第五章结构钢金相

null机械工业理化人员技术资格班 （龚应时）机械工业理化人员技术资格培训班 （龚应时）结构钢的金相检验结构钢的分类及用途 结构钢的分类及用途 一、按工艺分类：冷变形钢、易切削钢、低碳马氏体钢、低碳低合金钢、调质钢、大截面用钢、高强度马氏体钢、贝氏体钢、非调质钢、弹簧钢、双相钢、轴承钢。 二、按习惯分类：普通低合金钢、易切钢、渗碳钢、调质钢、弹簧钢、滚动轴承钢。 三、用途：冶金、矿山、机械、桥梁、市政、文体场馆、造船、锅炉、压力容器等。结构钢的常规项目检测结构钢的常规项目检测一、非金属夹杂物检验（GB/T10561-2005） 二、显微组织检验（铁素体、渗碳体……、珠光体、魏氏组织、贝氏体、奥氏体、马氏体、回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体）。 三、晶粒度测定（GB/T6394-2002） 四、钢的脱碳层深度测定（GB/T224-2008）非金属夹杂物检验非金属夹杂物检验（1）夹杂物的分类：硫化物类、氧化铝类、硅酸盐类、球状氧化物类及氮化物类。 （2）各类夹杂物的形态。 （3）夹杂物评定的应用 。 硫化物类夹杂硫化物类夹杂明场下的硫化物形态 100X偏光下的硫化物特性 100X氧化铝类夹杂氧化铝类夹杂氧化铝类夹在明场下的形态 500X氧化铝类夹杂在偏光下的特性 500X球状氧化物类夹杂球状氧化物类夹杂球状氧化物在明场下的形态度 500X球状氧化物在偏光下的性质 500X硅酸盐类夹杂硅酸盐类夹杂硅酸盐夹杂在明场下的形态 100X氮化物类夹杂氮化物类夹杂氮化钛夹杂在明场下的形态 100X氮化钛夹杂在暗场下的形态 100X铁素体铁素体铁素体组织 100X片状珠光体片状珠光体片状珠光体组织 500X粒状珠光体粒状珠光体粒状珠光体 500X铁素体魏氏组织铁素体魏氏组织铁素体魏氏组织 200X渗碳体魏氏组织渗碳体魏氏组织滲碳体魏氏组织 2 00X上贝氏体上贝氏体上贝氏体组织 500X下贝氏体下贝氏体下贝氏体组织 500X粒状贝氏体粒状贝氏体粒状贝氏体组织织 500X板条状马氏体板条状马氏体板条状马氏体组织 500X针状马氏体针状马氏体针状马氏体组织 500X回火马氏体回火马氏体回火马氏体组织 500X回火屈氏体回火屈氏体回火屈氏体组织 500X回火索氏体回火索氏体回火索氏体组织 500X冷冲压钢金相检验冷冲压钢金相检验铁素体晶粒度（GB/T4335-1984） 游离渗碳体（GB/T13299-19911中A、B、C系列） 珠光体形态（GB/T13299-1991表2（A、B、C系列 带状组织（GB/T13299-1991表3（A、B、C系列 铁素体针片状（GB/T13299-1991表4（A、B、系列））冷冲压钢饼形组织 200X冷拉钢金相检验冷拉钢金相检验低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度（GB/T4335-1984） 低倍组织和缺陷（GB/T1979-2001） 夹杂物（GB/T10561-2005） 断口检验（GB/T1814-1979）冷拉钢纤维状组织 200X易切削钢金相检验易切削钢金相检验成分特点：S、Ca、Ca、Pb、等 牌号的表示（Y） 夹杂物的分布易切削钢中的硫化物 100X低碳马氏体钢金相检验低碳马氏体钢金相检验成分特点：C＜０．２５％，加少量合金元素 热处理特点：淬火＋低温回火 组织检验要点：是否存在过热、欠热、欠淬透现象，表面是否存在脱碳 使用标准：GB/T10561-2005、GB/T224-1987、GB/T13299-1991 低碳低合金钢金相检验低碳低合金钢金相检验成分特点：低碳+小于3%的合金元素 性能特点：屈服强度高、韧性好等 钢的组织分类： （1）铁素体和珠光体钢 （2）贝氏体钢 （3）马氏体钢 使用的标准：GB/T224-1987 GB/T13299-1991调质钢金相检验调质钢金相检验成分特点：含碳量在0.3---0.5%、合金元素＜5% 性能特点:强韧俱佳 热处理特点:淬火+高温回火 检验要点： (1)非金属夹杂物 (2)表面脱碳层 (3)调质前锻造的过热或过烧 (4)调质后的实际组织(GB/T13320-1991钢质摸锻件金相组织评定 调质钢金相组织调质钢金相组织低碳马氏体和网状铁素体 500X45钢调质之回火索氏体 500X大截面用钢金相检验大截面用钢金相检验成分特点:中碳+相当量的合金 热处理特点：淬火+高温回火 可能出现的组织：回火索氏体、贝氏体、珠光体、铁素体 性能特点：脆性转变温度随组织而改变 钢的用途：大性铸锻件（大于截面700mm ) 检验要点：低倍组织及各类缺陷、各类高倍组织的鉴别、组织的均匀性等高强度马氏体钢金相检验高强度马氏体钢金相检验成分特点：中碳+＜5%的合金元素 热处理特点：淬火+低温回火或等温淬火 性能特点：材料的屈服强度高；抗拉强度Rm=294χwc+82 可能出现的组织：回火马氏体、贝氏体、残余奥氏体贝氏体钢金相检验贝氏体钢金相检验成分特点：中低碳合金钢中+某些形成贝氏体转变的合金元素Mo、B等 热处理特点：钢奥氏体化后空冷或炉冷 组织鉴别：B下、B上、B粒及铁素体、奥氏体等非调质钢金相检验非调质钢金相检验成分特点：在中碳结构钢中+单一或复合的合金元素，如V、Ti、Nb等 性能特点：在锻造或轧制后直接获得高强度和一定的韧性，以达到调质钢 组织特点：铁素体+珠光体和铁素体基体上析出的弥散沉淀强化相 强化机理：利用微量元素形成的碳化物擦沉淀强化弹簧钢金相检验弹簧钢金相检验成分特点：碳量在0.6---1.0%+少量的合金元素Si、Mn、Cr、V、等 性能特点：要求弹性极限高 热处理理特点： （1）钢丝直接淬火+中温回火 （2）钢丝经铅浴处理后再进行冷拉 检验要点：（1）表面脱碳层、（2）非金属夹杂物、（3）钢的石墨化GB/T13302-1991钢中石墨碳显微评定方法、（4）显微组织（5）组织对性能的影响 弹簧钢的金相组织弹簧钢的金相组织65Mn弹簧之回火屈氏体 500X50CrV弹簧铅浴处理之形变索氏体 500X双相钢金相检验双相钢金相检验低碳钢或低碳低合金钢在临界区轧制或变形得到钢的双相组织 性能特点：屈服点低、初始加工硬化率高、强度延性匹配好等 组织特点：铁素体和马氏体，二相中的各自比例及分布决定材料的性能 弹簧钢的缺陷组织弹簧钢的缺陷组织该钢经长时间的高温退火，材料中有石墨碳析出60Si2Mn片簧之游离石墨碳 500X60Si2Mn游离石墨碳及组织 500X结构钢锻造缺陷结构钢锻造缺陷锻造折叠纹轴承钢金相检验轴承钢金相检验成分特点：有低碳低合金也有高碳高合金，视使用的工作对象而定 工作特点：高速运动、交变负荷、耐冲击、有的需要耐高温及低温、防锈等 轴承钢的分类： (1)普通高碳铬轴承钢，如GCr15等 （2）渗碳轴承钢，如G20CrMo等 （3）不锈轴承钢，如9Cr18、1Cr18Ni9等 （4）耐高温轴承钢，如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等 （5）钻机及轧机灼承钢，如55SiMoV等 （6）特大轴承用钢，如20Cr2Ni4A等 （7）防磁用轴承钢，如70Mn18Cr4V2WMo等 影响轴承钢性能的因素影响轴承钢性能的因素钢的纯洁度（非金属夹杂物） 成分的均匀性 组织的均匀性（带状碳化物、网状、液析等） 表面质量（脱碳、机械擦伤、刻痕、等） 组织缺陷（过热或欠热组织、残余奥氏体等 钢的低倍组织缺陷（裂纹、疏松、气泡、折叠、白点等） GCr15轴承钢的检验GCr15轴承钢的检验成分%：C0.95-1.05、Si0.15-0.35、Mn0.20-0.40、P≤ 0.027、S≤0.020、Cr1.30-1.65、Ni≤30 非金属夹杂物检验 表面脱碳层检验 淬火前球化级别检验（JB/T1255-1991）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　GCr15钢的球化退火组织 500XGCr15轴承钢淬回火后检验GCr15轴承钢淬回火后检验脱碳层测定 网状、带状、液析碳化物的评定 过热、欠热及其它组织的评定（JB/T1255-1991）GCr15钢的正常淬回火组织500X轴承钢液析缺陷组织轴承钢液析缺陷组织轴承钢的液析组织 500X轴承钢的过热缺陷组织轴承钢的过热缺陷组织该钢经900℃淬火，180℃回火得到粗大针状马氏体、残余奥氏体、碳化物大量溶解轴承钢的过热组织 500X