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1、合金钢、铸铁组织观察材料与冶金学院金属材料实验室一、实验目的1.分析几种合金钢的显微组织及性能2.掌握几种特殊用途钢的组织特点3.观察和分析各种铸铁的显微组织合金钢概述n40Cr钢nGCr15滚动轴承钢n模具钢n高速钢W18Cr4Vn不锈钢1Cr18Ni9Tin耐磨钢Mn13高速钢高速钢W18Cr4V合金钢概述回火马氏体回火马氏体M（基体）（基体）高速钢高速钢W18Cr4V淬火淬火+回火组织回火组织碳化物碳化物合金钢概述1Cr18Ni9Ti工艺：固溶处理工艺：固溶处理浸蚀：王水浸蚀：王水组织：部分奥氏体晶粒中呈现组织：部分奥氏体晶粒中呈现 孪晶孪晶分布分布 合金钢概述工艺：工艺：840淬火淬火
2、+200 回火回火浸蚀：浸蚀：4%硝酸酒精硝酸酒精组织：组织：回火马氏体、未溶碳化回火马氏体、未溶碳化 物颗粒及残余奥氏体物颗粒及残余奥氏体。其组织特征为有黑区和白区其组织特征为有黑区和白区 之分。黑区是以板条马氏之分。黑区是以板条马氏 体为主的隐晶马氏体；白区体为主的隐晶马氏体；白区 是以孪晶马氏体为主的隐针是以孪晶马氏体为主的隐针 马氏体。马氏体。GCr15轴承钢轴承钢合金钢概述40Cr工艺：工艺：860淬油淬油+600回火回火浸蚀：浸蚀：4%硝酸酒精硝酸酒精组织：基体为保留着马氏体位向的组织：基体为保留着马氏体位向的 回火索氏体回火索氏体组织，属正常调组织，属正常调 质处理组织。淬火得到
3、针状质处理组织。淬火得到针状 马氏体，然后通过高温回马氏体，然后通过高温回 火，促使马氏体中析出的碳火，促使马氏体中析出的碳 化物向针叶边缘聚集，致使化物向针叶边缘聚集，致使 其易浸蚀变黑，而马氏体中其易浸蚀变黑，而马氏体中 心区贫碳呈灰白色。心区贫碳呈灰白色。合金钢概述2 2、铸铁分几类？、铸铁分几类？根据碳在铸铁中存在形根据碳在铸铁中存在形式式式式不同，可分三大类：不同，可分三大类：（1 1）白口铸铁）白口铸铁（2 2）灰口铸铁）灰口铸铁（3 3）麻口铸铁）麻口铸铁C C C C的存在形式：的存在形式：的存在形式：的存在形式：渗碳体渗碳体渗碳体渗碳体(Fe(Fe(Fe(Fe3 3 3 3C
4、)C)C)C)，断口为白色，断口为白色，断口为白色，断口为白色。性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件 C C C C的存在形式：的存在形式：的存在形式：的存在形式：石墨石墨石墨石墨，断口为灰黑色。，断口为灰黑色。，断口为灰黑色。，断口为灰黑色。C C C C的存在形式：的存在形式：的存在形式：的存在形式：石墨石墨石墨石墨+渗碳体渗碳体渗碳体渗碳体，断口为黑白色。，断口为黑白色。，断口为黑白色。，断口为黑白色。灰铸铁是
5、铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。性能：脆性大，很少使用性能：脆性大，很少使用性能：脆性大，很少使用性能：脆性大，很少使用。铸铁概述根据石墨根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为：在铸铁中存在形态，可分为：普通灰铸铁：石墨呈片状普通灰铸铁：石墨呈片状可锻铸铁：石墨呈团絮状可锻铸铁：石墨呈团絮状蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状球墨铸铁：石墨呈球状球墨铸铁：石墨呈球状3 3、灰口铸铁的种类、灰口铸铁的种类铸铁概述灰铸铁的组织灰铸铁的组织灰铸铁的组织灰铸铁
6、的组织 灰铸铁有铁素体、珠光体、灰铸铁有铁素体、珠光体、(铁素体铁素体+珠光体珠光体)+石墨三种石墨三种基本组织基本组织。F+F+F+F+片状石墨片状石墨片状石墨片状石墨（F+PF+PF+PF+P）+片状石墨片状石墨片状石墨片状石墨P+P+P+P+片状石墨片状石墨片状石墨片状石墨铸铁概述可锻铸铁的组织可锻铸铁的组织可锻铸铁的组织可锻铸铁的组织石墨呈团絮状的灰口铸铁，是由白口石墨呈团絮状的灰口铸铁，是由白口铸铁经石墨化退火获得的。铸铁经石墨化退火获得的。组织：组织：基体基体(F、P)团絮状团絮状G铁素体基体可锻铸铁又称铁素体基体可锻铸铁又称黑心可锻铸铁。黑心可锻铸铁。黑心可锻铸铁黑心可锻铸铁 珠
7、光体可锻铸铁珠光体可锻铸铁 可锻铸铁的石墨化退火可锻铸铁的石墨化退火铸铁概述 在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂而直接获得球状石墨在浇注前向铁水中加入一定量的球化剂而直接获得球状石墨,得到得到球墨铸铁球墨铸铁.球墨铸铁的组织球墨铸铁的组织铁素体加珠光体球铁素体加珠光体球墨铸铁墨铸铁 铁素体球墨铸铁铁素体球墨铸铁 珠光体球墨铸铁珠光体球墨铸铁 球墨铸铁中的球墨铸铁中的石墨球石墨球 铸铁概述蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁 在一定成分的铁水中加入适量的在一定成分的铁水中加入适量的蠕化剂而炼成的，其方法与程序与蠕化剂而炼成的，其方法与程序与球墨铸铁基本相同。球墨铸铁基本相同。蠕墨蠕墨铸铁的组织：铸铁的组织：蠕墨铸铁的石墨具有介蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝，呈蠕虫状长厚比较小，端部较钝，呈蠕虫状。蠕墨铸铁中的石墨蠕墨铸铁中的石墨铸铁概述实验步骤n先观看幻灯片；n分组进行，每人一台显微镜，对每个试样进行观察；n分析组织特征，在实验报告上画出组织图；