《金屬材料工程實驗四奧氏體晶粒的顯示與測定課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定一、實驗目的：1、熟悉常見鋼中奧氏體晶粒的顯示方法；2、熟悉鋼中奧氏體晶粒度的測定方法；3、進一步加深理解鋼的化學成分和加熱溫度及保溫時間對奧氏體晶粒大小的影響。二、實驗儀器設備及材料待檢驗碳鋼試樣、砂紙、拋光布、拋光粉、脫脂棉、酒精、4%的硝酸酒精、苦味酸、海鷗洗滌劑、新潔爾滅等XDJ-200型金相顯微鏡、P-2型拋光機、吹風機金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定三、實驗原理（一）概述金屬及合金的晶粒大小與金屬材料的機械性能、工藝性能及物理性能存在著密切的關(guān)系。細晶粒金屬材料的機械性能、工藝性

2、能均比較好，它的沖擊韌性和強度都較高，在熱處理和淬火時不易變形和開裂。粗晶粒金屬材料的機械性能和工藝性能都比較差，然而粗晶粒金屬材料在某些特殊需要的情況下也被加以使用，如永磁合金鑄件和燃汽輪機葉片希望得到按一定方向生長的粗大柱狀晶，以改善其磁性能和耐熱性能。金屬材料的晶粒大小與澆鑄工藝、冷熱加工變形程度和熱處理工藝參數(shù)等有關(guān)。金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定共析鋼加熱溫度超過臨界點Ac1，亞共析鋼和過共析鋼加熱溫度超過Ac3和Ac㎝時，全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，并且隨著加熱溫度和保溫時間的不同，所得到的奧氏體晶粒大小也不相同。因此,在實際生產(chǎn)中，根據(jù)供需雙方

3、協(xié)議，按相應標準對金屬的平均晶粒度級別數(shù)進行測定尤為重要。金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定起始晶粒度：當鋼加熱到臨界點Ac1時，晶粒的尺寸急劇減小，珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變剛一結(jié)束時的細粘奧氏體晶粒，通常叫起始晶粒度。奧氏體本質(zhì)晶粒度：當鋼加熱至930℃和保溫足夠的時間所個有的奧氏體晶粒大小。它表示鋼的奧氏體晶粒在規(guī)定溫度下長大的傾向。實際晶粒度：在交貨狀態(tài)下鋼的實際晶粒大小，及經(jīng)不同熱處理后，鋼和零件所得到的實際晶粒大小。因此，我國于1977年首次發(fā)布了YB27-1977《鋼的平均晶粒度測定方法》，后經(jīng)多次修訂，于2002年對該類標準進行了第三次修訂,并

4、恢復為國家標準GB/T6394-2002《金屬平均晶粒度測定方法》。金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定（二）奧氏體晶粒的顯示方法1、滲入外來元素法鋼在奧氏體狀態(tài)時，滲入碳、氧或其它元素，利用晶界比晶粒內(nèi)有較大的化學活性特點，在晶界優(yōu)先形成滲碳體或氧化亞鐵等組成物，利用這些組成物的網(wǎng)絡，顯示出高溫奧氏體晶粒的輪廓。但由于外來元素的滲入，改變了鋼的化學成分或由于晶界有氧化物影響奧氏體晶粒的長大速度，進而影響測定的準確性。金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定（1）滲碳法使將含碳量≤0.3%的滲碳鋼或含碳量≤0.6%的其他類型的鋼（但對

5、碳化物形成元素過多的鋼，往往不能形成碳化物網(wǎng)），放在60%木炭+40%碳酸鈉滲碳劑中進行固體滲碳。測定本質(zhì)晶粒度時，滲碳溫度為930±10℃，滲碳時間為8小時，滲碳后爐冷。緩冷時，在過共析層里，滲碳體優(yōu)先沿奧氏體晶界析出，試樣磨制成金相試樣后，可根據(jù)滲碳體網(wǎng)評定奧氏體晶粒的大小。金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定（2）氧化法將預先研磨拋光好試樣的被檢面朝上放進具有氧化氣氛的電爐后，在規(guī)定濕度按規(guī)定的時間加熱，以足夠的時間進行氧化后，取出在水中冷卻。試樣在加熱過程中，奧氏體晶界較其晶粒內(nèi)部更易氧化，因而晶界氧化較深。在進行這一操作時，由于氧化是在加熱的最

6、后時間進行，所以在氧化以前的加熱過程中試樣上面應當用鐵板蓋好，以防止過度氧化。熱處理完的試樣用磨去表面大部分氧化皮，保留晶界上的氧化物，再經(jīng)拋光，用新鮮的15%鹽酸酒精溶液腐蝕2～10分鐘，最后在顯微鏡下盡量沿著內(nèi)部奧氏體晶界輕度氧化或脫碳的部分進行粒度測量。此方法主要用于測定本質(zhì)細晶粒鋼的本質(zhì)晶粒度較為準確。金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定2、化學試劑腐蝕法試樣經(jīng)加熱淬火，獲得馬氏體組織或貝氏體組織，有些鋼還需要一定的回火，制成金相試樣，再經(jīng)特殊的侵蝕劑浸蝕，即可直接顯示出奧氏體晶粒。這種

7、方法主要適用于合金化高的能直接淬硬的鋼，優(yōu)點是不受外來元素的影響，因此能正確反映晶粒大小，缺點是不同的鋼材需要摸索不同的回火工藝和選擇合適的浸蝕劑。金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定金屬材料工程實驗實驗四鋼鐵材料奧氏體晶粒的顯示及晶粒度的測定3、控制冷卻速度法（1）網(wǎng)狀鐵素體法適用于含碳量在0.25%～0.6%的亞共析鋼。試樣經(jīng)加熱奧氏體化后，根據(jù)含碳量的不同，選用水冷（低碳鋼）、油冷（低合金鋼）、空冷（中碳鋼）、爐冷（中碳合金鋼）或700～730℃等溫室?guī)追昼姾罂?/p>