钢在热加工后常见的缺陷观测实验指导书_缺陷报告实验指导书

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实验八钢在热加工后常见的缺陷

实验项目名称：钢在热加工后常见的缺陷 实验项目性质：普通实验 所属课程名称：金属材料与热处理 实验计划学时：2

一、实验目的识别热加工后钢中常见的几种微观缺陷的特征。

二、实验内容和要求 1．带状组织

带状组织的特征，是亚共析钢中先共析铁素体，分别沿着压力加工方向呈带状交替分布，显微镜下形成黑白交替的带状组织。以亚共析钢为例产生带状组织的原因可能是：

（1）钢内有较大的成分偏析或含有较高的磷及非金属夹杂物。热加工时，偏析、夹杂物等沿压力加工光流线方向伸长，当钢冷却至Ar3以下时，这些偏析或夹杂物可能成为铁素体的核心，使铁素体呈带状析出，随着珠光体也呈带状分布，这种组织很难用热处理方法消除；

（2）热加工的停锻温度在二相区（Ar1与Ar3之间）时，铁素体沿着金属流动的方向从奥氏体中呈带状析出，尚未分解的奥氏体被分割成带状。当达到Ar1点时，带状的奥氏体转变为带状的珠光体。这种组织，可以用退火或正火方法消除。

带状组织使钢的机械性能具有明显的方向性，钢材的横向（垂直于轧制方向）和纵向的塑性及韧性有显著的差异。2．脱碳

在氧化介质中，钢进行长时间加热，表面就会脱碳，表面上几乎全由单一的铁素体组成。工件在热处理过程中脱碳是重要缺陷之一，特别是工具、弹簧或其它重要零件，具有脱碳层的工件是淬不硬的，其表面硬度低。一般的脱碳层在技术条件许可的情况下，可以从工件上将其去掉，如果不能去掉（例如外形复杂的工具淬火后不能精磨），就作报废处理。3．过热、过烧

钢在加热时形成粗大奥氏体晶粒的现象称为过热。过热的钢淬火得到粗大的马氏体组织，淬火时易造成工件变形，甚至开裂，而且冲击韧性也低。过热的钢，一般可以用重新加热方法来补救。过烧是指加热温度过高，不仅奥氏体晶界处产生氧化甚至局部熔化的现象。过烧导致钢材变脆。过烧的钢是没有办法补救的，只能作报废处理，故热处理中应严格控制加热温度。4．魏氏组织

魏氏组织的特征是先共析铁素体或渗碳体，冷却时不仅沿奥氏体晶界析出，同时在奥氏体晶粒内部以一定的位向关系吴片状析出（在显微镜下呈针状形貌），片状铁素体与母相奥氏体的晶体学关系挖于（110）(111)[111][110].片状互成60、90、120的夹角。

在铸钢件、终轧温度过高的轧制件和热处理的过热件中常会出现魏氏组织。具有魏氏体组织的钢，冲击韧性很低。这主要是由于粗大的晶粒及魏氏组织所致。它可用正确的正火或退火方法消除。

三、实验主要仪器设备和材料

（1）金相显微镜；

（2）金相图谱及放大金相图片；（3）热加工的显微缺陷试样。

四、实验方法、步骤及结果测试

对已准备好的试样进行观察，并分析其组织性能的关系。

五、实验报告要求

（1）写出实验目的；

（1）绘出亚共析钢的魏氏组织、带状组织；过热钢淬火组织的示意图、六、思考题

分析各种缺陷产生的原因及对性能的影响。