鋼的熱處理組織分析判斷方法
一、觀(guān)察方法：
1 觀(guān)察組織組成物和種類(lèi)
鋼熱處理后，根據熱處理種類(lèi)和材料的不一樣，組織組成物可能是一種或多種。如馬氏體，馬氏體+殘余奧氏體，單一珠光體，單一奧氏體，鐵素體+珠光體，鐵素體+馬氏體+碳化物等等。
金相觀(guān)察時(shí)，首先要判斷被觀(guān)察組織中有幾種組織組成物，是單一組成物，還是兩種或多種組成物。
在組織組成物中，某一組成物可以是單一相，如鐵素體或奧氏體等單相；也可以是兩相或多相混合組成或化合物，如珠光體是鐵素體與滲碳體的機械混合物，各種碳化物等。
不同的組成物有不同的形態(tài)特征，利用這些特征可以快速的識別：不同的組成物受溶液浸蝕的程度不同，使得其在金相顯微鏡下具有不同的明暗程度或不同的色彩差；不同組成物形成的先后順序不一樣，其形態(tài)也不一樣，形成的總是從奧氏體晶界開(kāi)始形核；各組成物形成的原理不一樣，形態(tài)也有差異。通過(guò)這些就可以判別被觀(guān)察物的組成種類(lèi)。大多數情況下，能夠觀(guān)察到幾種不同明暗程度或幾種形態(tài)不同的部份，就可以判定有幾種組成物。
2 觀(guān)察形態(tài)
組織組成物的形態(tài)是我們判別組成物的極其重要的依據之一。一些特定組織具有極顯著(zhù)的特征，如典型的珠光體具有層片狀(或稱(chēng)指紋狀)特征，一看就知道是珠光體；羽毛狀物是上貝氏體。白色的塊狀物不是鐵素體就是奧氏體，針狀物不是馬氏體就是下貝氏體等等。
要觀(guān)察組織物是片狀、針狀、塊狀、顆粒狀、條狀、網(wǎng)狀或者是其它什么形狀。還要精細觀(guān)察是單一相還是復合相。
在觀(guān)察中要注意試樣的浸蝕程度，只有合理的浸蝕，各種組織才會(huì )正確的顯現出來(lái)，同時(shí)，制樣也很關(guān)鍵，錯誤的制樣可能導致對組成物的錯誤判斷。由于制樣和浸蝕問(wèn)題，導致的判斷錯誤在新手中屢見(jiàn)不鮮。
在觀(guān)察中還要注意，對于觀(guān)察到的白色或黑色物，不要輕易就認為是一種組成物。對于白色的可能是奧氏體或鐵素體，更有可能是碳化物；對于黑色物，可能由于其極其細密，在常規倍數下觀(guān)察根本無(wú)法分開(kāi)。
3 組成物的分布
組成物的分布特點(diǎn)是識別組成物的重要根據，不同的組成物具有不同的分布特點(diǎn)，一般是指其分布于母相的晶界或晶內。
在觀(guān)察到的組織中，凡是呈網(wǎng)絡(luò )狀分布(不管是封閉網(wǎng)狀或是斷續網(wǎng)狀或略有呈網(wǎng)狀的趨勢)的都是沿晶界分布，其余的都是分布于晶內。要注意的是，有時(shí)沿晶析出物很少時(shí)，不易看出是沿晶分布，此時(shí)可以縮小放大倍數，觀(guān)察其分布趨勢，從而作出正確判斷。當組成物很多時(shí)，也不易識別，此時(shí)只能根據組織組成物的特征，并輔以其它方法加以識別。
二、理論分析
理論分析在分析熱處理組織時(shí)，是*的。很多組織不利用理論分析就容易得出不正確的結論。理論分析的裨是利用過(guò)冷奧氏體的轉變原理，結合具體的熱處理工藝，對可能出現的組織加以分析判斷。
1 分析可能出現的組織組成物
加熱溫度在A(yíng)c3或Accm以上時(shí)，鋼*變成單一奧氏體，若低于上述溫度，將出現未溶鐵素體或未溶碳化物(平常所說(shuō)的加熱不足)。此兩種單相組織在室溫下屬于穩定組織，因此，冷卻時(shí)該類(lèi)組織得以保留而不發(fā)生轉變，即高溫下是什么形態(tài)，冷卻下來(lái)時(shí)也是什么形態(tài)。
從鋼的C曲線(xiàn)可以看出：鋼在冷卻時(shí)，先發(fā)生先共析轉變(析出先共析相)，再發(fā)生共析轉變(析出珠光體)，接著(zhù)發(fā)生貝氏體和馬氏體轉變。
具體發(fā)生什么組織轉變，以鋼的實(shí)際冷卻速度是如何穿過(guò)C曲線(xiàn)的來(lái)確定。若冷卻時(shí)穿過(guò)先共析轉變區，即發(fā)生先共析轉變；若同時(shí)越過(guò)先共析區和共析轉變區，就發(fā)生先共析轉變和共析轉變，得到珠光體或珠光體加鐵素體或滲碳體組織，就是通常所說(shuō)的正火、退火工藝；若大于臨界冷卻速度，得到的就是馬氏體和(或)貝氏體組織，這就是通常所說(shuō)的淬火所期望得到有組織?？傊?，冷卻時(shí)越過(guò)幾個(gè)轉變區，就得到相應的組織，區別在于在該區的停留時(shí)間，決定在該區域組織轉變量的多少。但是，無(wú)論在先共析區停留多長(cháng)時(shí)間，都不可能全部轉變?yōu)橄裙参霎a(chǎn)物；同樣，對于大多數鋼來(lái)說(shuō)，無(wú)論怎樣快速的穿過(guò)馬氏體轉變區，都不可能全部獲得馬氏體。因此，結合具體的熱處理工藝，可以判定組織組成物；同時(shí)，根據組織組成物，可以判定熱處理冷卻工藝過(guò)程。
因此，金相分析必須要對過(guò)冷奧氏體的轉變條件以及具體條件下轉變產(chǎn)物有清醒的認識。
2 注意成份偏析所導致的轉變產(chǎn)物的差異
鋼中的成份偏析是不可避免的，特別是鑄件。局部區域的碳含量偏高或偏低、部份合金元素的聚集，都有可能出現反常組織，甚至于出現意想不到的組織。如本版“追求”關(guān)于《鑄鋼熱處理后的金相組織》一貼中ZG310-570出現貝氏體類(lèi)組織就是由于成份偏析所致，因為從理論上說(shuō)，ZG310-570是不可能發(fā)生貝氏體轉變的。此時(shí)就要會(huì )識別貝氏體，同時(shí)對貝氏體產(chǎn)生的原因加以分析，否則就會(huì )出現不正確的判斷。軋制鋼中出現的帶狀組織也是成份偏析的結果。
3 同一形態(tài)的組織組成物的識別
同一形態(tài)的組織組成物，由于其得到的方式不一樣，其組織是不一樣的。
1) 白色的小塊狀物 在淬火組織中，出現白色的小塊狀物，有可能是鐵素體，也有可能是碳化物，還有可能是殘余奧氏體，甚至幾者都有。
在亞共析碳鋼中，出現白色塊狀物，只能是鐵素體或(和)殘余奧氏體(若碳含量低于0.4%，只能是鐵素體)。但殘余奧氏體是過(guò)冷奧氏體轉變后的剩余產(chǎn)物，因此其只能分布于馬氏體針的間隙。鐵素體由于形成條件不同而具有不同的分布形態(tài)：加熱不足形成的未溶鐵素體，其分布多呈彌散分布的碎塊狀；冷卻速度不足形成的先共析鐵素體，常呈網(wǎng)狀或斷網(wǎng)狀，有時(shí)由于數量極少，還不容易發(fā)現其有向網(wǎng)狀發(fā)展的趨勢。
2) 白色基體上分布著(zhù)白色的顆粒狀物
此類(lèi)組織有三種可能：粒狀貝氏體、粒狀珠光體和回火珠光體。此時(shí)同樣要根據材料和具體的冷卻方式加以判斷。若此材料根本不可能發(fā)生貝氏體轉變，則不會(huì )是粒狀貝氏體；若是球化退火或等溫退火，則可能是粒狀珠光體；若回火溫度較高達700℃左右，則可能是回火珠光體。因此，要結合熱處理工藝，并參照其它組織其進(jìn)行識別。
3) 回火后的黑色針狀物
回火后的黑色針狀物是回火馬氏體或貝氏體。要根據回火溫度和化學(xué)成份，并對針狀物進(jìn)行精細觀(guān)察，才能作出判定。切忌晃眼一看組織就輕率作出結論。
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