第一篇：金相基礎(chǔ)培訓(xùn)

聚金品保部金相基礎(chǔ)培訓(xùn)

一、金相基礎(chǔ)知識

金相分析是運用放大鏡和顯微鏡，根據(jù)對金屬材料的宏觀及微觀組織進行觀察研究的方法，生產(chǎn)實際中常常稱為金相檢驗。宏觀組織是用10倍以下的放大鏡或者人眼睛直接觀察到的金屬材料內(nèi)部所具有的各組成物的直觀形貌，微觀組織主要是指在光學(xué)顯微鏡下所觀察到得金屬材料內(nèi)部具有的各組成物的直觀形貌。金相分析是根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定來評定金屬材料質(zhì)量的一種常規(guī)檢驗方法；并可用來判斷零件生產(chǎn)工藝是否完善，有助于尋求零件產(chǎn)生缺陷的原因。因此，它也是生產(chǎn)和科研中必不可少的一種手段。

1、進行金相分析，首先應(yīng)根據(jù)各種檢驗標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定進行試樣制備。若試樣制備不當(dāng)，則可能出現(xiàn)假象，例如：金相拋光不干凈，金相檢驗時金相照片會出現(xiàn)大量的黑點，影響判斷，從而得出錯誤的結(jié)論，因此，金相試樣的制備是金相分析的關(guān)鍵，在金相分析中占據(jù)十分重要的地位。

2、其次，從事金相分析的人員，必須具備一定的熱處理基礎(chǔ)知識，了解和熟悉常用金屬材料在不同熱處理制度下的相組成和組織組成。

3、我們常用的金屬為晶體，以前說過非晶體，玻璃、陶瓷等，晶體種類繁多。金屬的晶體是由更小的晶格組成二、金相常見組織

1、鐵素體 定義：碳溶于a-Fe中的間隙式固溶體稱為鐵素體，常用F表示。鐵素體含碳量很低，其性能接近純鐵，是一種塑性、韌性高和強度、硬度低的組織。鋼材中鐵素體一般以片狀（一般是在調(diào)質(zhì)處理中出現(xiàn)）、塊狀（中低碳鋼、中低合金鋼中白色塊狀區(qū)域）、針狀（一般指魏氏組織中的先共析針狀鐵素體）、網(wǎng)狀（鋼在緩冷時形成的漁網(wǎng)一樣連續(xù)的組織）存在。在我們常用的中低碳鋼中，鐵素體在我們金相照片上顯示為白色塊狀。鐵素體在加工硬化方面不敏感，因此可以承受很大見面率的拉拔，且拉拔后硬度、抗拉強度上升較慢，適宜壓力加工。鐵素體在770度以下有鐵磁性，770度以上失去磁性。另有一種鐵素體在較高溫度下出現(xiàn)，一般存在于1394度以上，因存在的溫度較高，叫做高溫鐵素體，常溫下少見。

2、滲碳體

定義：滲碳體是鐵與碳的化合物，常用Fe3C表示。其硬度較高，塑性、韌性幾乎為0，脆性極大。鋼種的滲碳體以各種形態(tài)出現(xiàn)，外形和成分有很大的差異，有塊狀、網(wǎng)狀、針狀、球狀。我們常說的珠光體就是由鐵素體與滲碳體混合而成。常溫下，珠光體中的滲碳體含量較低，一般為11.2%左右。滲碳體在鋼中起到強化作用。球化組織中的黑色小球就是滲碳體。珠光體的片層結(jié)構(gòu)中黑色的片層也是滲碳體。

3、珠光體

鐵素體和滲碳體組成的機械混合物，因具有珍珠的光澤，因此叫做珠光體，常用P表示。

一般情況下，珠光體中鐵素體和滲碳體呈片狀交替分布，稱為片狀珠光體，其片層結(jié)構(gòu)圖片類似與人手指指紋，珠光體中鐵素體含量占88 %，其余12%為滲碳體，因此珠光體的基本組織的是鐵素體。通過球化熱處理可以使?jié)B碳體呈顆粒狀分布在鐵素體基體上，叫做球狀珠光體或粒狀珠光 體。珠光體性能介于鐵素體和滲碳體之間，具有較高的強度、硬度與適中的塑性韌性，其綜合性能優(yōu)于其鐵素體與滲碳體。

三、金相試樣的制備

1、取樣 制樣

有縱向取樣與橫向取樣，我司常用橫向取樣，即在垂直于鋼材鍛軋方向取樣。主要檢驗內(nèi)容：顯微組織狀態(tài)是否均勻、晶粒度級別、碳化物分布、脫碳層深度、氧化層深度、裂紋深度、球化組織級別，是否有組織偏析、混晶、魏氏組織等。縱向取樣主要是檢驗夾雜物等。試樣尺寸以磨面面積小于400平方毫米，高度以適合人手拿捏拋磨為宜，一般高度為15—20mm。

試樣可以用手鋸、砂輪切割機、電火花切割機、車、銑、鋸等方式。不論使用何種方法切割，均應(yīng)該注意不能使試樣由于變形或受熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。對于使用高溫切割的試樣，必須除去熱影響部分。

常用鑲嵌方法有機械鑲嵌法與樹脂鑲嵌法，我司采用后者。

3、磨拋

金相試樣經(jīng)切割或鑲嵌后，需進行研磨才能得到光亮的磨面。研磨的過程包括粗磨和細(xì)磨。一般采用金相砂紙，磨料為碳化硅和氧化鋁。依次用不同規(guī)格的砂紙進行磨光，每更換一道砂紙，試樣應(yīng)轉(zhuǎn)動90，并使前一道的磨痕徹底去除。磨光時需要用水冷卻，避免磨面過熱，使磨面組織產(chǎn)生擾動變形，影響結(jié)果。拋光有機械拋光與電解拋光。機械拋光即我司使用的拋光方式。點解拋光是采用電化學(xué)溶解作用，使試樣達(dá)到拋光的目的。拋光時先接通電源，然后夾住試樣放置在電解液中，此時正確調(diào)整至額定拋光電流，并給予電解液充分的攪拌與冷卻，拋光完畢后切斷電源并放入水中沖洗、吹干。

4、腐蝕

腐蝕有化學(xué)腐蝕與電解腐蝕，化學(xué)腐蝕是利用化學(xué)試劑的溶液，借助于化學(xué)或電化學(xué)作用顯示金屬的組織，腐蝕劑常用的有硝酸酒精、苦味酸、鹽酸+苦味酸、鹽酸酒精、鹽酸+硫酸銅、王水等。

電解腐蝕與電解拋光原理相同，由于各相之間與晶粒之間的析出電位不一致，在微弱電流的作用下各相的侵蝕深淺不同，因而能顯示各相的組織。

四、常見金相

1、脫碳

脫碳是指鋼表層含碳量降低的現(xiàn)象，脫碳分為部分脫碳、完全脫碳、有效脫碳和總脫碳。部分脫碳指脫碳部位碳含量低于基體平均碳含量水平，完全脫碳是指脫碳處只有鐵素體存在。有效脫碳指的是從鋼材表面到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低的碳含量的點距離?？偯撎紝訛橥耆撎紝蛹硬糠置撎紝印?/p>

脫碳就是鋼中的碳在高溫下擴散并與氫或氧等發(fā)生反應(yīng)生成甲烷或一氧化碳等，導(dǎo)致鋼中碳含量降低的動態(tài)過程，脫碳是氧化與碳擴散相互作用的結(jié)果，當(dāng)氧化速度大于或等于碳的擴散速度，不會有脫碳發(fā)生，當(dāng)碳的擴散速度大于氧化速度，就會出現(xiàn)脫碳。

在氧化作用相對較弱的高溫氣氛中，可形成較深的脫碳層。脫碳層含碳量較正常組織低，滲碳體（Fe3C）的數(shù)量較正常組織少，故其強度或硬度較低，對大多數(shù)鋼來說，脫碳會降低其性能。對高碳工具鋼、軸承鋼、高速鋼及彈簧鋼，脫碳是一種嚴(yán)重的失效。在金相照片上脫碳部位因碳減少，會出現(xiàn)脫碳處晶粒粗大，脫碳處變亮。

脫碳對零件性能也有影響，鋼的表面脫碳后，淬火時不發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變或馬氏體轉(zhuǎn)變不完全，就得不到所要求的硬度。

脫碳層的測定方法有4種，金相法、硬度法、化學(xué)法、光譜法。金相法主要適用于具有退火和正火組織的鋼種。使用金相法檢測脫碳層時，當(dāng)圓鋼直徑≤25mm時，要檢測整個周邊，當(dāng)試樣直徑大于25mm時，要保證總檢測周長不小于35mm。

檢測脫碳層時并沒有放大倍數(shù)的限制，放大倍數(shù)的選擇主要取決于脫碳層的深度，根據(jù)實際情況可以使用任一放大倍數(shù)進行測量，一般選擇能看到整個脫碳層的最大倍數(shù)。測量脫碳層時會出現(xiàn)難以確認(rèn)脫碳深度的情況，因為脫碳層與基體有個過渡層，遇到這種情況，需要用更高倍數(shù)去觀測，確定過渡層后再在低倍下測量深度。對于因為裂紋、凹陷、尖角效應(yīng)等缺陷造成的脫碳層，不作為真實脫碳層深度測量。當(dāng)檢測到最深脫碳層位置，進行測量時，需對最深處進行多次測量，一般不少于5次，脫碳層深度取其平均值。若發(fā)現(xiàn)其他缺陷如裂紋、金屬夾雜及異常脫碳點，不需要計算深度，但需要在記錄中說明。除了脫碳外，我司線材還存在聚碳現(xiàn)象。

2、球化組織

我司球化組織按5074標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，球化級別一共分1-6級，球化組織檢測時需要放大400倍以上進行檢測。球化不充分的時候，球化體顆粒較少，存在大量的片狀珠光體，此時球化評級較低，球化級別在1-4級。球化充分的球化組織中基本不含有片狀珠光體，僅存在球狀或點狀黑色滲碳體，組織中黑色的球或小點就是前面提到的滲碳體，白色基體為鐵素體，整體情況就是一堆黑色小球均勻分散在白色的鐵素體基體內(nèi)。

球化越充分，球化級別就越高，這樣線材的強度和硬度越低，塑性與韌性越好，越適合后期需要大的變形量加工要求，如加工螺絲螺栓等產(chǎn)品。另外球化級別高，也能更好的進行淬火，得到均勻的淬火組織。所以做緊固件的客戶一般要求球化級別4-6級，緊固件使用條件越高，越需要好的球化組織。但并不是所有生產(chǎn)加工的鋼材都要求4-6級的球化級別，有些線材甚至要求球化級別低，高了不行，如一些自動機床用鋼，其中易切削鋼是1-4級，低中碳鋼是球化1-3級。球化金相檢驗時要觀察3個以上的視野，并要考慮組織的形態(tài)、大小、數(shù)量及分布情況，綜合考慮后給出評定級別。低碳鋼我司基本上都可以達(dá)到球化5級。目前合金鋼偶爾有球化不良存在。

3、粗晶

金相組織中部分晶粒超出標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的現(xiàn)象，標(biāo)準(zhǔn)指的是國家標(biāo)準(zhǔn)與客戶標(biāo)準(zhǔn)。按國標(biāo)6394標(biāo)準(zhǔn)評級1-3級為粗晶粒，4-6級為中等晶粒，7-8級為細(xì)晶粒，我司做的是緊固件及汽車用鋼絲，要求晶粒為細(xì)晶粒，即晶粒度在7級以上。生產(chǎn)中，原材料過熱、生產(chǎn)工藝不當(dāng)及熱處理工藝不合理均會導(dǎo)致粗晶出現(xiàn)。粗晶線材，做螺絲時在打頭環(huán)節(jié)會出現(xiàn)頭部麻點現(xiàn)象，部分出現(xiàn)裂紋。因為粗晶線材其力學(xué)性能較差，韌性及塑性較差，導(dǎo)致變形大時出現(xiàn)撕裂及晶界分離現(xiàn)象。宏觀上就是表面無光澤，有麻點。當(dāng)一個試樣中出現(xiàn)大小晶粒共同存在的情況，我們稱之為混晶，混晶的標(biāo)志是一個基體內(nèi)，大小晶?；祀s存在。我司低碳鋼中經(jīng)常出現(xiàn)混晶現(xiàn)象，其原因

1、鋼廠原材料中有混晶存在，遺傳到成品線材。

2、塑性加工不均勻，拉拔量處于臨界變形，熱處理后已出現(xiàn)粗晶現(xiàn)象。

第二篇：金相檢驗培訓(xùn)心得

金相檢驗培訓(xùn)心得

首先，非常感謝公司給我提供了這次培訓(xùn)機會，我感到十分榮幸。這次培訓(xùn)使我在充實自己專業(yè)知識的同時也開闊了眼界、拓展了思路，下面，我具體總結(jié)一下這次培訓(xùn)的心得體會。

此次的培訓(xùn)內(nèi)容是金相檢驗，培訓(xùn)時間為三天，共分為理論和實驗兩部分。

理論培訓(xùn)主要以金屬學(xué)基礎(chǔ)、鋼的熱處理基礎(chǔ)、金相檢驗技術(shù)理論知識為主。

理論培訓(xùn)部分。主要包括金屬學(xué)基礎(chǔ)、鋼的熱處理基礎(chǔ)、宏觀金相檢驗技術(shù)、金相檢驗技術(shù)設(shè)備等幾個方面。首先是系統(tǒng)學(xué)習(xí)了金屬學(xué)基礎(chǔ)，對金屬材料的結(jié)構(gòu)和組織進行了初步的了解，同時，也學(xué)習(xí)了金屬材料的性能，并針對我廠實際著重的學(xué)習(xí)了金屬材料的焊接性能；然后通過對鐵碳相圖的分析學(xué)習(xí)了金屬不同組織的成因和物理特性；最后是熱處理對金屬成分的影響以及金相檢驗原理和設(shè)備介紹。

實驗培訓(xùn)部分。首先，簡要的介紹一下金相檢驗。金相檢驗分為宏觀金相檢驗和微觀金相檢驗，對壁厚大于6mm的焊接件進行酸蝕宏觀檢驗；對壁厚小于或等于6mm的焊接件則進行微觀檢驗；有時酸蝕宏觀檢驗難于定性的缺陷也可進行顯微分析。

常規(guī)的金相法往往是解剖材料來截取試樣檢驗（破壞性試驗）。這就破壞了材料的連續(xù)性，從而給繼續(xù)使用帶來困難，甚至造成產(chǎn)品的報廢。因此，無損金相檢驗應(yīng)運而生。無損金相檢驗方法是在選定的檢測部位，在現(xiàn)場磨制其表面金相，腐蝕后進行觀察。觀察方法有兩種：一：用顯微鏡在現(xiàn)場直接進行觀察照相。但這種方法不能觀察曲面，對球形壓力容器（千斤頂缸體）的檢測存在著困難；二：用復(fù)型法進行觀察檢驗，即在腐蝕好的部位，在現(xiàn)場用AC紙做其表面復(fù)型，然后在復(fù)制品上噴一層鋁，這樣制得的試樣可以壓平，并能用高級金相顯微鏡進行高低倍觀察照相，由于AC紙各向同性，不產(chǎn)生畸變，因而保證反映實際的組織。這種檢測方法對于球形容器，特別是焊接接頭部位具有突出的優(yōu)越性。另一方面，該檢測方法需1—2小時便可以完成取樣，具有方便快捷的特點。同時，它不影響生產(chǎn)運行，這對研究使用中的液壓支架金相組織變化具有特殊意義。

接下來就是通過金相檢驗結(jié)果來分析焊縫質(zhì)量問題，常見焊縫缺陷主要包括未焊透、裂紋、疏松、夾雜及氣孔等幾種。不允許組織為馬氏體和屈氏體兩種。通過對焊縫的金相檢驗分析，進而對焊接工藝進行有針對性的改進，以提高焊縫質(zhì)量。

以上是對培訓(xùn)內(nèi)容的簡略介紹和總結(jié)，接下來結(jié)合我對金相檢驗的理解談一談金相檢驗技術(shù)在公司未來發(fā)展中的位置和重要性。

我廠主要產(chǎn)品為液壓支架，液壓支架主要由結(jié)構(gòu)件、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。其中，結(jié)構(gòu)件和千斤頂缸體作為主要承載元件都是焊接而成的，因此，焊縫的質(zhì)量直接影響到液壓支架的產(chǎn)品質(zhì)量。目前我國液壓支架結(jié)構(gòu)件大都采用16Mn和Q460為主要板材，體積及自重偏大，給液壓支架的運輸及安裝帶來了很大的困難。隨著液壓支架向大工作阻力和高可靠性要求的方向發(fā)展，如何在保證強度的前提下，盡量減輕支架重量是一個需要急需解決的問題，采用更高強度的板材是最有效的途徑。由于高強鋼具有較高的強度和硬度，焊接穩(wěn)定性較差，易出現(xiàn)裂紋和熱影響區(qū)性能的變化，減低結(jié)構(gòu)件的使用壽命。因此應(yīng)根據(jù)焊縫力學(xué)分析和金相檢驗的相關(guān)結(jié)果制定合理的焊接工藝，從而保證支架焊接質(zhì)量的可靠性。焊縫需要滿足液壓支架工作時各項性能要求，而這些性能受控于成分、內(nèi)部顯微組織、雜質(zhì)和缺陷、表面組織及應(yīng)力狀態(tài)等，其中主要是成分和組織。成分和組織在很大程度上控制著所有組織敏感性能。焊縫工藝控制質(zhì)量的第一個因素就是化學(xué)成分，化學(xué)成分通過相變等方式控制組織中的相、體積分?jǐn)?shù)和形態(tài)，如馬氏體形態(tài)、貝氏體形態(tài)。高碳馬氏體和上貝氏體都是有害組織，而低碳馬氏體和下貝氏體則相對機械性能較好。所以，金相檢驗是驗證和解釋所設(shè)計焊縫工藝是否合理的強有力的手段。

我廠現(xiàn)階段檢驗方法主要以無損探傷為主，而對焊縫具體組織成分研究不足，這嚴(yán)重阻礙了我廠向高端液壓支架進軍的步伐。工欲善其事必先利其器，希望我廠從長遠(yuǎn)出發(fā)，建立起一套合理有效的檢驗和工藝改進機制，走出競爭激烈的低端支架市場，真正的以魯爾支架為契機成為世界液壓支架巨頭。

第三篇：金相學(xué)習(xí)

金相試驗學(xué)習(xí)

一、金相分析的含義

金相分析是運用放大鏡和顯微鏡，根據(jù)對金屬材料的宏觀及微觀組織進行觀察研究的方法，生產(chǎn)實際中常常稱為金相檢驗。

宏觀組織是用10倍以下的放大鏡或者人眼睛直接觀察到的金屬材料表面或內(nèi)部所具有的各組成物的直觀形貌，一般也稱低倍檢驗。

微觀組織主要是指在光學(xué)顯微鏡（金相顯微鏡）下所觀察到得金屬材料內(nèi)部具有的各組成物的直觀形貌，一般也稱高倍檢驗。

二、金相檢驗基礎(chǔ)

搞清楚幾個基礎(chǔ)概念：晶體、晶格、晶粒、晶界

金屬及合金在固態(tài)下通常都是晶體，而晶體就是原子在三維空間中有規(guī)則作周期重復(fù)排列的固體物質(zhì)。相反即是非晶體。

組成晶體的結(jié)構(gòu)微粒(分子、原子、離子)在空間有規(guī)則地排列在一定的點上，這些點群有一定的幾何形狀，叫做晶格。排有結(jié)構(gòu)粒子的那些點叫做晶格的結(jié)點。金剛石、石墨、食鹽的晶體模型，實際上是它們的晶格模型。晶體按其結(jié)構(gòu)粒子和作用力的不同可分為四類：離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體。

常見晶格類別有：

體心立方晶格：體心立方晶格晶胞的3個棱邊長度相等，3個軸間夾角均為90度，構(gòu)成立方體。晶胞的8個角上各有一個原子，在立方體的中心還有一個原子。

面心立方晶格：面心立方晶格晶胞的8個角上各有一個原子，構(gòu)成立方體。在立方體的6個面的中心各有一個原子。

密排六方晶格：密排六方晶格晶胞在晶胞的12個頂角上各有1個原子，構(gòu)成六方柱體，上、下底面的中心也各有一個原子，晶胞內(nèi)有6個原子。

晶粒：多晶體材料內(nèi)以晶界分開的晶體學(xué)位向相同的晶體。結(jié)晶物質(zhì)在生長過程中，由于受到外界空間的限制，未能發(fā)育成具有規(guī)則形態(tài)的晶體，而只是結(jié)晶成顆粒狀，稱晶粒。

晶界：晶粒之間交界面，晶粒間取向不同出現(xiàn)晶粒間界，在晶粒界面上的排列是一種過渡狀態(tài)與兩晶粒都不相同。晶界上有界面能的作用，因此晶粒形成一個在幾何學(xué)上與肥皂泡相似的三維陣列。可以設(shè)想：晶粒邊界如果都具有基本上相同的表面張力，晶粒呈正六邊形。

三、金相檢驗方法

按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3246 1 高倍檢驗（GB/T3246.1-2000）1.1 金相試樣制備 1.1.1 取樣

縱向取樣，沿著型材的擠壓方向進行取樣。主要檢驗內(nèi)容：非金屬夾雜物的變形程度、晶粒畸變程度、第二相化合物分布情況等。

橫向取樣，在垂直于擠壓（鑄造）方向取樣。主要檢驗內(nèi)容：金屬材料從表層到中心的組織、顯微組織狀態(tài)、晶粒度級別、表層缺陷深度、氧化層深度、滲氮層深度等。

試樣尺寸以磨面面積小于200mm2，高度以15~30mm為宜。試樣切取時均應(yīng)該注意不能使試樣由于變形或受熱導(dǎo)致組織發(fā)生變化。對于使用高溫切割的試樣，必須除去熱影響部分。1.1.2 鑲樣

在金相試樣制備過程中，有許多試樣直接磨拋有困難，需要進行鑲嵌。通常進行鑲嵌的試樣有：形狀不規(guī)則的試樣、線材及板材，細(xì)小工件；表面處理及滲層、鍍層等。

常用鑲樣方法為冷鑲（樹脂鑲嵌法）。1.1.3 預(yù)磨

金相試樣經(jīng)切割或鑲嵌后，需進行研磨才能得到光亮的磨面。研磨的過程包括粗磨和細(xì)磨。

粗磨，粗磨一般在砂輪上進行，磨料粒度的粗細(xì)對試樣表面粗糙度和磨削效率有一定的影響。粗磨時，應(yīng)注意用水冷卻，防止組織變化。（我們一般使用銑床加工）

細(xì)磨，一般采用金相砂紙，磨料為碳化硅和氧化鋁。依次用不同規(guī)格的砂紙進行磨光，每更換一道砂紙，試樣應(yīng)轉(zhuǎn)動90°，并使前一道的磨痕徹底去除。磨光時需要用水冷卻，避免磨面過熱。1.1.4 機械拋光

拋光的目的是在于去除金相磨面上由細(xì)磨所留下的細(xì)微磨痕及表面變形層，使磨面成為無劃痕的光滑鏡面。

機械拋光，是靠拋光粉的磨削和滾壓作用，把金相試樣拋成光滑的鏡面。拋光時，拋光粉嵌入拋光織物的間隙內(nèi)，起著相當(dāng)于磨光砂紙的切削作用。機械拋光分為粗拋光和精拋光，兩種方式在拋光布、拋光粉、拋光速度上要求各不相同。1.1.5 電解拋光

因鋁合金材質(zhì)偏軟，在機械拋光過程中不易將細(xì)微的劃痕拋去，且在機械拋光中容易形成變形層造成偽組織現(xiàn)象。所以，一般情況鋁合金拋光還需配合電解拋光。

電解拋光，是采用電化學(xué)溶解作用，在使試樣達(dá)到拋光的目的。拋光時先接通電源，然后夾住試樣放置在電解液中，此時正確調(diào)整至額定拋光電壓、電流、時間，必要時應(yīng)給予電解液適當(dāng)?shù)臄嚢杌蚶鋮s，拋光完畢后切斷電源并放入水中沖洗、吹干。1.1.6 浸蝕

多數(shù)情況下，拋光好的金相試樣如若不經(jīng)過浸蝕，其顯微組織一般不易顯現(xiàn)（其組織反光能力差別比較?。?，因此需要采用不同的化學(xué)試劑來對試樣進行浸蝕，以增加相或組織間的襯度，以更好的顯示其顯微組織。

鋁合金浸蝕一般采用3#浸蝕劑，主要觀察試樣的晶粒組織及一般的第二相組織。浸蝕過程中應(yīng)適當(dāng)?shù)幕蝿釉嚇右苑乐贡砻鏆馀菥奂韪艚g劑與試樣的接觸，影響浸蝕效果。浸蝕完畢將試樣沖洗干凈，酒精擦拭、吹干。1.1.7 陽極化制膜

低倍檢驗晶粒度級別只是一種粗略的評級，有些時候?qū)τ阼T錠及退火態(tài)制品需要我們進行更精確的評級，即顯微晶粒度評級方法（GB/T6394-2002），這就需要對試樣進行陽極化制膜。

電解拋光后的試樣經(jīng)過陽極化制膜處理，在偏光下清楚觀察其晶粒組織，并采用相應(yīng)的方法（截距法、面積法等）進行評級。陽極化制膜原理即通過電化學(xué)反應(yīng)在試樣表面形成一層氧化膜，因各晶粒組織位相不一，成膜厚度及方向均不一樣，在偏光下我們便可以觀察到不同顏色的晶粒組織。

制膜也采用硫酸、磷酸和水的混合液（38:43:19），電壓22V，電流0.15A，時間60S~180S。1.1.8 觀察、拍照

在金相顯微鏡下觀察試樣，分析。

第四篇：金相實驗報告

金相試 驗報告 一、實驗名稱 金相試樣的制備與觀察 二、實驗項目簡介 通過制備試樣，并在顯微鏡下觀察 XXX 的金相組織，使學(xué)生掌握金相試樣制備的方法，認(rèn)識 XXX 的金相組織和形態(tài)特征，建立成分與組織之間相互關(guān)系的概念。

三、實驗?zāi)康?1.掌握鋁合金的制備過程和拋光機等儀器設(shè)備的使用方法； 2.掌握金相顯微鏡的使用方法； 3.認(rèn)識鋁合金的金相組織； 4.結(jié)合理論，理解鋁合金成分與組織之間的相互關(guān)系 四、實驗要求 1 對實驗原理與方法的要求：

要求學(xué)生掌握相關(guān)教材的基本知識，通過查閱手冊和文獻(xiàn)了解相關(guān)材料常規(guī)的金相組織，對有關(guān)名詞、概念有清楚地認(rèn)識，了解觀察顯微組織的原理、方法和作用。2 對操作技能與儀器設(shè)備的要求：

要求學(xué)生有較強的動手能力，了解砂紙的型號和使用，熟悉拋光機和顯微鏡的使用，會判斷試樣制備的好壞。儀器設(shè)備：砂輪機、砂紙、拋光機、金相顯微鏡等。3 對實驗報告的要求：

1.記錄實驗過程； 2.根據(jù)金相照片分析成分和金相組織的關(guān)系； 3.要求用正規(guī)實驗報告紙，書寫清晰。

五、實驗所用儀器設(shè)備及材料

1.設(shè)備：金相顯微鏡、拋光機、砂輪機。

2.各號金相砂紙、拋光布、脫脂棉、3~5﹪硝酸酒精溶液、試樣（成分：xxxxx）。

六、實驗步驟 (1)金相顯微試樣的制備 金相試樣的制備包括取樣、磨制、拋光和浸蝕等步驟。

金相試樣的制備過程主要步驟

本實驗金相試樣制備過程的步驟如下:

磨制 拋光 浸蝕 觀察 砂紙磨 拋光劑 拋光機 浸蝕劑 吹吹風(fēng) 酒精清洗 水清洗 水清洗 吹干 顯微鏡 磨制 拋光 浸蝕 鑲嵌 取樣

1.取樣 試樣的選取應(yīng)根據(jù)被檢驗材料或零件的特點，取其有代表性的部位。例如研究零件的失效原因時，應(yīng)在失效部位取樣，并在完好部位取樣，以便對比分析。對于鑄造合金，考慮到組織的不均勻性，應(yīng)從表層到中心各個部位進行選取。對于軋材，研究表層缺陷和夾雜物的分布時應(yīng)橫向取樣；研究夾雜物類型、形狀、變形程度、帶狀組織時應(yīng)縱向取樣。對一般熱處理后的零件，由于組織均勻，可任意取樣 取樣時應(yīng)保證試樣觀察面不發(fā)生組織變化，試樣尺寸不宜過大或過小，一般以手拿方便即可，其形狀以便于觀察為宜。

金相試樣(標(biāo)準(zhǔn)樣)2.磨制(1)粗磨：粗磨目的是為了獲得一個平整的表面，使用砂輪機將試樣的棱角磨平。磨削時應(yīng)注意試樣對砂輪的壓力不宜過大，以免在試樣表面上形成較深的磨痕而增加細(xì)磨的困難，磨削時應(yīng)不斷用水冷卻試樣，以免受熱引起組織變化，試樣邊緣要進行倒角，以免在細(xì)磨和拋

光時劃破砂紙和拋光絨布或造成試樣從拋光機上飛出傷人。

(2)細(xì)磨：細(xì)磨分手工磨光和機械磨光兩種。我們這次采用的是手工磨光。

手工磨光是用手拿住試樣在金相砂紙上進行。金相砂紙按粗細(xì)分為三個種類等。細(xì)磨時依次按照砂紙從粗到細(xì)的順序磨，細(xì)磨時必須注意: 1)細(xì)磨時應(yīng)將砂紙放在光滑平整物體(如玻璃板)上,手指拿住試樣,并使磨面朝下,均勻用力由后向前推行磨削。在回程時，提起試樣不與砂紙接觸，以保證磨面平整而不產(chǎn)生弧度。

2)每換一種砂紙時，應(yīng)將試樣轉(zhuǎn) 90°再磨，使磨削方向與前道磨痕方向垂直，以便觀察前道磨痕是否全部消除。

3)每更換一次砂紙之前，應(yīng)把試樣、玻璃和手洗凈，以免把粗砂粒帶到下一號細(xì)砂紙上去。

另外，磨削軟材料時，可在砂紙上涂一層潤滑劑，如機油、甘油、肥皂水等，以免砂粒嵌入試樣磨面。

3.拋光 拋光由機械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光等方法，使用最廣的是機械拋光。

機械拋光是在拋光機上進行。拋光機由電動機帶動拋光盤，拋光盤上鋪有不同的拋光布。粗拋時用帆布或粗呢，細(xì)拋時用絨布、細(xì)呢或絲綢等。拋光過程中要不斷向拋光布上倒入適量的水與 Cr 2 O 3（或

Al 2 O 3、MgO 等懸浮液。試樣的磨面應(yīng)平正地壓在旋轉(zhuǎn)的拋光盤上，壓力不宜過大，并使試樣從拋光盤邊緣到中心不斷地作徑向往復(fù)移動。待試樣表面磨痕全部被拋掉而呈現(xiàn)光亮鏡面時，拋光即可停止，并將試樣用水或酒精洗干凈后轉(zhuǎn)入浸蝕。

4.浸蝕 經(jīng)拋光后的試樣若直接放在顯微鏡下觀察，只能看到一片亮光，除非某些金屬夾雜物（如 MnS 及石墨等）外，不能辨別出各種組織及其形態(tài)。因此，必須用浸蝕劑對試樣拋光面進行浸蝕，鋼鐵材料通常用3~5﹪硝酸酒精溶液。

浸蝕方法是將待觀察面浸入浸蝕劑中，或用玻璃棒纏少許脫脂棉蘸取浸蝕劑擦拭的方法。浸蝕時間要適當(dāng)，當(dāng)試樣拋光亮面呈灰色時就可停止，并立即用清水或酒精清除殘酸，用吹風(fēng)機吹干后，即可在顯微鏡下進行觀察。若試樣浸蝕過度，顯微組織模糊不清時，須重新拋光和浸蝕，若浸蝕不足，組織不能完全顯露時，可進行補充浸蝕。

（二）金相觀察 在金相顯微鏡下觀察所制備試樣的顯微組織特征，并用攝像機拍照存盤。

金相顯微鏡下的金相組織（相關(guān)編號標(biāo)準(zhǔn)樣）

七、金相分析

金相局部放大圖（相關(guān)編號標(biāo)準(zhǔn)樣）

相關(guān)編號標(biāo)準(zhǔn)樣分析（圖中可以看到明顯的劃痕，應(yīng)該是金相試樣制備時，在打磨拋光過程中沒有做到嚴(yán)格的操作要求所導(dǎo)致的痕跡。整個圖像中沒有觀察到明顯的晶界，可能腐蝕的程度、時間不夠，打磨后的試樣表面形成的氧化層沒有完全去除。此次試驗采用的原料為 Al、FeSi 和 CaSi，且采用砂型鑄造，未進行變質(zhì)處理。圖中還可以觀察到很多的灰暗部分、，可能就是各種晶粒，但無法看出晶粒的形狀。局部放大圖可以更好的分辨出這些暗色部分，分布不是很緊密，間隙中的稍暗部分應(yīng)該是α-Al 固溶體。圖中無法觀察到條帶狀共晶硅和塊狀初晶硅等。另外還能看到存在一些顯微疏松組織，可能是由于鑄造過程中的收縮或氣體含量過高造成的。因為試樣制備過程的中的缺陷等原因，這次的金相組織并沒能夠很好地進行分析。）

八、實驗心得體會 xxxxxxx 注意事項：實驗報告全篇 手寫，金相組織圖手機拍照有橫杠的，局部放大用鉛筆描出一部分面積的清晰組織圖樣（按編號標(biāo)準(zhǔn)樣）。內(nèi)容包括：實驗名稱、實驗項目簡介、實驗?zāi)康?、實驗要求、實驗設(shè)備和樣品材料（編號樣品）、實驗步驟和實驗分析以及總結(jié)。

上述報告經(jīng)供參考。

第五篇：如何分辨金相組織

怎么做金相組織分析

時間:2009-09-27 09:20:17點擊:

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金相組織是反映金屬金相的具體形態(tài)，如馬氏體，奧氏體，鐵素體，珠光體等等。1.奧氏體 －碳與合金元素溶解在γ-fe中的固溶體，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比較直，呈規(guī)則多邊形；淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏

金相組織是反映金屬金相的具體形態(tài)，如馬氏體，奧氏體，鐵素體，珠光體等等。1.奧氏體 －碳與合金元素溶解在γ-fe中的固溶體，仍保持γ-fe的面心立方晶格。晶界比較直，呈規(guī)則多邊形；淬火鋼中殘余奧氏體分布在馬氏體間的空隙處

2.鐵素體－碳與合金元素溶解在a-fe中的固溶體。亞共析鋼中的慢冷鐵素體呈塊狀，晶界比較圓滑，當(dāng)碳含量接近共析成分時，鐵素體沿晶粒邊界析出。

3.滲碳體－碳與鐵形成的一種化合物。在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨結(jié)晶的滲碳體（一次滲碳體）為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀。過共析鋼冷卻時沿acm線析出的碳化物（二次滲碳體）呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀。鐵碳合金冷卻到ar1以下時，由鐵素體中析出滲碳體（三次滲碳體），在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀。

4.珠光體－鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的機械混合物。

珠光體的片間距離取決于奧氏體分解時的過冷度。過冷度越大，所形成的珠光體片間距離越小。在a1~650℃形成的珠光體片層較厚，在金相顯微鏡下放大400倍以上可分辨出平行的寬條鐵素體和細(xì)條滲碳體，稱為粗珠光體、片狀珠光體，簡稱珠光體。在650~600℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，從珠光體的滲碳體上僅看到一條黑線，只有放大1000倍才能分辨的片層，稱為索氏體。在600~550℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，不能分辨珠光體片層，僅看到黑色的球團狀組織，只有用電子顯微鏡放大10000倍才能分辨的片層稱為屈氏體。

5.上貝氏體－過飽和針狀鐵素體和滲碳體的混合物，滲碳體在鐵素體針間。過冷奧氏體在中溫（約350~550℃）的相變產(chǎn)物，其典型形態(tài)是一束大致平行位向差為6~8od鐵素體板條，并在各板條間分布著沿板條長軸方向排列的碳化物短棒或小片；典型上貝氏體呈羽毛狀，晶界為對稱軸，由于方位不同，羽毛可對稱或不對稱，鐵素體羽毛可呈針狀、點狀、塊狀。若是高碳高合金鋼，看不清針狀羽毛；中碳中合金鋼，針狀羽毛較清楚；低碳低合金鋼，羽毛很清楚，針粗。轉(zhuǎn)變時先在晶界處形成上貝氏體，往晶內(nèi)長大，不穿晶。

6.下貝氏體－同上，但滲碳體在鐵素體針內(nèi)。過冷奧氏體在350℃~ms的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。其典型形態(tài)是雙凸透鏡狀含過飽和碳的鐵素體，并在其內(nèi)分布著單方向排列的碳化物小薄片；在晶內(nèi)呈針狀，針葉不交叉，但可交接。與回火馬氏體不同，馬氏體有層次之分，下貝氏體則顏色一致，下貝氏體的碳化物質(zhì)點比回火馬氏體粗，易受侵蝕變黑，回火馬氏體顏色較淺，不易受侵蝕。高碳高合金鋼的碳化物分散度比低碳低合金鋼高，針葉比低碳低合金鋼細(xì)。

7.粒狀貝氏體－大塊狀或條狀的鐵素體內(nèi)分布著眾多小島的復(fù)相組織。過冷奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。剛形成時是由條狀鐵素體合并而成的塊狀鐵素體和小島狀富碳奧氏體組成，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中，可能全部保留成為殘余奧氏體；也可能部分或全部分解為鐵素體和滲碳體的混合物（珠光體或貝氏體）；最可能部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，部分保留下來而形成兩相混合物，稱為m-a組織。

8.無碳化物貝氏體－板條狀鐵素體單相組成的組織，也稱為鐵素體貝氏體。形成溫度在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部。板條鐵素體之間為富碳奧氏體，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中也有類似上面的轉(zhuǎn)變。無碳化物貝氏體一般出現(xiàn)在低碳鋼中，在硅、鋁含量高的鋼中也容易形成。9.馬氏體－碳在a-fe中的過飽和固溶體。

板條馬氏體：在低、中碳鋼及不銹鋼中形成，由許多相互平行的板條組成一個板條束，一個奧氏體晶?？赊D(zhuǎn)變成幾個板條束（通常3到5個）。

片狀馬氏體（針狀馬氏體）：常見于高、中碳鋼及高ni的fe-ni合金中，針葉中有一條縫線將馬氏體分為兩半，由于方位不同可呈針狀或塊狀，針與針呈120o角排列，高碳馬氏體的針葉晶界清楚，細(xì)針狀馬氏體呈布紋狀，稱為隱晶馬氏體。

10.回火馬氏體－馬氏體分解得到極細(xì)的過渡型碳化物與過飽和（含碳較低）的a-相混合組織 它由馬氏體在150~250℃時回火形成。

這種組織極易受腐蝕，光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀組織（保持淬火馬氏體位向），與下貝氏體很相似，只有在高倍電子顯微鏡下才能看到極細(xì)小的碳化物質(zhì)點。11.回火屈氏體－碳化物和a-相的混合物。

它由馬氏體在350~500℃時中溫回火形成。其組織特征是鐵素體基體內(nèi)分布著極細(xì)小的粒狀碳化物，針狀形態(tài)已逐漸消失，但仍隱約可見，碳化物在光學(xué)顯微鏡下不能分辨，僅觀察到暗黑的組織，在電鏡下才能清晰分辨兩相，可看出碳化物顆粒已明顯長大。

12.回火索氏體－ 以鐵素體為基體，基體上分布著均勻碳化物顆粒。

它由馬氏體在500~650℃時高溫回火形成。其組織特征是由等軸狀鐵素體和細(xì)粒狀碳化物構(gòu)成的復(fù)相組織，馬氏體片的痕跡已消失，滲碳體的外形已較清晰，但在光鏡下也難分辨，在電鏡下可看到的滲碳體顆粒較大。

13.萊氏體－ 奧氏體與滲碳體的共晶混合物。呈樹枝狀的奧氏體分布在滲碳體的基體上。

14.粒狀珠光體－由鐵素體和粒狀碳化物組成。

它是經(jīng)球化退火或馬氏體在650℃~a1溫度范圍內(nèi)回火形成。其特征是碳化物成顆粒狀分布在鐵素體上。

15.魏氏組織－ 如果奧氏體晶粒比較粗大，冷卻速度又比較適宜，先共析相有可能呈針狀（片狀）形態(tài)與片狀珠光體混合存在，稱為魏氏組織。亞共析鋼中魏氏組織的鐵素體的形態(tài)有片狀、羽毛狀或三角形，粗大鐵素體呈平行或三角形分布。它出現(xiàn)在奧氏體晶界，同時向晶內(nèi)生長。過共析鋼中魏氏組織滲碳體的形態(tài)有針狀或桿狀，它出現(xiàn)在奧氏體晶粒的內(nèi)部。

GB/T7232標(biāo)準(zhǔn)中對馬氏體、索氏體、回火馬氏體、回火索氏體的定義及組織特征

2007年10月16日 星期二 21:25 GB/T7232標(biāo)準(zhǔn)中對馬氏體、索氏體、回火馬氏體、回火索氏體的定義及組織特征

1.馬氏體的定義及組織特征。馬氏體，是鋼鐵或非鐵金屬中通過無擴散共格切變型轉(zhuǎn)變（馬氏體）形成的產(chǎn)物統(tǒng)稱(GB/T7232標(biāo)準(zhǔn))。在鋼鐵中，馬氏體是低溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是飽和的α固溶體，為單相組織，是一種亞穩(wěn)定組織。隨碳含量的不同，其主要形態(tài)有板條狀和片狀兩種。低碳馬氏體是板條狀，其亞結(jié)構(gòu)主要是位錯。

2.索氏體的定義及組織特征。索氏體，是在光學(xué)金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨片層的細(xì)珠光體(GB/T7232標(biāo)準(zhǔn))。其實質(zhì)是一種珠光體，是鋼的高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是片層的鐵素體與滲碳體的雙相混合組織，其層片間距較?。?0～80nm），碳在鐵素體中已無過飽和度，是一種平衡組織。

3.回火馬氏體的定義及組織特征。回火馬氏體（β－martensite）是淬火馬氏體回火時，碳已經(jīng)部分的從固溶體中析出并形成了過渡碳化物此時的基體組織。它是馬氏體的一種回火組織，其α固溶體仍有一定的碳的過飽和度，仍是一種亞穩(wěn)組織。

4.回火索氏體的定義及組織特征?；鼗鹚魇象w(tempered martensite)是馬氏體于回火時形成的，在在光學(xué)金相顯微鏡下放大500~600倍以上才能分辨出來，其為鐵素體基體內(nèi)分布著碳化物（包括滲碳體）球粒的復(fù)合組織。它也是馬氏體的一種回火組織，是鐵素體與粒狀碳化物的混合物。此時的鐵素體已基本無碳的過飽和度，碳化物也為穩(wěn)定型碳化物。常溫下是一種平衡組織。5.低碳鋼回火過程中的組織變化。由于回火馬氏體和回火索氏體都是馬氏體的回火組織又由于耐熱鋼一般都是低碳鋼，故有必要介紹低碳鋼回火過程中的組織變化過程。

5.1低碳碳素鋼回火過程中的組織變化。由于馬氏體的組織狀態(tài)是不穩(wěn)定的，它具有向穩(wěn)定的鐵素體和滲碳體的兩相混合組織轉(zhuǎn)變的傾向?；鼗饡r，隨著溫度的升高，原子活動能力增加，是組織的轉(zhuǎn)變過程能較快地進行。低碳碳素鋼回火過程中的組織變化大致有三個主要過程；①馬氏體分解②碳化物的形成與轉(zhuǎn)變③滲碳體的聚集和球化，α相的恢復(fù)，再結(jié)晶等。詳見下表

回火溫度℃ 組織轉(zhuǎn)變類型 組 織 結(jié) 構(gòu) 的 變 化 回火產(chǎn)物 80～250 馬氏體分解 馬氏體中的碳原子偏聚在位錯線附近的間隙位置 回火馬氏體

250～400 碳化物的形成與轉(zhuǎn)變 ① 馬氏體中的碳原子全部析出，在馬氏體內(nèi)和晶界上形成滲碳體，② α相保持板條狀態(tài)。回火托氏體

400～700 滲碳體的聚集和球化，α相的恢復(fù)，再結(jié)晶 ① 片狀滲碳體球化，② α相的恢復(fù)，位錯密度降低

③ 在600℃以下α相基本保持板條狀

④ 在600℃以上丘狀滲碳體聚集粗化，α相再結(jié)晶為等軸狀?；鼗瘃R氏體

5.2低碳合金鋼回火過程中的組織變化。低碳合金鋼回火過程中的組織變化情況與低碳碳素鋼相比，主要也是上述三個變化過程。由于合金元素的加入，合金元素將與碳、α相等發(fā)生交互作用，對回火過程的組織變化產(chǎn)生影響，在300℃以下，合金元素對低碳合金的回火過程組織變化影響不大，但由于合金元素的固溶強化作用，在相同的回火溫度下合金鋼比碳素鋼具有較高的硬度和強度。在300℃以上，幾乎所有的合金元素，特別是碳化物形成元素，由于強烈阻礙碳化物聚集、長大、以及延緩α相的回復(fù)和再結(jié)晶，因而提高鋼的回火穩(wěn)定性、使合金鋼回火過程中組織的變化及碳化物的聚集、長大都較碳素鋼滯后或已向更高的溫度區(qū)間發(fā)生。

6.91級馬氏體鋼的高溫回火組織 按法國瓦魯瑞克公司原文意思：

6.1連續(xù)冷卻圖（CCT）中，因化學(xué)成分特別是Cr、Mo的含量，P91在一個較大的冷卻范圍內(nèi)始終保持一種馬氏體的結(jié)構(gòu)，但是它的硬度較低HV420左右，這與C、N的化合物有關(guān)；

6.2溫度－時間轉(zhuǎn)變圖(TTT)中，在過冷奧氏體向（F＋C）轉(zhuǎn)變的平衡轉(zhuǎn)變時，只有當(dāng)溫度在600～350℃之間才會出現(xiàn)，但此時的保溫時間相當(dāng)長，（圖上看要24h以上）；

6.3最終熱處理。在1040～1090℃正火＋780℃回火，組織為：軟化的板條馬氏體伴有大量的M23C6型碳化物沉淀微粒（V、Nb碳化物）及大量的位錯密度。6.4國內(nèi)學(xué)者和專家認(rèn)為P91在經(jīng)正火＋高溫回火熱處理后其顯微組織具有以下特征：

6.4.1馬氏體晶粒邊界存在M23C6型化合物；

6.4.2具有極細(xì)小的亞晶粒結(jié)構(gòu)，亞晶粒內(nèi)位錯密度較高；

6.4.3馬氏體晶粒內(nèi)部彌散分布著細(xì)小針狀的Nb/V碳氮化合物。

6.5可以看出P91在正常的處理后其回火組織為軟化的回火馬氏體無其他（B）組織之說，出現(xiàn)了(F+C)類組織說明在平衡狀態(tài)下保溫時間過長。