1、金金 相相 技技 術術Write by: Lesin XuDate:Jun-14-2009金相檢測基礎知識2金相技術 主要指借助光學（金相）顯微鏡、放大鏡和體視顯微鏡等對材料顯微組織、低倍組織和斷口組織等進行分析研究和表征的材料學科分支，既包含材料三維顯微組織的成像及其定性、定量表征，亦包含必要的樣品制備、準備和取樣方法。 其觀測研究的材料組織結構的代表性尺度范圍為10-9-10-2m 數量級，主要反映和表征構成材料的相和組織組成物、晶粒、非金屬夾雜物乃至某些晶體缺陷（例如位錯）的數量、形貌、大小、分布、取向、空間排布狀態等。 3金相樣品制備取樣常規檢驗依據相關國家標準進行表面檢驗有無脫碳、折

2、疊等失效分析在失效部位如裂紋附近取樣金相組織不均勻如鑄件須從表面到中心同時 取樣觀察，了解合金的偏析度4金相樣品制備取樣 取樣部位確定后還要確定金相磨面橫截面試樣由表層到中心金相組織變化表面缺陷的檢驗，如脫碳、氧化、折疊等表面處理結果的檢驗，如表面淬火、滲碳、涂鍍等網狀碳化物晶粒度評級5金相樣品制備浸蝕 目的目的：顯示真實，清晰的組織結構 方法方法： 化學浸蝕 電解浸蝕 特殊方法：著色、陰極真空浸蝕等6金相組織識別夾雜物外來夾雜物 截留在金屬中的外來物質，其分布形式是不均勻和不可預測的。GB/T10561-2005定性確定夾雜物類型定量測定非金屬夾雜在金屬中的含量、形狀及分布。7A 硫化物類：

3、具有高延展性，有較寬范圍形態比的單個 灰色夾雜物，一般邊部呈圓角。B氧化鋁類：大多沒有變形，帶角的，形態比（即：長度/寬度）小（一般3）黑色或藍色顆粒，沿軋制方向排成一行。C硅酸鹽類：具有高延展性，有較寬范圍形態比（一般 3）的單個呈黑色或深灰色夾雜，一般端部成 銳角。D球狀氧化物：不變形，帶角或圓形，形態比小（一般 3），黑色或帶藍色，無規則分布。DS單顆粒球狀類：圓形或近似圓形，直徑13m。夾雜物評級金相組織識別8金相組織識別夾雜 GB/T10561-2005 /ISO 4967:1998中夾雜物寬度 單位：m 夾雜物 類型細系粗系最小寬度最大寬度最小寬度最大寬度 A24412 B2991

4、5 C25512 D38813D類夾雜物規定為最大直徑，串（條）狀夾雜物規定為最大寬度9金相組織識別夾雜 GB/T10561-2005 /ISO 4967:1998 中夾雜物級別最小值 評級圖級別夾雜物類別A總長mB總長mC總長mD數量個DS直徑m 0.537171811311277776419 1.5261184176927243634332016382.564955551025533898118182211477461029364976 10710金相組織識別夾雜物夾雜物名稱形狀及分布明場暗場偏光其他氧化鋁Al2O3細小，成串深灰或暗灰透明黃白色各向異性磨光時易剝落，有托尾氧化亞鐵FeO球

5、狀，變形后略顯橢圓灰色稍帶褐色完全不透明（通常比基體黑）沿邊有細亮線各向異性，不透明，淡黃色硫化鐵FeS量多時呈網狀分布在晶界上，量少時成粒狀分布在任意部位，易變形加工后伸長淡黃色，長期暴露在空氣中變為褐色不透明，沿邊界有亮線明顯的各向異性。不透明，淡黃色當鋼中含有Mn少時才形成，Mn多時形成MnS、FeS的固溶體。11金相組織識別夾雜物夾雜物名稱形狀及分布明場暗場偏光硫化鐵與硫化錳MnSFeS同FeS色隨MnS量而變，MnS少時呈淡黃色，增多時變深藍色，再變深為深灰色不透明各向異性，不透明鐵矽硫鹽2FeOSiO2多為玻璃質。球狀任意分布，稍變性，變形后呈紡錘裝深灰色，球體中的環圈反光而中心有

6、亮點。透明，色由淡黃到褐色各向異性，透明呈玻璃狀時各向同性錳矽酸鹽2MnO SiO2多為玻璃質，球狀任意分布，易變形，變形后伸長深灰色透明，由玫瑰到褐色各向異性，呈玻璃狀時各向同性鐵錳矽酸鹽mFeOnMnO SiO2同錳矽酸鹽深灰色，球體中的環圈反光而中心有亮點，當Si、Mn量多時呈黑色園盤透明、琥珀黃色，園盤好像有些突出。呈玻璃狀，各向同性，含Si較多的夾雜能看到黑暗的十字叉12金相組織識別夾雜物夾雜物名稱形狀及分布明場暗場偏光氮化鈦TiN 成群，成串 金黃色 不透明各向同性碳氮化鈦Ti（CN） 成群，變形后成串 隨碳含量不同由淺黃變紫玫瑰 完全不透明 各向同性 氮化釩VN孤立或成群 淡粉色

7、不透明各向同性碳氮化釩V（CN）孤立或成群 淡粉不透明各向同性石英 SiO2球狀深灰色透明無色各向同性鋁酸鹽 CaO2Al2O3變形后呈鏈狀灰色透明亮黃色弱各向異性3Al2O32SiO2三棱或針狀分布無規則深灰色透明無色各向異性13金相組織識別夾雜物固熔態中的Ti夾雜14金相組織識別鐵碳相圖 Fe和C能夠形成Fe3C, Fe2C 和FeC等多種穩定化合物。由于化合物是化合物是硬脆相硬脆相，通常所說的鐵碳相圖就是鐵碳相圖就是Fe-FeFe-Fe3 3C C部分部分。 化合物Fe3C稱為滲碳體滲碳體(Cementite)，是一種亞穩定的化合物，在一定條件下可以分解為Fe和C，C原子聚集到一起就是石

8、墨。因此，鐵碳相圖常表示為Fe-Fe3C和Fe-石墨雙重相圖。 Fe-Fe3C相圖主要用于鋼，而Fe-石墨相圖則主要用于鑄鐵的研究和生產。15金相組織識別鐵碳相圖鐵碳相圖純鐵的同素異晶轉變如下： 共析成分的Fe-C合金升溫轉變成奧氏體之后,在不同冷卻條件下奧氏體所發生的相變。主要有三種不同的相變過程：珠光珠光體轉變、貝氏體轉變、馬氏體轉體轉變、貝氏體轉變、馬氏體轉變變。 16金相組織識別鐵碳相圖單相區單相區5個 液相區(L)ABCD以上區域 固溶體區AHNA 奧氏體區()NJESGN 鐵素體區()GPQ以左 滲碳體區(Fe3C)DFK直線 兩相區兩相區7個 L+AHJBAL+BJECBL+ F

9、e3CDCFD+HNJH+GPSG+ Fe3CESKFCE+ Fe3CPQLKSP三相區三相區3個包晶線水平線HJB(L+)共晶線水平線ECF(L+Fe3C)共析線水平線PSK(+ Fe3C)17金相組織識別鐵碳合金的基本相鐵碳合金在平衡狀態下的五個基體組織中，鐵素體、奧氏體和滲碳體是鐵碳合金的三個基本相，而珠光體和萊氏體則為基本相組成的機械混合物。 碳溶解于Fe和Fe中形成的固溶體稱為鐵素體鐵素體(Ferrite)，用、或F表示, 由于Fe是高溫相，因此也稱為高溫鐵素體。鐵素體的含碳量非常低（727時， Fe最大溶碳量僅為0.0218，室溫下含碳僅為0.005%），所以其性能與純鐵相似：硬度

10、(HB5080)低，塑性(延伸率為30%50%)高。鐵素體的顯微組織與工業純鐵相似。鐵素體鐵素體 Ferrite鐵素體18金相組織識別鐵碳合金的基本相 碳溶解于Fe中形成的固溶體稱為奧奧氏體氏體(Austenite)，用或A表示。具有面心立方晶體結構的奧氏體可以溶解較多的碳，碳原子存在于面心立方晶格中正八面體的中心， 1148時最多可以溶解2.11%的碳，到727時含碳量降到0.77%。奧氏體的硬度(HB170220)較低，塑性(延伸率為40%50%)高。 碳鋼在室溫下無奧氏體奧氏體奧氏體 Austenite奧氏體的顯微組織及晶胞示意圖19金相組織識別鐵碳合金的基本相 滲碳體是鐵和碳形成的金屬

11、化合物，含碳量為6.67%（有些書上為6.69%），具有復雜的斜方晶體結構，熔點為1227。滲碳體硬度極高（HB800），塑性幾乎等于0，是硬脆相。在鋼中，滲碳體以不同形態和大小的晶體出現在組織中，對鋼的力學性能影響很大。 在一定條件下（如高溫長期停留或緩慢冷卻），滲碳體可以分解而形成石墨狀的自由碳：Fe3C3Fe + C(石墨)。這一過程對于鑄鐵和石墨鋼具有重要意義。 滲碳體滲碳體 Fe3C滲碳體的晶胞示意圖20金相組織識別珠光體在727時，奧氏體（0.77%C） 鐵素體(0.02%C)+滲碳體Fe3C(6.67%C)奧氏體過冷過冷到727以下在奧氏體晶界首先形成Fe3C晶核。Fe3C是高碳

12、相必須依靠周圍的奧氏體不斷的供碳使它長大。隨Fe3C核的橫向長大在它兩側的奧氏體形成貧碳區。為鐵素體的形成創造了條件，在側面的貧碳區就形成鐵素體晶核。 貧碳區形成鐵素體的晶核長大。因鐵素體是貧碳相隨著它的長大必有一部分碳排出使相鄰的奧氏體中富碳，又為Fe3C形核創造了條件。就在富碳區形成Fe3C核。如此反復形成層片狀分布的組織。且鐵素體與Fe3C同時向縱深長大形成珠光體組織。層片狀分布大致分別相同的區域稱為珠光體團珠光體團。顯然這是典型的擴散型相變。 珠光體217272223金相組織識別貝氏體 如果將共析鋼過冷到550230之間并沒有產生片間距更細的珠光體，而是產生了另一種新組織稱為貝氏體貝氏

13、體(Bainite）。它也是由鐵素體加碳化物組成，但碳化物是非層片狀分布的。這是因為珠光體轉變是受碳在奧氏體中的擴散控制，同時鐵原子也要發生擴散。如果過冷度很大，轉變的溫度達到相當的低，使鐵原子無法發生擴散，同時碳的擴散也受到影響，顯然不可能發生珠光體轉變了，就會使轉變的規律發生變化，產生貝氏體組織。 由于形成的溫度不同使貝氏體的形貌有所不同，又將貝氏體分成上貝氏體上貝氏體(Upper Bainite)與下貝氏體下貝氏體(Lower Bainite)。其形貌如圖8、9所示。24金相組織識別貝氏體 上貝氏體在500350形成，從圖中可見在光學顯微鏡下呈羽毛狀，電鏡照片表明，它是由平行分布的鐵素體

14、片和分布在片間的斷續而細小的滲碳體片共同組成。 上貝氏體25金相組織識別貝氏體 下貝氏體在350230形成，從圖11可見在光學顯微鏡呈黑色針狀，針的基體是鐵素體，內部分布著細小的碳化物。 下貝氏體26金相組織識別貝氏體 根據實驗的結果，貝氏體相變有如下的規律規律： 貝氏體轉變也是形核與長大的過程。因相變是由一種成分的奧氏體分解出鐵素體及碳化物兩相組織，轉變必有碳的擴散，但鐵原子與合金元素不發生擴散。且在許多的鋼種中存在轉變的不完全性。 由于形成溫度較低，碳原子擴散困難使得貝氏體中的碳化物的尺寸比珠光體中的碳化物細小，鐵素體中碳的過飽和度增加。 貝氏體的組織形態主要決定于形成溫度，還與奧氏體中的

15、含碳量有關。為了得到下貝氏體,奧氏體中的含碳量需達到中碳以上。貝氏體轉變的基本規律貝氏體轉變的基本規律27金相組織識別馬氏體 當高溫的奧氏體獲得極大的過冷（對共析鋼要過冷到230以下）造成碳無法擴散，碳化物無法從奧氏體中析出，就形成一種非平衡的新組織。試驗表明，雖然碳無法從奧氏體中擴散出來，但是奧氏體仍然從原來Fe的FCC結構轉變成Fe的BCC結構。因為沒有碳化物的析出，所以碳就過飽和的溶解在BCC結構中將晶格拉長變成了BCT結構。鋼中形成的這種碳在Fe中過飽和的固溶體就被稱為馬氏體馬氏體（Martensite）。有兩種典型的組織：板條馬氏體與片狀馬氏體。28金相組織識別馬氏體 板條狀馬氏體

16、板條狀馬氏體光學顯微鏡下的特征是：束狀組織，每一束內有條，條與條間以小角度晶界分開，而束與束間有較大的夾角。 29金相組織識別馬氏體 片層狀馬氏體 片層狀馬氏體光學顯微鏡下的特征是：細針狀或竹葉狀，片與片之間以一定的夾角相交。一個重要的規律是：奧氏體的晶粒越粗大，馬氏體的片也越粗大。30金相組織識別馬氏體 對馬氏體的轉變機理目前尚不完全清楚。但根據大量的試驗結果可歸納出以下的轉變特征(相對于擴散性相變具有的一些特點)：因為轉變溫度很低，相變驅動力大，使鐵原子發生遷移，奧氏體由原來的FCC結構變成BCC結構。Fe原子的移動時是以馬氏體與母相的界面為固定的平面，每一個原子均相對于相鄰的原子以相同的

17、矢量移動，且移動的距離不超過原子間距，移動后仍然保持原有的近鄰關系。這種方式為切變切變。 因轉變的溫度很低，碳及合金元素均無法擴散，造成原奧氏體中的化學成分與馬氏體中的化學成分完全一致，這一特征稱為無擴散性無擴散性。 馬氏體的形成的速度極快。只要有過冷度到馬氏體開始轉變的溫度（Ms點）會立即以高速形成相當數量的馬氏體，在一般的鋼中如果在Ms點以下的某一溫度延長時間，馬氏體的數量不會增加。只有不斷的降溫，馬氏體的數量才可以不斷的增加。一旦到了馬氏體轉變終了溫度（Mf點）再降溫馬氏體的數量也不再增加。這種特征稱為變溫形成瞬時長大。 根據變溫形成瞬時長大特征可知，即使到了Mf點（一般在室溫以下）也會

18、有一部分奧氏體不發生轉變，而保留下來，稱為殘余奧氏體。此特征稱為轉變不完全性。31金相組織識別典型鋼鐵組織 鐵素體鐵素體成分：C 0.03%, Si 0.33%, Mn 0.22%, P 0.014%, S 0.012%熱處理：950退火32金相組織識別典型鋼鐵組織 珠光體珠光體+ +鐵素體鐵素體成分：C 0.44%, Si 0.19%, Mn 0.73%, P 0.022%, S 0.011%熱處理：930退火33金相組織識別典型鋼鐵組織 珠光體珠光體+ +網狀滲碳體網狀滲碳體成分：C 1.13%, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%熱處理：900退

19、火 34 退火或者正火時，由于加熱溫度過高或者冷卻過分緩慢會造成先共析相沿奧氏體晶界析出。亞共析鋼中的先共析鐵素體或過共析鋼中的二次滲碳體析出后形成網狀組織。此乃網狀滲碳體的形成原因 .知道了形成原因就不難解決問題了。即熱處理時溫度不能升的太高，冷卻速度不能過于緩慢。 在進行淬火時，亞共析鋼中的網狀組織會自行消除，而過共析鋼中的網狀組織則不能，必須進行一次正火處理，即把過共析鋼的溫度加熱到Accm溫度以上30-50度，網狀組織也就是二次滲碳體會自動溶入奧氏體當中。35金相組織識別典型鋼鐵組織 球狀滲碳體球狀滲碳體成分：C 1.13 %, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%

20、, S 0.009%熱處理：780退火1小時后徐冷36金相組織識別典型鋼鐵組織 屈氏體屈氏體成分：C 0.81%, Si 0.25%, Mn 0.36%, P 0.014%, S 0.009%熱處理：850水淬后，350回火 37金相組織識別典型鋼鐵組織 索氏體索氏體成分：C 0.81%, Si 0.18%, Mn 0.33%, P 0.022%, S 0.014%熱處理：820水淬；580回火 38金相組織識別典型鋼鐵組織 殘留奧氏體殘留奧氏體成分：C 1.13%, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%熱處理：1030油冷 39金相組織識別典型鋼鐵組織

21、 馬氏體球狀滲碳體馬氏體球狀滲碳體成分：C 1.13 %, Si 0.17%, Mn 0.45%, P 0.022%, S 0.009%熱處理：球化珠光體組織加熱到800水冷，100回火40金相組織識別典型鋼鐵組織 屈氏體馬氏體屈氏體馬氏體成分：C 0.41%, Si 0.25%, Mn 0.73%, P 0.015%, S 0.011%熱處理：850油冷41金相組織識別典型鋼鐵組織 馬氏體馬氏體+ +鐵素體鐵素體成分：C 0.33%, Si 0.17%, Mn 0.74%, P 0.027%, S 0.015%熱處理：從950爐冷到750后水淬42金相組織識別典型鋼鐵組織 魏氏組織魏氏組織成

22、分：C 0.33%, Si 0.17%, Mn 0.74%, P 0.027%, S 0.015%熱處理：從1280加熱1小時后空冷434445金相組織識別表面處理表面處理滲碳組織滲碳組織成分：C 0.16%, Si 0.26%, Mn 0.53%, P 0.018%, S 0.019%熱處理：在890加熱2小時固體滲碳后徐冷46金相組織識別表面處理表面處理脫碳組織脫碳組織成分：C 0.16%, Si 0.26%, Mn 0.53%, P 0.018%, S 0.019%熱處理：在890加熱2小時固體滲碳后徐冷47鑄鐵的金相檢驗鑄鐵的金相檢驗48第二節 鑄鐵的金相檢驗 鑄鐵的分類一般按碳和石墨

23、的形態特征可分為：白口鑄鐵、灰口鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、可鍛鑄鐵。還有特殊性能的合金鑄鐵(分別含有Cr,Mo,Cu,Ni,W,Ti,V等合金元素)鑄鐵金相主要檢驗石墨的形態、大小和分布狀況以及金屬基體中各種組織。鑄鐵的金相組織是由石墨和基體組成的。鑄鐵中的金屬基體常見的組織為P、P-F和F，還有滲碳體和磷共晶。49 鑄鐵的金相檢驗 一.白口鑄鐵 由于普通白口鑄鐵中存在大量滲碳體和萊氏體，硬度高，脆性大，難以切削加工，在工業生產中很少直接應用，它主要被用于作為煉鋼生鐵和可鍛鑄鐵的坯件。在工業生產中，應用得最多的是冷硬白口鑄鐵和高鉻白口鑄鐵。50 鑄鐵的金相檢驗 二.灰鑄鐵 灰鑄鐵是一種斷口呈灰

24、色、碳主要以片狀石墨出現的鑄鐵。片狀石墨是灰鑄鐵特有的石墨形態。GB/T7216灰鑄鐵金相將片狀石墨的二維形態分成A、B、C、D、E、F六種類型。 按Fe-C狀態圖，灰鑄鐵的平衡組織為鐵素體+石墨。受化學成分和冷卻速度等的影響，則可能出現碳化物和磷共晶。因此鑄鐵的基體可能是P+F或全部是P。灰鑄鐵的金相檢驗必須按照GB/T7216-1987 灰鑄鐵金相標準規定的方法和內容進行。標準規定金相試塊應取自抗拉試棒距斷口10mm處，或從試棒的底部切除10mm后再取金相試塊。試塊尺寸應包括試棒直徑的一半。不允許直接從澆口或冒口上取樣。51 鑄鐵的金相檢驗 灰鑄鐵石墨的檢驗 石墨分布 GB/T7216-1

25、987灰鑄鐵金相標準規定灰鑄鐵石墨檢驗應在未侵蝕的試樣上進行，觀察放大倍數為100倍。GB/T7216灰鑄鐵金相將片狀石墨的二維形態分成A、B、C、D、E、F六種類型。如圖。生產中，在同一鑄件的同一部位上往往會存在幾種形狀的石墨。 52 鑄鐵的金相檢驗片狀(A型)石墨: 特征是片狀石墨均勻分布。這種石墨一般是共晶或接近共晶成分的鐵水在不大的過冷度下均勻形核和長大而成。53 鑄鐵的金相檢驗菊花狀(B型)石墨:特征是片狀與點狀石墨聚集成菊花狀。其心部為少量點狀石墨，外圍為卷曲片狀石墨。這種石墨一般是接近共晶成分的鐵水經孕育處理后在較大的過冷度下形成。54 鑄鐵的金相檢驗 塊片狀(C型)石墨:特征是

26、部分帶尖角塊狀、粗大片狀初生石墨及小片狀石墨。這種石墨一般是過共晶成分的鐵水在過冷度比較小的情況下形成。55 鑄鐵的金相檢驗 枝晶點狀(D型)石墨:特征是點狀和片狀枝晶間石墨呈無向分布。這種石墨是亞共晶成分的鐵水在較強烈的過冷度下形成。為過冷石墨。56 鑄鐵的金相檢驗枝晶片狀(E型)石墨:特征是短小片狀枝晶間石墨呈有方向分布。這種石墨是亞共晶成分的鐵水在比形成D型石墨為小的過冷度下形成。57 鑄鐵的金相檢驗星狀(F型)石墨:特征是星狀(或蜘蛛狀)與短片狀石墨混合均勻分布。這種石墨是由較大的塊狀石墨及其上分布著的小片狀石墨所組成。58 鑄鐵的金相檢驗 石墨長度 在灰鑄鐵中，石墨長度是影響鑄鐵力學

27、性能的重要因素。抗拉強度隨石墨長度的增加而降低。GB/T7216-1987將石墨長度分為8級。見表59 鑄鐵的金相檢驗60 鑄鐵的金相檢驗61 鑄鐵的金相檢驗 灰鑄鐵基體組織的檢驗 灰鑄鐵的基體組織一般為P或P+F。按其鑄態或經熱處理后狀態列入7種:F、片狀P、粒狀P、T、粒狀B、針狀B、M。此外，受化學成分和冷卻速度的影響，在鑄鐵結晶后，還可能出現碳化物和磷共晶。 珠光體粗細和珠光體數量 灰鑄鐵的珠光體一般呈片狀，片狀P的粗62 鑄鐵的金相檢驗 細可以用滲碳體和F的片間距離來表示。片距越小，P越細，硬度和強度越高。標準GB/T 7216-1987規定:在500倍下，按片間具的大小，將P的粗細

28、分為四級:S型P(F與K難以分辨)、細片狀P(片間距1mm)、中片狀P(片間距1 2mm)、粗片狀P(片間距2mm)。 P數量是指P和F的相對量。 P數量越多，灰鑄鐵的強度和耐磨性越高。國家標準將P數量分為8級。見表563 鑄鐵的金相檢驗864 鑄鐵的金相檢驗 碳化物的分布形態和數量 如果鐵水按Fe-Fe3C亞穩定系相圖結晶，則得到碳化物，在合金鑄鐵和耐磨鑄鐵中，出現的碳化物要比灰鑄鐵中多。根據碳化物的分布形態，可分為針條狀碳化物、塊狀碳化物、網狀碳化物和萊氏體狀碳化物。碳化物具有很高的硬度，卻降低鑄鐵的韌性，惡化加工性能。標準將碳化物分為6級。見表765 鑄鐵的金相檢驗66 鑄鐵的金相檢驗6

29、7各級別名稱中的數字表示碳化物數量體積分數68 鑄鐵的金相檢驗69 鑄鐵的金相檢驗 磷共晶類型、分布形態和數量 磷共晶類型：磷共晶按其組成分為四種：二元磷共晶、三元磷共晶、二元磷共晶-碳化物復合物及三元磷共晶-碳化物復合物。檢驗磷共晶的試樣一般采用25%硝酸酒精溶液浸蝕。放大倍數500倍。70磷共晶類型71磷共晶類型 二元磷共晶：磷化鐵和奧氏體（其轉變產物為珠光體或鐵素體）所組成的共晶體。72磷共晶類型 三元磷共晶：磷化鐵、碳化鐵和奧氏體（其轉變產物為珠光體或鐵素體）所組成的共晶體。73磷共晶類型 二元磷共晶-碳化物復合物：磷化鐵和奧氏體（其轉變產物為珠光體或鐵素體）所組成的共晶體。碳化物呈較

30、大的塊狀。74 鑄鐵的金相檢驗 磷共晶分布形態：分為4種：孤立塊狀、均勻分布、斷續網狀、連續網狀。檢驗磷共晶分布形態的試樣用25%硝酸酒精溶液浸蝕。放大倍數100倍。 磷共晶數量：磷共晶硬而脆，顯著降低鑄鐵的韌性。標準將磷共晶數量分為16級。見表10。檢驗磷共晶數量的試樣用25%硝酸酒精溶液浸蝕。放大倍數100倍。75 鑄鐵的金相檢驗76 鑄鐵的金相檢驗77 鑄鐵的金相檢驗78 鑄鐵的金相檢驗 三.球墨鑄鐵 球墨鑄鐵是指鐵液經球化處理后，使石墨大部或全部呈球狀形態的鑄鐵。與灰鑄鐵比較，球墨鑄鐵的力學性能有顯著提高。因為它的石墨呈球狀，對基體的切割作用最小，可有效地利用基體強度的70%80%(灰

31、鑄鐵一般只能利用基體強度的30%)。球墨鑄鐵還可以通過合金化和熱處理，進一步提高強韌性、耐磨性和耐蝕性等各項性能。79 鑄鐵的金相檢驗 球墨鑄鐵的石墨及其檢驗 石墨形態 石墨形態用石墨面積率表示，石墨面積率愈接近1，石墨愈接近球狀。面積率0.81為球狀石墨;面積率0.800.61為團狀石墨;面積率0.600.41為團絮狀石墨;面積率0.400.10為蠕蟲狀石墨;面積率0.10為片狀石墨。80 鑄鐵的金相檢驗 石墨球化率及其測定 在金相檢驗中通常所見到的是幾種形態的石墨共存。評定石墨的球化質量用球化率來解決。球化率是在規定的視場內所有石墨球化程度的綜合指標。它反映了該視場內所有石墨接近球狀的程度。根據石墨形態及其分布和球化率，參考其對機械性能影響的趨勢和工藝特點，將球化分為從16共六個級別。球化率愈高，力學性能愈高。81 鑄鐵的金相檢驗82石墨球化分級183 石墨大小 石墨大小也會影響球墨鑄鐵的力學性能，石墨球細小可減少由石墨引起的應力集中現象，細小的石墨往往球化率也高。因此，均勻、圓整、細小的石墨可以使球墨鑄鐵具有高的強度、塑性、韌性和疲勞強度。GB/T9441-1988標準將石墨大小分為從38級共六個級別。見表2。 鑄鐵的金相檢驗84185 鑄鐵的金相檢驗 球墨鑄