200912 合金钢显微组织分析实验.pptVIP

MICROSTRUCTURES OF ALLOY STEELS合金钢显微组织分析实验 目的：掌握典型合金钢的显微组织特征与形成机理、化学成分与相关的  合金化原理、热处理原理与工艺、材料性能等及其相互之间的关系。样品 (钢种及其状态, 共13块)：一、高速钢W18Cr4V （样品标注为P18）  铸态、带状或均匀碳化物（热变形后退火态下观察）、 淬火、(淬火+回火)态二、机械制造结构钢 轴承钢GCr15（本次实验唯一的低合金钢）：球化组织  耐磨钢ZMn13 ：铸态，水韧 (标注为“淬”)态三、不锈钢 奥氏体不锈钢 18-8型：固溶态、晶间腐蚀  铁素体不锈钢 Cr27 ： 退火态 马氏体不锈钢 1Cr13 ：退火或淬火态  4Cr13 ：(淬火+回火)态 注：晶间腐蚀样品暂缺 1. 高速钢显微组织分析MICROSTRUCTURE OFHIGH SPEED STEELS 高速工具钢W18Cr4V 高速钢的热处理工艺、组织与性能 2. 不锈钢显微组织分析MICROSTRUCTURE OFSTAINLESS STEELS 不锈钢按显微组织类型分类 马氏体不锈钢：奥氏体经淬火冷却后得到M （或M+F）组织。 铁素体不锈钢：加热时不生成奥氏体, 始终保持铁素体组织。 奥氏体不锈钢：冷却时不发生γ→α转变，始终保持奥氏体组织。 A-F双相不锈钢：组织为A+F，加热和冷却时发生部分α/γ转变。 马氏体时效沉淀硬化（超）高强度不锈钢：可发生马氏体转变，并在马氏体基体上析出金属间化合物产生沉淀强化。 不锈钢中最基本的合金元素- Cr 化学元素周期表 铁-铬相图和铁-镍相图： 铬当量和镍当量状态图： 铬当量和镍当量状态图： Fe-0.1%C-Cr不锈钢对应的相图纵截面 3. 其他合金钢显微组织EXAMPLE MICROSTRUCTURE OFOTHER ALLOY STEELS * W18Cr4V 高速钢：铸、带状、淬、回 锻轧后退火 (870-880℃) 淬火 (≦1280℃) ＋ 560 ℃三次回火 次生硬化： 现象（图4-8） 原因 影响因素 黑色组织 白亮组织 鱼骨组织 W18Cr4V高速钢 碳化物带状(不希望) 均匀分布的碳化物(希望) W18Cr4V高速钢 高速钢生产流程： 冶炼、铸造， 锻轧后退火 (870-880℃) 淬火 (≦1280℃) ＋ 560 ℃三次回火 淬火组织：未溶碳化物+隐晶马氏体+残奥 回火组织：回火马氏体+未溶碳化物+次生碳化物 W18Cr4V高速钢 钢： Fe-C合金 钢中奥氏体形成元素 与 “Cr当量” 钢中铁素体形成元素 与 “Ni当量” Pseudo-binary (isopleth) Fe-Cr diagram for 0.1% C - by T. Sourmail CALPHAD计算预报不锈钢的显微组织 Ferrite Austenite Liquid 某低活性12%Cr钢实验钢的相组成和相含量随温度的变化- 康人木 刘国权等 Cr-Ni 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀（碳化物析出可致贫Cr区） 4Cr13不锈钢淬火回火组织(左)，Cr27退火组织(右) 原放大倍数 500x 原放大倍数 200x 回火马氏体 单相铁素体 Cr18Ni8奥氏体不锈钢固溶态 Cr27铁素体不锈钢退火态 1Cr13马氏体不锈钢退火态 4Cr13马氏体不锈钢回火态 ZMn13 耐磨钢铸态（碳化物周围可致贫Mn区和屈氏体） 奥氏体 屈氏体 碳化物 *