高磷铸铁金相组织

实验 铸铁的金相组织观察

一、实验目的

1．观察和研究灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁的显微组织特征。 2．了解影响铸铁中石墨形态的因素。

二、概述

根据石墨的形态、大小和分布情况不同，铸铁分为：灰口铸铁（石墨呈片条

状）、可锻铸铁（石墨呈团絮状）和球墨铸铁（石墨呈圆球状）。 （一）灰口铸铁

灰口铸铁组织的特征是在钢的基体上分布着片状石墨。根据石墨化程度及基本组织的不同，灰口铸铁可分为：铁素体灰口铸铁，铁素体—珠光体灰口铸铁和珠光体灰口铸铁。

对灰口铸铁石墨形态的观察，应在未浸蚀的试样上进行。放大倍数为100倍。灰口铸铁石墨分布形状的说明见下表1。

表1

（二）可锻铸铁

可锻铸铁（又称韧性铸铁）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。按照基体组织不同，可锻铸铁分为铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两类，如下图所示。

（三）球墨铸铁

在球墨铸铁组织中石墨呈圆球状。球状石墨的存在可使铸铁内部的应力集中现象得到改善，同时减轻了对基体的割裂作用，从而充分地发挥了基体性能的潜力，使球墨铸铁获得很高的强度和一定的韧性。如下图所示。

三、实验方法指导

（一）实验内容及步骤

1．各小组分别领取各种不同类型的铸铁材料试样。 2．在显微镜下进行观察，并分析其组织形态特

金相组织分析原理：采用定量金相学原理,由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌,从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。

金相组织分析原理

金相组织分析原理：

采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。

通俗的说就是热处理后会得到不同的组织，每种组织有自己的形貌特征。每种组织的耐腐蚀性也有差异，因此通过制样，腐蚀，微观组织会出现不同的衬度或者说灰度，也就是说腐蚀后的金相试样微观表面是坑坑洼洼的，很多沟壑。这样我们就能在金相显微镜下区分和识别各种组织了。

金相组织分析方式：

1．原材料检验：对原材料的冶金质量情况如偏析、非金属夹杂物分布类型与级别检查；对铸造材料的铸造疏松、气孔、夹渣组织均匀性检查；对锻造件的表面脱碳、过热、过烧、裂纹、变形等情况检查。

2．生产过程中的质量控制：金相分析可以提供调整工序及修改工艺参数的根据,指导生产,如热处理淬火加热温度、保温时问、冷却速度等是否合适（正确）；化学表面热处理工艺参数的控制；锻造的起始和终锻温度是否合适等。

3．产品质量检验：有些机械零件或产品除要求机械性能、物理性能指标外,

金相组织分析原理：采用定量金相学原理,由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌,从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。

金相组织分析原理

金相组织分析原理：

采用定量金相学原理，由二维金相试样磨面或薄膜的金相显微组织的测量和计算来确定合金组织的三维空间形貌，从而建立合金成分、组织和性能间的定量关系。

通俗的说就是热处理后会得到不同的组织，每种组织有自己的形貌特征。每种组织的耐腐蚀性也有差异，因此通过制样，腐蚀，微观组织会出现不同的衬度或者说灰度，也就是说腐蚀后的金相试样微观表面是坑坑洼洼的，很多沟壑。这样我们就能在金相显微镜下区分和识别各种组织了。

金相组织分析方式：

1．原材料检验：对原材料的冶金质量情况如偏析、非金属夹杂物分布类型与级别检查；对铸造材料的铸造疏松、气孔、夹渣组织均匀性检查；对锻造件的表面脱碳、过热、过烧、裂纹、变形等情况检查。

2．生产过程中的质量控制：金相分析可以提供调整工序及修改工艺参数的根据,指导生产,如热处理淬火加热温度、保温时问、冷却速度等是否合适（正确）；化学表面热处理工艺参数的控制；锻造的起始和终锻温度是否合适等。

3．产品质量检验：有些机械零件或产品除要求机械性能、物理性能指标外,

一 汽车钢板弹簧金相组织分级图（×500）

图1 回火屈氏体 (1级) 图 2 回火屈氏体+少量贝氏体（2级）

图3 回火屈氏体+少量铁素体 (3级) 图4 回火屈氏体+少量贝氏体+少量铁素体（4级）

图5 回火屈氏体+铁素体+屈氏体 （5级）

二 马氏体组织

a板条状马氏体 B针状马氏体 c片状马氏体加残余奥氏体

三 莱氏体

四 粒状贝氏体

五 索氏体

汽车钢板弹簧金相组织及缺陷组织——黎方英

1、原材料金相组织及缺陷组织分析

材料:60Si2Mn 钢.处理情况:热轧状原材料.

组织分析:图1 a) ,金相组织为铁素体和片层珠光体.正常原材料组织. 图1 b) ,弹簧扁钢表面的脱碳. 图1 c) ,d) ,金相组织为带状铁素体和珠光体. 严重带状组织一般热处理工艺难以消除. 图1 e) ,弹簧扁钢表面的划痕,原材料表面缺陷. 图1 f) ,弹簧扁钢表面的碎裂,原材料表面缺陷的废品.

a)500×

实验十二 焊接接头金相组织分析

一、实验目的

1、熟悉焊接热影响区的组织分布特征及金相显微镜的使用方法； 2、掌握焊接接头的分区组成；

3、了解焊接参数对焊接接头显微组织的影响； 二、实验原理

焊接接头由焊缝、熔合区和热影响区（HAZ）三部分组成，其组织特征存在明显差异。熔合区是焊接接头中焊缝向母材HAZ过渡的区域，由半熔化区与未混合区两部分组成，熔合区的构成及附近各区的相对位置如图1所示。

图1 熔合区的构成示意图

1-焊缝区（富焊条成分）; 2-焊缝区（富母材成分）; 3-半熔化区; 4-HAZ; 5-熔合区 焊缝是由熔池金属结晶凝固形成的，由于熔池金属冷却速度快且在运动状态下结晶，因此形成的组织为非平衡组织。多数情况下晶体从熔合区半熔化的晶粒上以柱状晶形态向焊缝中心生长，具有联生结晶的特点。焊接工艺参数对凝固形态影响较大，不同工艺条件下，焊缝中心可能是柱状晶组织，也可能出现等轴晶组织。焊缝金属凝固时的结晶形态见图2。HAZ是指在焊接热源作用下焊缝外侧处于固态的母材发生组织和性能变化的区域。由于焊接时HAZ上各点距离焊缝的远近不同，各点所经历的焊接热循环不同，因此整个HAZ的组织和性能分布是不均匀的。HAZ的组织分布与钢的种类、不同

铸钢的金相组织及检验 一、铸造碳钢的金相组织及检验 （一）铸造碳钢的显微组织

1．铸态组织 为铁素体＋珠光体＋魏氏组织。如图8-1、图8-2。

图8-1 ZG230-450铸钢铸态组织 (100×) 图8-2 ZG310-570铸钢铸态组织 (100×)

铸态组织的形貌和组成相的含量与钢的碳含量有关。碳含量越低的铸钢，铁素体含量越多，魏氏组织的针状越明显、越发达，数量也多。随铸钢碳含量的增加，珠光体量增多，魏氏组织中的针状和三角形的铁素体量减少，针齿变短，量也减少，而块状和晶界上的网状铁素体粗化，含量也增多。若存在严重的魏氏组织，或存在大量低熔点非金属夹杂物沿晶界呈断续网状分布，将使铸钢的脆性显著增加。

2．退火组织 为铁素体＋珠光体。铁素体呈细等轴晶。珠光体分布形态随钢的碳含量增加而变化。随钢的碳含量增加，珠光体呈断续网状分布→网状分布→珠光体与铁素体均匀分布，其含量也不断增多。若退火组织中存在残留的铸态组织或组织粗化均属于不正常组织。

3．正火组织 为铁素体＋珠光体，分布较均匀，如图8-3。与退火组织相比较，正火组织的组成相更细、更均匀，珠光体含量稍多。若存在残留铸态组织或组织粗化均属不正常组织。

4．调质组织 ZG270-500以上牌

铸铁中硅、锰、磷、铜、钼、镍六元素的测定

适用于灰铁、球铁、生铁、及低含量合金铸铁试样用硫磷混合酸溶解，高硫酸铵氧化后，硅锰磷铜钼分别以

H4SiO4、

H3PO4?MnSO4?CuSO4?H2MO4等形态存在于溶液中，分别用下述分光光度

法测定其含量，亚铁还原钼兰测定硅、抗坏血酸钼兰法测定磷，高硫酸铵氧化室温显色测定锰BCO吸收光度 测定铜，硫氰酸盐吸收光度法测定钼。

（一） 试样溶液的制备

1． 试剂

硫硝混合酸：每升中含硫酸50毫升，硝酸8毫升。 过硫酸铵：15% 亚硝酸钠：1% 2．方法

正确称取试样0.2500克250毫升三角瓶中,加硫硝混合酸85毫升,15%过硫酸铵8毫升,加热溶解,待全溶解后再补加过硫酸铵8毫升,煮沸至冒大泡,约2分钟,并有褐色二氧化锰沉淀析出，滴加1%亚硝酸钠至溶液澄清煮沸半分钟，稍冷，过滤于100毫升容量瓶中用少量水洗涤几次，将滤液稀至刻度摇匀，此为母液。 3．注意事项：

3．1溶样宜低温至中温，切忌过渡蒸发，会使硅结果偏低。 3．2也可先将溶液稀至刻度后进行干过滤。

（二）硅的测定

正硅酸在适当的酸度下（PH1-2）加入钼酸铵使硅酸与钼酸铵作用生成黄色的硅钼络合物，在草酸的存在下，加入还原剂硫酸亚铁铵

铜及铜合金的金相组织分析

一）结晶过程的分析

结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。 取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。 （二）宏观分析中常见缺陷

在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。

浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。 由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。 铸造时热应力可产生裂纹。

浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。 （三）微观分析

与铜相互作用的性质，杂质可分三类：

1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。 2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。

3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。 铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。 铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色； 铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。 暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。

硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、 C

高铬耐磨铸铁技术

维普资讯

焊接 割 (切 3 )●焊接材料●

新型高铬铸铁自保护堆焊药芯焊丝张清辉。肖逸锋(潭大学机械工程学院，南湘潭 4 10 )湘湖 1 15

摘

要：究了一种新型高铬铸铁堆焊药芯焊丝，析了焊丝的脱渣性、裂性、磨性、度和金相组织。实研分抗耐硬

验结果表明，焊丝采用普通埋弧焊机，需加入任何保护气体和焊剂能顺利进行堆焊，化了操作过程，合成该不简综本低；渣性好、敷速度快；预热时连续堆焊也不出现裂纹，裂性良好；道单层堆焊后室温硬度为 4 H C脱熔不抗单 8R 左右，削加工性能好；磨性为某硬度基本相同的高铬铸铁药芯焊丝耐磨性的 1 7。切耐 .倍 2关键词：铬铸铁；焊；自保护；芯焊丝高堆药中图分类号： G 2 . T 42 3文献标识码： A文章编号：0 13 1 ( 0 7 0 0 7— 3 1 0 -8 4 2 0 )卜 0 00

A w p fS l- h ede Su f cng Fl x— o e W i ewih Hi h Ne Ty e o e fs i l d r a i u c r d r t g Chr m i s o um Ca t

Io y tm r nS seZ NG Q n -u. I O Yi eg

碳钢，合金钢，铸铁的组织观察

观察结果： 序含碳量 样品名称 号 （﹪） 01 亚共析钢 02 亚共析钢 03 共析钢 0.2 0.45 0.8 1.3 0.45 0.45 0.45 0.45 1.3 0.2 0.45 0.45 W18CrV 热处理 工艺 退火 退火 退火 退火 正火 淬火 淬火 调质 淬火 淬火 淬火 低温回火 淬火 低温回火 加热 温度 （℃） 910 850 780 940 850 840 1000 840 650 780 910 840 200 840 450 铸态 铸态 铸态 冷却 放大 方式 倍数 炉冷 炉冷 炉冷 炉冷 空冷 水冷 水冷 水冷 空冷 水冷 盐水冷 水冷 空冷 水冷 空冷 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 450 显微组织 珠光体+铁素体 珠光体+铁素体 珠光体 珠光体+二次渗碳体 铁素体+珠光体（片状） 细针马氏体、残余奥氏体 片状罗氏体，板状马氏体 托氏体+铁素体+马氏体 珠光体+二次渗碳体 板状马氏体 铁素体+马氏体 回火托氏体 04 过共析钢 05 亚共析钢 06 亚共析钢 07 亚共析钢 08 亚共析钢 09 过共析钢 1