金相检验技术与应用

前言

第1章金属学及热处理基础1

1 .1纯金属与合金的晶体结构1

1 .1 .1原子结构与键合1

1 .1 .2晶体学基础4

1 .1 .3纯金属的晶体结构6

1 .1 .4合金相的晶体结构7

1 .2纯晶体的凝固和晶体缺陷10

1 .2 .1纯晶体的凝固10

1 .2 .2晶体缺陷10

1 .3合金相图13

1 .3 .1二元相图13

1 .3 .2铁碳合金相图16

1 .4钢中的基本组织17

1 .4 .1铁素体17

1 .4 .2奥氏体17

1 .4 .3渗碳体18

1 .4 .4珠光体21

1 .4 .5魏氏组织22

1 .4 .6贝氏体23

1 .4 .7马氏体24

1 .4 .8回火组织26

1 .5钢的热处理基础27

1 .5 .1钢在加热时的转变27

1 .5 .2钢在冷却时的转变29

1 .5 .3钢的整体热处理33

第2章金相检验基础50

2 .1金相试样的制备50

2 .1 .1金相试样的选取及截取50

2 .1 .2金相试样的夹持及镶嵌51

2 .1 .3金相试样的磨制及抛光51

2 .1 .4金相试样的浸蚀53

2 .1 .5现场金相检验技术55

2 .2金相显微镜55

2 .2 .1金相显微镜概述55

2 .2 .2金相显微镜在金相检验中的应用58

2 .2 .3金相显微镜的操作与维护61

2 .3金属材料常见分析测试技术62

2 .3 .1扫描电子显微镜及其应用62

2 .3 .2透射电子显微镜及其应用64

2 .3 .3X射线衍射技术及其应用65

2 .3 .4电子背散射衍射技术及其应用67

2 .3 .5激光扫描共聚焦显微镜及其应用68

2 .4定量金相69

2 .4 .1试样的选取和制备69

2 .4 .2自动图像分析仪的应用70

2 .5显微硬度71

2 .5 .1显微硬度测试原理71

2 .5 .2影响显微硬度值的因素72

2 .5 .3显微硬度试验73

第3章钢的宏观检验技术76

3 .1钢锭的结晶过程及钢坯的形成方式76

3 .1 .1钢锭的结晶过程76

3 .1 .2钢坯的形成方式77

3 .2钢的低倍酸蚀试验及缺陷评定80

3 .2 .1低倍酸蚀试验81

3 .2 .2低倍组织缺陷评定标准概述84

3 .2 .3钢的低倍组织缺陷评级及评定原则85

3 .2 .4钢的低倍检验常见问题90

3 .3钢材塔形发纹检验91

3 .3 .1发纹的成因及特征91

3 .3 .2试样的选取和制备91

3 .3 .3检验方法92

3 .3 .4评定及结果表示92

3 .4钢材硫印、磷印检查93

3 .5钢材宏观断口检验94

3 .5 .1纵向断口制备方法94

3 .5 .2横向断口制备方法94

3 .5 .3钢材断口形貌及各种缺陷识别95

3 .6案例分析99

3 .6 .1针（气）孔99

3 .6 .2白点99

3 .6 .3过烧100

3 .6 .4发纹100

第4章钢的显微组织评定102

4 .1钢中非金属夹杂物含量测定方法102

4 .1 .1内容与适用范围102

4 .1 .2术语和定义102

4 .1 .3试样的选取与制备103

4 .1 .4夹杂物含量的测定104

4 .1 .5国内外标准对比107

4 .1 .6非金属夹杂物图谱107

4 .2金属平均晶粒度测定方法109

4 .2 .1内容与适用范围109

4 .2 .2术语和定义109

4 .2 .3试样制备及晶粒度的显示方法110

4 .2 .4晶粒度的测定111

4 .2 .5晶粒图谱119

4 .3钢的脱碳层深度测定方法119

4 .3 .1内容与适用范围119

4 .3 .2术语120

4 .3 .3取样120

4 .3 .4脱碳层的测定120

4 .3 .5脱碳图谱125

4 .4钢的显微组织评定方法126

4 .4 .1内容与适用范围126

4 .4 .2术语和定义126

4 .4 .3取样126

4 .4 .4试样的制备127

4 .4 .5评定方法127

4 .4 .6带状组织图谱128

4 .5钢质模锻件金相组织检验130

4 .5 .1内容与适用范围130

4 .5 .2术语130

4 .5 .3试样的选取和制备130

4 .5 .4金相组织评定130

第5章铸钢的金相检验133

5 .1铸钢的分类及常用牌号133

5 .1 .1铸造碳素钢的牌号和化学成分133

5 .1 .2铸造低合金钢的牌号和化学成分134

5 .1 .3铸造不锈钢的牌号和化学成分135

5 .1 .4铸造高锰钢的牌号和化学成分135

5 .1 .5铁道机车车辆铸钢材料136

5 .2铸钢件的生产工艺及质量检验136

5 .2 .1铸钢件的生产工艺136

5 .2 .2铸钢件的质量检验137

5 .3铸钢中非金属夹杂物的检验139

5 .3 .1铸钢中非金属夹杂物的种类、成因及特点139

5 .3 .2非金属夹杂物对铸钢件质量的影响139

5 .3 .3铸钢中非金属夹杂物的检验方法139

5 .4铸钢件的金相检验141

5 .4 .1铸造碳素钢和低合金钢的金相检验141

5 .4 .2铸造不锈钢的金相检验146

5 .4 .3铸造高锰钢的金相检验147

5 .5案例分析148

5 .5 .1铸造热裂纹148

5 .5 .2铸造冷裂纹149

5 .5 .3缩孔与缩松149

5 .5 .4气孔150

5 .5 .5夹渣和夹砂150

5 .5 .6补焊150

5 .5 .7冷隔151

第6章铸铁的金相检验152

6 .1铸铁的分类及常用牌号152

6 .1 .1白口铸铁152

6 .1 .2灰铸铁153

6 .1 .3球墨铸铁153

6 .1 .4蠕墨铸铁154

6 .1 .5可锻铸铁155

6 .2灰铸铁的金相检验156

6 .2 .1灰铸铁石墨的检验157

6 .2 .2灰铸铁基体组织的检验158

6 .3球墨铸铁的金相检验167

6 .3 .1球墨铸铁石墨的检验168

6 .3 .2球墨铸铁基体组织的检验171

6 .3 .3球墨铸铁等温淬火组织的检验174

6 .3 .4球墨铸铁的几种常见铸造缺陷174

6 .4蠕墨铸铁的金相检验176

6 .4 .1蠕墨铸铁石墨的检验176

6 .4 .2蠕墨铸铁基体组织的检验178

6 .5案例分析181

6 .5 .1横臂裂纹分析181

6 .5 .2机车气缸套断裂分析182

6 .5 .3铁裙开裂原因分析183

6 .5 .4销座开裂原因分析184

第7章零件表面处理后的金相检验185

7 .1表面处