,体共晶,共析,体,体,放大倍,数,数：500,浸,浸,蚀,蚀剂：3-5硝,酸,酸酒精,材料名,称,称：W18Cr4V,处,处理,过,过程:,退,退火,金,金相组,织,织：碳化,物,物索,氏,氏体,放,放大,倍,倍数：500,浸,蚀,蚀剂：3-5硝,酸,酸酒精,材料名,称,称：W18Cr4V,处,处理过,程,程:淬,火,火金,相,相组织：隐晶,马,马氏体,未溶,碳,碳化物,残余,奥,奥氏体放大倍,数,数：500,浸,浸蚀剂,：,：3-5,硝,硝酸酒,精,精,材料名,称,称：W18Cr4V,处,处理过,程,程:560,三,三次回,火,火金,相,相组织：回火,马,马氏体,碳化,物,物放大倍,数,数：500,浸,浸蚀剂,：,：3-5,硝,硝酸酒,精,精,四、实,验,验步骤,1、对,已,已准备,好,好的试,样,样进行,观,观察，,并,并分析,其,其组织,和,和性能,的,的关系,。,。,2、观,察,察常用,合,合金结,构,构钢的,几,几种组,织,织的形,态,态。,3、观,察,察常用,合,合金工,具,具钢的,几,几种组,织,织的形,态,态。,4、观,察,察常用,高,高速钢,的,的几种,组,组织的,形,形态。,5、描,绘,绘出几,种,种典型,组,组织的,组,组织示,意,意图。,6、简,述,述合金,元,元素加,入,入对于,钢,钢的组,织,织和性,能,能的影,响,响。,7、简,述,述合金,钢,钢按照,用,用途分,为,为几种,。,。,