文档介绍：_*
实验五碳钢、合金钢、铸铁、有色金属典型组织观察
一、实验目的
1、观察和研究各种不同类型合金材料的显微组织特征；
2、了解这些合金材料的成分、显微组织对
图 4 45 钢 760℃不完全淬火后的显微组织（ 500×）图 5 45 钢正常淬火后的显微组织（500×）
45 钢正常加热淬火后将获得细针状马氏体，如图 5 所示。由于马氏体针非
常细小，在显微镜中不易分清。若将淬火温度提高到 1000℃（过热淬火），由于
奥氏体晶粒的粗化，经淬火后将得到粗大针状马氏体组织，如图 6 所示。若 45
钢加热到正常淬火温度，然后在油中冷却，则由于冷却速度不足，得到的组织将
是马氏体和部分屈氏体（或混有少量贝氏体）。图 7 为 45 钢加热到 860℃后油冷
的显微组织，亮白色为马氏体，呈黑色块状分布于晶界处的为屈氏体。 T12 钢在
780℃正常温度淬火后的显微组织如图 8 所示，除了细小的马氏体外尚有部分未
溶入奥氏体中的渗碳体 (呈亮白色颗粒 )。当 T12 钢在较高温度淬火时，显微组织
出现粗大的马氏体，并且还有一定数量的残余奥氏体（呈亮白色）存在于马氏体
针之间，如图 9 所示。
图 6 45 钢 1000℃过热淬火后的显微组织（ 500×）图 7 45 钢 840℃油常淬火后的显微组织（ 500×）
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图 8 T12 钢 780℃正常淬火后的显微组织（ 500×）图 9 T12 钢 1000℃过热淬火后的显微组织（ 500×）
3、淬火后的回火组织
钢经淬火后所得到的马氏体和残余奥氏体均为不稳定组织，它们具有向稳定的铁素体和渗碳体的两相混合物组织转变的倾向。通过回火即将钢加热，提高原子活动能力，可促进这个转变过程的进行。
淬火钢经不同温度回火后所得到的组织不同，通常按组织特征分为以下三
种：
(1)回火马氏体
淬火钢经低温回火 (150—250℃)，马氏体内的过饱和碳原子脱溶沉淀，析出与母相保持着共格联系的ε碳化物，这种组织称为回火马氏体。回火马氏体仍保持针片状特征，但容易受浸蚀，故颜色要比淬火马氏体深些，是暗黑色的针状组织，如图 10 所示。
图 10 45 钢正常淬火 200℃回火后的显微组织（ 500×）
(2)回火屈氏体
淬火钢经中温回火 (350—500℃)，得到在铁素体基体中弥散分布着微小粒状
渗碳体的组织，称为回火屈氏体。回火屈氏体中的铁素体仍然基本保持原来针状
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马氏体的形态，渗碳体则呈细小的颗粒状，在光学显微镜下不易分辨清楚，故呈
暗黑色，如图 11(a)所示。用电子显微镜可以看到这些渗碳体质点，并可以看出
回火屈氏体仍保持有针状马氏体的位向，如图 11(b)所示。
图 11 45 钢 860℃淬火 400℃回火后的显微组织（ 500 ×）
(3)回火索氏体
淬火钢高温回火 (500— 650℃)得到的组织称为回火索氏体，其特征是已经聚
集长大了的渗碳体颗粒均匀分布在铁素体基体上，如图 12(a)所示。用电子显微
镜可以看出回火索氏体中的铁素体己不呈针状形态而成等轴状，如图 12(b)所示。
图 12 45 钢 860℃淬火 400℃回火后的显微组织（ 500 ×）
（二）合金钢的显微组织
合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量 <5%的称为低合
金钢；合金元素为 5%～10%的称为中合金钢；合金元素 >10%的称为高合金钢。
一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。由于合金元素的加入，使铁碳
相图发生一些变化，但其平衡状态的显微组织与碳钢没有本质的区别。低合金钢
热处理后的显微组织与碳钢没有根本不同，差别只在于合金元素加入后，使