球墨铸铁金相 铁素体图谱

球墨铸铁_铁素体…………GB9441-88 X100 球墨铸铁金相铁素体图谱

基体为铁素体的球墨铸铁五大元素的影响

基体为铁素体的球墨铸铁(简称球铁)，具有一定强度、良好的冲击韧性和塑性，可由铸态或经退火获得。 金相组织石墨的形态和金属基体组织对其韧性有很大的影响。(1)石墨形态的影响。在金属基体组织合格条件下，石墨形状对伸长率和冲击值影响极大：片状石墨严重割裂了金属基体，其尖角处应力集中，因此片状石墨铸铁呈脆性，冲击值很低，强度被大大削弱；而球铁则不同，只要基体组织合格，球化率愈高韧性愈好。(2)基体组织的影响。铁素体球铁的基体组织以铁素体为主，余为珠光体。渗碳体和磷共晶是有害组织，一般分别控制在3%和1%以下。铁素体含量愈高则韧性愈好。珠光体数量增加，则冲击值和伸长率下降。珠光体一般应在10%以下，且为分散存在，这样对韧性影响不大。 化学成分在适当的孕育工艺条件下，提高碳当量将增加铁素体的含量，因而冲击值、伸长率随之上升，但碳当量过高，易引起石墨漂浮。石墨漂浮还和铸件厚度与冷却速度有关，砂型浇注中等厚度(10～40mm)的铸件，铸态铁素体球铁碳当量取4．4%～4．9%为宜，退火铁素体球铁的碳当量可取4．2%～4．8%，厚大件降低碳当量，薄小件提高碳当量。采用强化孕育工艺也宜降低碳当量。 各元素影响为： (1)碳。有利于石墨化和球化，提高碳量有利于发挥材料的韧性。 (2)硅。是强烈促进石墨化的元素，有利于提高韧性，硅的孕育作用能细化共晶团和使磷共晶分散。韧性铁素体球铁的终硅含量一般控制在2．7%以下，如果生铁含锰量≤0.5%、磷≤0.7%，则终硅量可放宽至3．O%左右。 (3)锰。阻碍渗碳体和珠光体的分解。球铁的激冷倾向本已相当高，故对铁素体球铁应控制锰含量，一般应低于0.4%。对用退火生产的韧性铁素体球铁，其含锰量允许在0.6%。 (4)磷。在铸铁中会形成脆相，特别是三元磷共晶或复合磷共晶对韧性危害极大，常采用如下措施以削弱磷的有害作用：提高碳量，采取高碳低硅的成分方案，以阻碍三元磷共晶的析出；强化孕育以细化共晶团，使磷共晶分散；920～980C退火，使三元磷共晶或复合磷共晶转变成二元磷共晶，减少磷共晶的数量，改善球墨形状。采用金属型浇注成麻口，即球墨和莱氏体及渗碳体组织，再经高温退火则可避免产生磷共晶。 (5)硫。其含量过高会使球化不稳定，而且会产生过多的硫化物夹杂，严重影响韧性，故要求原铁水硫量尽可能低，最好铁水采取脱硫措施(见铸铁碳当量和铸铁石墨漂浮)。 热处理欲保证球铁高韧性，需采用硅、锰、磷和杂质甚少的原生铁，许多国家采用高纯生铁效果很好。中国生铁来源很广，杂质含量较高，铸态韧性不稳定，铁lie所以对性能要求较高的铸件可采用退火的方法生产韧性球铁。

铜及铜合金的金相组织分析

铜及铜合金的金相组织分析一）结晶过程的分析 结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。 取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。 （二）宏观分析中常见缺陷 在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。 浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。 由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。 铸造时热应力可产生裂纹。 浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。 （三）微观分析 与铜相互作用的性质，杂质可分三类： 1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。 2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。 3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。 铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。 铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色； 铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。 暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。 硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、 Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。 氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。 偏振光观察：Cu2O呈暗红色。 QJ 2337-92 铍青铜的金相试验方法 金相分析晶粒度检测金属显微组织分析，晶粒度分析，GB/T 6394-02 金属平均晶粒度测定方法 ASTM E 112-96（2004） 金属平均晶粒度测定方法

YS/T 347-2004 铜及铜合金平均晶粒度测定方法 GB/T13298-91 金属显微组织检验方法 GB/T 13299-91 钢的显微组织评定方法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 ASTM E45-05 钢中非金属夹杂物含量测定方法 GB/T 224-87 钢的脱碳层深度测定方法 ASTM E407-07 金属及其合金的显微腐蚀标准方法 GB/T 226-91 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 5168-85 两相钛合金高低倍组织 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 ASTM A 247-06 铸件中石墨微结构评定试验方法 GB/T 7216-87 灰铸铁金相 EN ISO 945:1994 石墨显微结构 GB/T 13320-07 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 CB 1196-88 船舶螺旋桨用铜合金相含量金相测定方法 JB/T 7946.1-1999 铸造铝合金金相 铸造铝硅合金变质 JB/T 7946.2-1999 铸造铝合金金相 铸造铝硅合金过烧 JB/T 7946.3-1999 铸造铝合金金相铸造铝 氧是铜中最常见的杂质，可产生氢脆。所以含氧量应严格规定。 1、金属平均晶粒度【001】金属平均晶粒度测定… GB 6394-2002 自动评级【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89

金属材料金相热处理检验方法标准汇编

金属材料金相热处理检验方法标准汇编 一、金属材料综合检验方法 GB／T4677.6—1984金属和氧化覆盖层厚度测试方法截面金相法 GB／T6394—2002金属平均晶粒度测定方法 GB／T6462—2005金属和氧化物覆盖层厚度测量显微镜法 GB／T13298—1991金属显微组织检验方法 GB15735—2004金属热处理生产过程安全卫生要求 GB／T15749一1995定量金相手工测定方法 GB／T18876.1—2002应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分：钢和其他金属中夹杂物或第二相组织含量的图像分析与体视学测定 二、钢铁材料检验方法 GB／T224一1987钢的脱碳层深度测定法 GB／T225—1988钢的淬透性末端淬火试验方法 GB／T226—1991钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB／T227—1991工具钢淬透性试验方法 GB／T1814—1979钢材断口检验法 GB／T1979—2001结构钢低倍组织缺陷评级图 GB／T4236一1984钢的硫印检验方法 GB／T4335—1984低碳钢冷轧薄板铁素体晶粒度测定法 GB／T4462—1984高速工具钢大块碳化物评级图 GB／T6401—1986铁素体奥氏体型双相不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T7216—1987灰铸铁金相 GB／T9441—1988球墨铸铁金相检验 GB／T9451—2005钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB／T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB／T11354—2005钢铁零件渗氮层深度测定和金相组织检验 GB／T13299—1991钢的显微组织评定方法 GB／T13302—1991钢中石墨碳显微评定方法 GB／T13305—1991奥氏体不锈钢中а－相面积含量金相测定法 GB／T13320—1991钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB／T13925—1992铸造高锰钢金相 GB／T14979—1994钢的共晶碳化物不均匀度评定法 GB／T15711—1995钢材塔形发纹酸浸检验方法 GB／T16923—1997钢件的正火与退火 GB／T16924—1997钢件的淬火与回火 GB／T18683—2002钢铁件激光表面淬火 YB／T130—1997钢的等温转变曲线图的测定 YB／T153一1999优质碳素结构钢和合金结构钢连铸方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T169一2000高碳钢盘条索氏体含量金相检测方法 YB／T4002—1991连铸钢方坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4003—1997连铸钢板坯低倍组织缺陷评级图 YB／T4052—1991高镍铬无限冷硬离心铸铁轧辊金相检验 YB／T5127—1993钢的临界点测定方法(膨胀法) YB／T5128—1993钢的连续冷却转变曲线图的测定方法(膨胀法)

球墨铸铁化学成分完整版

球墨铸铁化学成分集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。 1、碳及碳当量的选择原则： 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。 2、硅的选择原则： 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（图1），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰的选择原则： 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加0.1%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4～0.6%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。 4、磷的选择原则： 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加0.01%，韧脆性转变温度提高4～4.5℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于0.08%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 5、硫的选择原则： 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。

铸态铁素体球墨铸铁金相试样制备体会

铸态铁素体球墨铸铁金相试样制备体会 莱钢集团机械制造有限公司(山东27l004) 李建彩马利永秦英超 我公司相当一部分铸件是以本公司自行研制的QT400-20为材质，其基体组织主要为铁素体。在生产中，我们对每一件产品都制作了附铸试样并对其进行力学性能及金相检验。值得注意的是，在金相试样制备过程中，由于材料软硬程度、磨光程度及抛光程度的差异，试样会或多或少地出现变形损伤层。经抛光后．若变形损伤层未消除或又出现了新的变形损伤层，经侵蚀后，基体组织就会出现假象，影响测定结果，尤其是硬度较低的材料，此种现象较为严重。而我公司生产的OT400-20产品，其硬度在150HB左右，属低硬度材料，所以在磨光、抛光及侵蚀过程中，稍有不慎，就会产生扰乱缺陷，影响对基体组织的正确判断。 我们结合近期工作中积累的经验，将球墨铸铁金相试样制作过程中的心得体会与大家共享。 1．球墨铸铁金相试样的制备 (1) 磨光过程控制铸态球墨铸铁含碳量相对较高，碳又呈现石墨状，有一定润滑作用，加之硬度较低，因此当该种试样在磨床上粗磨之后，只要先后用400#和600#金相砂纸干磨即可。若经多重砂纸磨制、磨制时间过长以及磨制用力过大或用力不均，都会出现变形损伤层，且在下一个工艺环节也难以消除。压力过大时，甚至会使试样表面升温而引起基体组织变化。 根据实践经验，球墨铸铁试样经磨床粗磨后，一般用400#和600#两种砂纸分别经3～4min 和2～3min的磨削即可。磨削时用力均匀得当，600#砂纸比400#砂纸用力稍轻一些。 (2) 抛光过程控制抛光时，首先要注意Cr2O3抛光液的加入量，抛光液加入不足会降低抛光能力，延长抛光时间，甚至会使石墨或夹杂物拽出，影响石墨大小的判断；抛光液加入过多，硬的Cr2O3，颗粒会划伤观察面，影响试验效果。理想的加入量应是在试样离开抛光盘后，其抛光面上水雾在l～5s内蒸发掉。在这种理想情况下，用力均匀地抛光3～5min即可。若抛光不彻底，则基体组织会不清晰或不出观，甚至出现假象影响观察结果。对于铁索体球墨铸铁(QT400-20)来说，若抛光程度不够就经腐蚀，则有时会出现类似于粒状珠光体的组织，造成假象，易误认为是珠光体过多，此种情况下对试样施加很小的力甚至利用其自重在抛光盘中心抛光1min左右，该现象即可消除。抛光过程中，若抛光面出现划痕，可采用以下措施去除：①在抛光片中心部位减轻抛光压力。②清洁或更换抛光布。③配置新的抛光液。 (3) 侵蚀过程控制一般以3％硝酸酒精溶液作为侵蚀剂，侵蚀时间以1～2min为宜。若侵蚀时间过长，则在观察面上容易出现黑白晶粒相间甚至铁素体发黄现象，影响观察效果；若侵蚀时间过短，铁素体晶界可能不明显。 2．结语 通过上述方式，可以快速便捷地制作出铁素体球墨铸铁金相试样，为准确可靠的金相判定提供有力的保障。

球墨铸铁化学成分

球墨铸铁化学成分主要包括碳、硅、锰、硫、磷五大常见元素。对于一些对组织及性能有特殊要求的铸件，还包括少量的合金元素。同普通灰铸铁不同的是，为保证石墨球化，球墨铸铁中还须含有微量的残留球化元素。 1、碳及碳当量的选择原则： 碳是球墨铸铁的基本元素，碳高有助于石墨化。由于石墨呈球状后石墨对机械性能的影响已减小到最低程度，球墨铸铁的含碳量一般较高，在3.5～3.9%之间，碳当量在4.1～4.7%之间。铸件壁薄、球化元素残留量大或孕育不充分时取上限；反之，取下限。将碳当量选择在共晶点附近不仅可以改善铁液的流动性，对于球墨铸铁而言，碳当量的提高还会由于提高了铸铁凝固时的石墨化膨胀提高铁液的自补缩能力。但是，碳含量过高，会引起石墨漂浮。因此，球墨铸铁中碳当量的上限以不出现石墨漂浮为原则。 2、硅的选择原则： 硅是强石墨化元素。在球墨铸铁中，硅不仅可以有效地减小白口倾向，增加铁素体量，而且具有细化共晶团，提高石墨球圆整度的作用。但是，硅提高铸铁的韧脆性转变温度（图1），降低冲击韧性，因此硅含量不宜过高，尤其是当铸铁中锰和磷含量较高时，更需要严格控制硅的含量。球墨铸铁中终硅量一般在1.4—3.0%。选定碳当量后，一般采取高碳低硅强化孕育的原则。硅的下限以不出现自由渗碳体为原则。 球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 3、锰的选择原则： 由于球墨铸铁中硫的含量已经很低，不需要过多的锰来中和硫，球墨铸铁中锰的作用就主要表现在增加珠光体的稳定性，促进形成(Fe、Mn)3C。这些碳化物偏析于晶界，对球墨铸铁的韧性影响很大。锰也会提高铁素体球墨铸铁的韧脆性转变温度，锰含量每增加0.1%，脆性转变温度提高10～12℃。因此，球墨铸铁中锰含量一般是愈低愈好，即使珠光体球墨铸铁，锰含量也不宜超过0.4～0.6%。只有以提高耐磨性为目的的中锰球铁和贝氏体球铁例外。 4、磷的选择原则： 磷是一种有害元素。它在铸铁中溶解度极低，当其含量小于0.05%时，固溶于基体中，对力学性能几乎没有影响。当含量大于0.05%时，磷极易偏析于共晶团边界，形成二元、三元或复合磷共晶，降低铸铁的韧性。磷提高铸铁的韧脆性转变温度，含磷量每增加0.01%，韧脆性转变温度提高4～4.5℃。因此，球墨铸铁中磷的含量愈低愈好，一般情况下应低于0.08%。对于比较重要的铸件，磷含量应低于0.05%。球墨铸铁中碳硅含量确定以后，可用图2进行检验。如果碳硅含量在图中的阴影区，则成分设计基本合适。如果高于最佳区域，则容易出现石墨漂浮现象。如果低于最佳区域，则容易出现缩松缺陷和自由碳化物。 5、硫的选择原则： 硫是一种反球化元素，它与镁、稀土等球化元素有很强的亲合力，硫的存在会大量消耗铁液中的球化元素，形成镁和稀土的硫化物，引起夹渣、气孔等铸造缺陷。球墨铸铁中硫的含量一般要求小于0.06%。

金相检验标准汇总表

金相检验标准 GB/T 10561-89 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 10561-2005 钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法 GB/T 1979-2001 结构钢低倍组织缺陷评级图 GB/T 6394-2002 金属平均晶粒度测定方法 GB/T 6394-2002 系列图I（无孪晶晶粒++浅腐蚀100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅱ（有孪晶晶粒++浅腐蚀+100×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅲ（有孪晶晶粒+深腐蚀75×） GB/T 6394-2002 系列图Ⅳ（钢中奥氏体晶粒++渗碳法100×） GB 224-1987 钢的脱碳层深度测定法 GB 226-1991 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法 GB 2828-1987 逐批检查记数抽样程序及抽样表 GB 4236-1984 钢的硫印检验方法 GB 16840.4-1997 电气火灾原因技术鉴定方法第4部分：金相法 GB/T 9450-2005 钢件渗碳淬火硬化层深度的测定和校核 GB/T 13298-1991 金属显微组织检验方法 GB/T 18876.1-2002 应用自动图像分析测定钢和其他金属中金相组织、夹杂物含量和级别的标准试验方法第1部分 GB/T 4340.1-1999 金属维氏硬度第一部分：试验方法 GB/T 14999.4-94 高温合金显微组织试验方法 GB/T 230.1-2004 金属洛氏硬度试验第1 部分: 试验方法( A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T 标尺) GB/T 231.1-2002 金属布氏硬度试验第1 部分: 试验方法 GB/T 3488-1983 硬质合金显微组织的金相测定 GB/T 3489-1983 硬质合金孔隙度和非化合碳的金相测定 GB/T 4194-1984 钨丝蠕变试验,高温处理及金相检查方法 GB/T 5617-1985 钢的感应淬火或火焰淬火后有效硬化层深度的测定 GB/T 6401-1986 铁素体奥氏体型双相不锈钢中α-相面积含量金相测定法 GB/T 7216-1987 灰铸铁金相 GB/T 8493-1987 一般工程用铸造碳钢金相 GB/T 8755-1988 钛及钛合金术语金相图谱 GB/T 9441-1988 球墨铸铁金相检验 GB/T 9450-1988 钢件渗碳淬火有效硬化层深度的测定和校核 GB/T 9451-1988 钢件薄表面总硬化层深度或有效硬化层深度的测定 GB/T 11809-1998 压水堆核燃料棒焊缝金相检验 GB/T 13305-1991 奥氏体不锈钢中α--相面积含量金相测定法 GB/T 13320-1991 钢质模锻件金相组织评级图及评定方法 GB/T 13925-1992 铸造高锰钠金相 GB/T 17455-1998 无损检测表面检查的金相复制件技术 GB 1814-1979 钢材断口检验方法 GB 2971-1982 碳素钢和低合金钢断口检验方法 GB/T 7998-2005 铝合金晶间腐蚀测定方法 GB/T 1298-2008 碳素工具钢 GB/T 1299-2000 合金工具钢

钢铁金相图谱

钢铁金相图谱 第一章钢铁典型金相组织 材料：纯铁 工艺情况：退火状态 浸蚀方法：苦味酸酒精溶液浸蚀————————————————————1 材料：10钢 工艺情况：退火状态 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————2 材料：16Mn 工艺情况：热轧状态 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————3 材料：1Cr18Ni9Ti 工艺情况：固溶处理 浸蚀方法：盐酸、硝酸、甘油混合溶液浸蚀———————————————4 材料：T8 工艺情况：退火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————5 材料：50钢 工艺情况：正火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————6 材料：GCr15 工艺情况：球化退火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————7 材料：T10 工艺情况：加热至860℃保温后炉冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————8 材料：20CrMnMo 工艺情况：1000℃过热渗碳后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀————————————————————9

工艺情况：铸态 浸蚀方法：三氯化铁盐酸水溶液浸蚀——————————————————10 材料：T10 工艺情况：高温淬火后 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————11 材料：W18Cr4V 工艺情况：1270℃淬火，560℃三次回火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————12 材料：GCr15 工艺情况：850℃淬火后回火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————13 材料：40Cr 工艺情况：淬火，回火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————14 材料：15MnB 工艺情况：920℃渗碳淬火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————15 材料：20Cr 工艺情况：渗碳后淬火和回火处理 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————16 材料：20CrMnMo 工艺情况：1000℃渗碳后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————17 材料：70Si3MnA（弹簧钢） 工艺情况：加热保温，在400℃盐浴中等温冷却后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————18 材料：70Si3Mn 工艺情况：加热至1200℃保温，在400℃盐浴中等温3min后空冷 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————19 材料：35钢 工艺情况：加热至870℃，保温30min，淬火 浸蚀方法：4%硝酸酒精溶液浸蚀———————————————————20

灰铸铁金相检验

灰铸铁金相检验 灰铸铁中的石墨是以两种不同形式形成，一是由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨。二是从液体或奥氏体中直接析出，当液体或奥氏体在比较接近于平衡的冷却条件下，则液体（或固溶体）就可比通常结晶温度（或相变点）略高的情况下（如在1130～1135℃和723～738℃）直接形成石墨。 一、金相试样的选取及制备 1. 试样的选取 一般是取自试块或挠曲棒上或取自铸件的本身或在铸件毛胚加工面上端30mm处切取或筒浇制活塞环可在每筒下端不大于铸件壁厚二倍的位置上切取。 2. 试样的制备 将试样观察面在细砂轮上磨平，然后分几道砂纸磨制至抛光，消除试样磨面的划痕。铸铁石墨不使其污染或拖曳。 3. 试样的抛光 选用短毛纤维柔软的平绒、呢或丝绸。抛光粉最好是具有细致尖利性。经过细化加工处理的氧化铝，或常用的氧化铬、氧化铁。在开始抛光时对抛光粉的浓度可以高些，这对防止石墨拖曳有好处。抛光时用力要适中均衡，随时转动变换试样方向，将至完成时把抛光粉减薄，并用力减轻。最后清水冲洗试样，再轻微抛光用干净丝绒擦干就可观察石墨，以观察试样无划痕，石墨呈灰暗为标准。每个试样一般抛光5～6分钟即可。 4. 试样的侵蚀 一般采用2～5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。 二、灰铸铁金相检验及评定方法 石墨的类型，石墨的长度和数量、共晶石墨的控制，基体组织中的珠光体的分散度，铁素体含量，磷共晶的类型及分布特征和面积大小程度，渗碳体数量等。可按GB/T 7216-1987，ASTM A247-06，ISO 945-75等标准检验。 三、灰铸铁的组织和性能 1. 石墨的形态及识别

以两种不同形式形成：由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨；由从液体或奥氏体中直接析出。 A型片状石墨无方向性均匀散布；B菊花状石墨中心以小片状与点状石墨向外伸展形呈菊花形分布；D型石墨（共晶石墨）又称树枝状石墨或称过冷石墨以点状与小片状石墨呈方向性枝晶分布；E型石墨以小片状石墨呈方向性枝晶分布；F型石墨呈星射状。 2. 珠光体分散度的评定 珠光体分散度与奥氏体过冷度有关，过冷度越大珠光体愈为细密。基体珠光体的硬度大约为HB180~265，在金相检验评定中主要观察珠光体分散度，即片间距离，分散度情况与硬度的关系大致如下： 索氏体型珠光体片间距在500×下难以区分，它的硬度在HB245左右。 细片状珠光体片间距在0.5μ~0.8μ时HB215左右。 中等片状珠光体片间距在1.2μ~1.5μ时HB200左右。 粗片状珠光体片间距在2.0μ以上时HB<180。 3. 铸铁中的铁素体 由于铸铁中含有较多的碳、硅或其它促进石墨化的元素，促使了Fe3C分解。过冷度大和缓慢冷却也可以导致铁素体的产生，它大多附着于石墨的周围或处于共晶型巢状石墨中间。 4. 磷共晶的形态分类及识别 形成过程二种： 1）以Fe-Fe3C平衡图为基础，由液体结晶的都是三元磷共晶，在冷却过程中的一定条件下三元磷共晶分解为二元磷共晶。 2）以Fe-Fe3C- Fe3P平衡图为基础，二元和三元磷共晶都是由液体直接结晶的，不过其结晶的方式不相同。 金相检验对几种磷共晶形态的鉴别,也是很重要的。

球墨铸铁

球墨铸铁 球墨铸铁是指铁液经球化处理后，使石墨大部或全部呈球状形态的铸铁。 与灰铸铁比较，球墨铸铁的力学性能有显著提高。因为它的石石墨呈球状，对基体的切割作用最小，可有效地利用基体强度的70％～80％灰铸铁—般只能利用基体强度的30％。球墨铸铁还可以通过合金化和热处理，进一步提高强韧性、耐磨性、耐热性和耐蚀性等各项性能。球墨铸铁自1947年问世以来，就获得铸造工作者的青睐，很快地投入了工业性生产。而且，各个时期都有代表性的产品或技术。20世纪50年代的代表产品是发动机的球墨铸铁曲轴，20世纪60年代是球墨铸铁铸管和铸态球墨铸铁，20世纪70年代是奥氏体-贝氏体球墨铸铁，20世纪80年代以来是厚大断面球墨铸铁和薄小断面轻量化、近终型球墨铸铁。 如今，球墨铸铁已在汽车、铸管、机床、矿山和核工业等领域获得广泛的应用。据统计，2000年世界的球墨铸铁产量已超过1500万吨o 球墨铸铁的牌号是按力学性能指标划分的，国标GB/T 1348－1988《球墨铸铁件》中单铸试块球墨铸铁牌号，见表1。 表1xx试块球墨铸铁牌号 牌号 QT400－18 QT400－15 QT450－10 QT500－7 QT600－3 QT700－2 QT800－2抗拉强度Rm

MPa 400 400 450 500 600 700 800断后伸长率A％18 15 107322布氏硬度 HBW 130～180 130～180 160～210 170～230 190～270 225～305 245～335主要金相组织 铁素体铁素体+珠光体+铁素体珠光体或回火组织贝氏体或回火组织QT900－～360

灰铸铁金相检验

灰铸铁金相检验 王元瑞（上海材料研究所检测中心，200437） 灰铸铁中的石墨是以两种不同形式形成，一是由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨。二是从液体或奥氏体中直接析出，当液体或奥氏体在比较接近于平衡的冷却条件下，则液体（或固溶体）就可比通常结晶温度（或相变点）略高的情况下（如在1130～1135℃和723～738℃）直接形成石墨。 一、金相试样的选取及制备 1.试样的选取 一般是取自试块或挠曲棒上或取自铸件的本身或在铸件毛坯加工面上端30mm处切取或筒浇制活塞环可在每筒下端不大于铸件壁厚二倍的位置上切取。 2.试样的制备 将试样观察面在细砂轮上磨平，然后经360#、600#、1000#、03#砂纸磨制至抛光，消除试样磨面的划痕。铸铁石墨不使其污染或拖曳。 3.试样的抛光 选用短毛纤维柔软的平绒、呢或丝绸。抛光粉最好是具有细致尖利性。可用氧化铬、氧化铁。在开始抛光时对抛光粉的浓度可以高些，这对防止石墨拖曳有好处。抛光时用力要适中均衡，随时转动变换试样方向，将至完成时把抛光粉减薄，并用力减轻。最后清水冲洗试样，再轻微抛光用干净丝绒擦干就可观察石墨，以观察试样无划痕，石墨呈灰暗为标准。 粗抛：1）氧化铬（Cr2O3）粉+0.2％铬酐,转速可用1300r/min左右。 2）3.5~5μ金刚石研磨膏或金刚石喷雾剂。 细抛：1）氧化铁（Fe3O3）。 2）0.5~2.5μ金刚石研磨膏或金刚石喷雾剂。 4.试样的侵蚀 一般采用2～5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。 二、灰铸铁金相检验及评定方法 石墨的类型，石墨的长度和数量、共晶石墨的控制，基体组织中的珠光体的分散度，铁素体含量，磷共晶的类型及分布特征和面积大小程度，渗碳体数量等。可按GB/T7216-1987，ASTM A247-06，ISO 945-75等标准检验。 三、灰铸铁的组织和性能 1.石墨的形态及识别 以两种不同形式形成：由渗碳体的分解而形成，Fe3C→3Fe2+C石墨；由从液体或奥氏体中直接析出。 A型（片状）片状石墨无方向性均匀分布；B型（菊花状）菊花状石墨中心以小片状与点状石墨向外伸展形呈菊花形分布；C型（片块状石墨）粗大初生片状石墨，部分带尖角块状及小片状石墨；D型（枝晶点状）又称树枝状石墨或称过冷石墨以点状与小片状石墨呈无方向性枝晶分布；E型（枝晶片状）石墨以小片状石墨呈有方向性枝晶分布；F型（星状）石墨呈星射状。

T 灰铸铁的金相组织标准

灰铸铁的金相组织（GB/T7216-1987） 石墨分布形状分类（GB/T7216-1987） 名称 代号 说明 片状 A 片状石墨均匀分布 菊花状 B 片状与电状石墨聚集成菊花状分布 块片状 C 部分带尖角块状、粗大片状初生石墨及小片状石墨 枝晶点状 D 点、片状枝晶间石墨成无向分布 枝晶片状 E 短小片状枝晶石墨呈方向性分布 星状 F 星状（或蜘蛛状）与短片状石墨混合均匀分布 灰铸铁的石墨长度分级（GB/T7216-1987） 级别 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 石长100 石长75 石长38石长18石长9石长4.5石长2.5 石长1.5石墨长度/mm ＞100 ＞50~100 ＞25~50＞12~25＞6~12＞3~6 ＞1.5~3 ＞1.5

灰铸铁的基体组织特征（GB/T7216-1987） 组织名称 说明 铁素体 白色块状组织为α铁素体 片状珠光体 珠光体中碳化物和铁素体均成片状，近似平行排列 粒状珠光体 在白色铁素体基体上分布着粒状碳化物 托氏体 在晶界呈黑团状组织，高倍观察时，可看到针片状铁素体和碳化物的混合体 粒状贝氏体 在大块铁素体上有小岛状组织，岛内可能是奥氏体，奥氏体分解产物（珠光体或马氏体） 针状贝氏体 形状呈针片状，高倍观察时，可看到针片状铁素体上分布着电状碳化物，边缘多分枝，无明显夹角关系。 马氏体 高碳马氏体外形为透镜状，有明显的中脊面，不回火时针面明亮，有明显的60度或120度夹角特征。 珠光体间间距分级（GB/T7216-1987） 级别 名称 说明 1 索氏体型珠光 体 放大500倍下，铁素体和渗碳体难以 分辨 2细片状珠光体放大500倍下，片间距≤1mm 3 中等片状珠光 体 放大500倍下，片间距＞1~2mm 4粗片状珠光体放大500倍下，片间距＞2mm

铁素体球墨铸铁生产工艺研究要点

沈阳航空航天大学 材料科学与工程学院本科生（综合实验研究）任务书

铁素体球墨铸铁生产工艺研究 1．摘要：铁素体球墨铸铁是基体为铁素体的球墨铸铁，具有一定强度、良好的冲击韧性和塑性，可由铸态或经退火获得。本次实验内容由Q10生铁、硅铁、45#钢、稀土镁合金配料生产Q400-18牌号的铁素体球墨铸铁。使用中频感应电炉熔炼，使用稀土镁合金为球化剂进行了球化处理，使用75%硅铁为孕育剂进行了孕育处理，浇注了试件且进行了热处理，磨制金相。观察并分析铸态金相组织和热处理后的金相组织。研究结果：热处理对球墨铸铁组织影响很大，高温退火消除渗碳体，低温石墨化退转化珠光体为铁素体，使试件基体全部转变为铁素体。保证了铸件的质量。关键词：球墨铸铁，孕育处理，球化处理，感应熔炼炉 Research on Production Technology of Ferrite Nodular Iron Abstract: Ferrite nodular cast iron is a substrate for ductile iron ferrite, has certain strength, good impact toughness and plasticity, can be obtained by casting orby annealing. The contents of this experiment by Q10 pig iron, ferrosilicon,45# steel, rare earth magnesium alloy ingredient production Q400-18 brand of ferritic nodular cast iron. Smelting in medium frequency induction furnace, the use of rare earth magnesium alloy as the nodulizer of spheroidizing treatment,using 75% ferrosilicon as inoculant was inoculated cast specimens, and theheattreatment, grinding metallographic. Observation an d metallographicanalysis of cast and heat treatment State Microstructure after. Results: theheat treatment has great influence on the microstructure of spheroidal graphite cast iron, high temperature annealing to eliminate low temperature graphitization of cementite, pearlite to ferrite back transformation, so that the specimen was transformed to ferrite matrix. To ensure the quality of castings. Keywords:Nodular cast iron ，Inoculation ，The spheroidizing treatment ，Induction melting furnace

铸铁材料的分类及金相组织

铸铁材料的显微组织及分析 铸铁为含碳量在2%以上的铁碳合金，俗称生铁。工业用铸铁一般含碳量为2%～4%。由于碳在铁中固溶量有限，且渗碳体不稳定，适当条件下即会分解为铁和碳单质即石墨，因此在铸铁中多以石墨形态存在，有时也以渗碳体形态存在。除碳外，铸铁中还含有1%～3%的硅，以及锰、磷、硫等元素。合金铸铁还含有镍、铬、钼、铝、铜、硼、钒等元素。碳、硅是影响铸铁显微组织和性能的主要元素。铸铁材料没有严格的分类，可按铸铁的使用性能、断口特征或成份特征进行分类。较为方便和常用的则是将铸铁分为七大类（见下表）。 铸铁的组织视化学成分和冷却速度而异，当铸铁凝固的冷却速度足够大时，得到白口铸铁组织，随冷却速度减小，铸铁组织依次改变为麻口铸铁、珠光体灰口铸铁、珠光体铁素体灰口铸铁和铁素体灰口铸铁；球墨铸铁是在浇铸前向灰口铸铁加入少量球化剂获得球状石墨的铸铁。球墨铸铁具备优于灰铁的强度、范性和韧性；可锻铸铁又叫可锻铸铁，由白口铸铁经过石墨化退火后制成，是一种强度韧性都较高的铸铁。

以下对生产中应用较多的铸铁成分、显微组织及其性能进行分析。 1、灰口铸铁 灰口铸铁应用最广泛，占铸铁总产量的80%以上。其中碳全部或部分以自由碳-片状石墨形式存在，因此断口呈现灰色。其显微组织根据石墨化程度的不同分为铁素体、珠光体、铁素体+珠光体灰口铸铁。而所有灰口铸铁组织的共同特征是，在这些铸铁的组织总有一个相当于钢的组织的金属基体，在这基体上分布着片状石墨。 由于石墨片对钢基体产生割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性材料。灰口铸铁不能承受加工变形，但是却具有优良的铸造性能，同时切削加工性能也很好。 灰铸铁的化学成分范围一般为：w（C）=2.7%～3.6%，w（Si）=1.0%～2.5%，w（Mn）=0.5%～1.3%，w（P）≤0.3%，w（S）≤0.15%。 （1）未经浸蚀的灰口铸铁 为了研究石墨的形状和分布，一般均先观察未经腐蚀的样品。由于片状石墨无反光能力，故试样未经腐蚀即可看出灰黑色。石墨性脆，在磨制时容易脱落，在显微镜下表现为空洞。 未经腐蚀的基体在显微镜下呈现白亮色，黑色条状物即为石墨。

铸态铁素体球铁件的生产与质量控制

铸态铁素体球铁件的生产与质量控制 摘要：本文根据多年的生产实践，分析了主要工艺因素对铸态铁素体球铁性能的影响。提出要在铸态条件下稳定获得高韧性球铁件需要根据生产条件，对原材料的选择，化学成分的确定，炉前控制，铸造工艺，开箱时间以及生产过程各个环节实施严格管理和监控。 关键词：铸态，铁素体球铁，生产技术，质量控制 前言 我公司是军工企业，其下属铸造厂主要进行军民用品的铁素体球铁件生产。其产品多是球铁小件，大部分铸件壁厚4-30mm，单件重0.4-40Kg。过去一直沿用退火处理工艺。自2001年后，采用铸态铁素体球铁生产技术，取消了热处理工艺，减少了设备投资，缩短了生产周期，节约能耗，节省工时，避免了热处理过程中铸件的变形、氧化、脱碳等缺陷。通过多年来的生产实践，我公司生产的铸态铁素体球铁件品质稳定，满足了客户要求，取得了良好的经济效益。 1 生产的基本条件 1.1 熔炼设备 铸态铁素体球铁对原铁水的质量要求是：化学成分稳定，符合设计要求；好的冶金质量，洁净，无氧化现象；高的出铁温度（一般1460-1490℃）。这就对熔炼提出了要求，笔者建议选用热风冲天炉，在使用北京焦，焦铁比为1：8的情况下，铁水出炉温度稳定在1440-1480℃。为了进一步提高球铁原铁水的冶金质量，自2002年后改用3t中频感应电炉生产。 1.2 造型设备 球墨铸铁凝固时有石墨析出，膨胀量大，生产上可利用这一特点，采用刚性铸型，避免铸型胀大，获得致密、无缩孔，无宏观缩松的铸件。要获得较强的刚性铸型最好采用机器造型，本公司生产的球铁件是采用一条145水平造型线和一条丹麦生产的DISA造型线。 2 原材料的选择 原材料的选择对生产铸态铁素体球铁是很重要的，应该引起重视。 2.1 铸造生铁 生铁应高碳低硅、低磷低硫。选用地方生铁应慎重，因常规五元素虽符合要求，但如含有干扰元素，就导致球化不良。对石墨片粗大、渣气孔较多的生铁也就尽量不用或少用。建议选用本溪生铁或其他地方生产的已被实践证明适用的球铁生铁，切忌乱采购和盲目使用。本公司根据客户要求，军品采用本溪低锰低磷生铁，民品采用山西、邯郸等地Q10、Q12低锰生铁。 2.2 回炉铁 加炉铁应用本单位生产的球铁浇冒口和废品铸件，杜绝使用市场收购的废旧铸铁件。 2.3 废钢 废钢主要是用来调整碳量，或是用于废钢增碳生产球铁的主要原材料，应是成分明确的无锈碳素钢，杜绝使用合金钢或来历不明的废钢。 2.4 焦炭 焦炭的优劣直接影响到冲天炉熔炼时的冶金质量和铁水温度。要求固定碳高、强高度、硫量低、灰分少。如果焦炭的固定碳低，灰分高，铁水出炉温度就不会高，这样给球化处理和浇注带来困难；如果焦炭的含硫量高，焦炭中的硫就会大量进入到铁液中，铁水含碳量就高，势必在球化处理时球化剂要多加，容易导致球形较差，白口增加，薄壁件加工困难，大件缩孔缩松增加，甚至有可能出现球化不良、球化衰退现象，因此，生产中最好选用铸造焦炭，

铸铁(灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁)金相组织观察与绘制

铸铁（灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁）金相组织观察与绘制 （验证性实验） 一、实验目的及要求 1.了解和认识灰铸铁中石磨和金属基体的金相特点， 2.了解和认识球墨铸铁以及可锻铸铁、蠕墨铸铁中石磨和金属基体的组织特点。 3.学习有关灰铸铁的金相检验方法。 4.学习有关球墨铸铁的金相检验方法。 5.了解铸铁金相试样的制作方法。 二、实验内容 1.观察和绘制以下灰铸铁的金相组织： （1）具有A型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （2）具有B型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （3）具有C型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （4）具有D型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （5）具有E型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 （6）具有F型分布石磨的灰铸铁（试片未侵蚀）。 并对A型石墨进行石墨长度检验，确定石墨长度分级。 （7）选1~2片灰铸铁试样，侵蚀后进行基体组织的分析检验；确定灰铸铁基体的类别，珠光体数量，珠光体分散度，磷共晶数量和分类，碳化物数量等。 （8）具有二元磷共晶体的灰铸铁（试片侵蚀）观察磷共晶体结构。 2.观察和绘制以下球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织 （1）球墨铸铁的铸态组织（包括具有自由渗碳体的铸态组织）， （2）球墨铸铁的退火金相组织（铁素体组织）， （3）球墨铸铁的正火或部分奥氏体正火金相组织， （4）球墨铸铁的淬火或调质的金相组织， （5）球墨铸铁的等温淬火金相组织， （6）选1~2块铸态或经热处理的球墨铸铁试样进行球化率和金属基体的鉴定。

（7）可锻铸铁的金相组织（铁素体）， （8）蠕墨铸铁的金相组织， 三、实验仪器设备 1.配放大100倍和400倍镜头的金相显微镜。 2.试片侵蚀剂：3~5%硝酸酒精溶液。 3.按实验要求选取灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁试块。 四、实验方案实施与数据 实验报告的书写要求 1.实验目的及要求 2.实验仪器设备 3.实验内容 4.实验方案实施与数据 （1）在实验报告纸上画Φ50的圆圈，在圆圈下画五条横线，例： 试样名称—————————— 试样状态—————————— 浸蚀方法—————————— 放大倍数—————————— 金相组织—————————— （2）共画16个圆圈以被实验时使用。 （3）在每个画好的金相组织图上，用指引线指出该金相组织的类别。 5.实验总结 （1）回答实验报告上的思考题 （2）参加本次试验的体会和有哪些提高。