金相培训总结.docx
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金相培训总结
金相培训总结
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36、20G中的“G”表示锅炉用（无缝钢管）。
20R中的“R”表示容器用（钢板）。
Q345R表示（最小屈服强度为345N/mm2）的压力容器用钢。
18MnMoNbR中“R”表示压力容器用钢。
钢铁牌号中混合稀土元素用（RE）表示。
16MnDR,“DR”表示（低温容器用钢）。
12MnHP，（HP）表示焊接气瓶用钢。
st45.8/Ⅲ中“45.8”表示Rm的下限为
45.8kgf/mm2，“Ⅲ”表示用于（高压、超高压锅炉用钢）。
12Cr1MoVG中“C”的含量
为0.12%，“Cr”的含量为1%，“Mo”的含量为<1%,“V”的含量为<1%,“G”表示锅炉用无缝钢管。
碳素钢中含碳量（C％）小于（0.25%）为低碳钢。
碳素钢中含碳量（C％）
在0.25％-0.60％之间为（中碳钢）。
碳素钢中含碳量（C％）大于（0.60%）称为高碳钢。
合金钢中合金元素总量小于（5%）时称为低合金钢。
合金钢中合金元素总量在（5％-10%）时，称为中合金钢。
合金钢中合金元素总量小于（10%）时，称为高合金钢。
奥氏体不锈钢用一个阿拉伯数字表示平均含碳量（千分之几），平均含碳量小于千分之一时，用
（0）表示低碳不锈钢。
奥氏体不锈钢中含碳量不大于（0.03%）时，用“00”表示超低碳不锈钢。
一般优质钢中含硫量小于等于0.045%，含磷量小于等于（0.040%）。
高级优质钢中含硫量小于等于（0.020%），含磷量小于等于0.030%。
工程上使用的铁碳合金分为钢和铸铁两大类，它们的区别在于含碳量不同，含碳量小于（2.11%）称为钢。
Fe-Fe3C相图中有两条水平线是三相平衡线，说明（温度）和三个平衡相的成分是固定。
亚共析成分的铁碳合金室温平衡组织是（铁素体和珠光体）。
铁碳合金（共析转变）的产物为珠光体。
铁碳相图是研究钢铁的（温度、成分、组织）之间关系的图。
Fe-Fe3C合金相图中的基本固相有：
（铁素体、奥氏体、渗碳体）。
从液体中直接结晶的渗碳体称为一次渗碳体，从奥氏体中析出的渗碳体称为（二次渗碳体）。
Fe-Fe3C合金相图中PSK水平线为共析线，一般简称为A1，发生共析反应的温度为（727℃）。
根据Fe-Fe3C
相图，亚共析钢经过A3线时发生（铁素体与奥氏体）间的转变。
根据Fe-Fe3C相图，亚共析钢经过A1线时发生（奥氏体、铁素体、渗碳体间）的转变。
Fe-Fe3C相图中（G点）
是α-Fe与γ-Fe转变点，转变温度为912℃。
Fe-Fe3C相图中S点含碳量为（0.77%），C点的含碳量为4.3%。
Fe-Fe3C相图四个单相区：
（L、A、F、Fe3C）。
Fe-Fe3C相图有五个两相区：
（L+A、L+Fe3C、A+Fe3C、A+F、F+Fe3C）。
Fe-Fe3C相图有二个三相区：
（L+A+Fe3C、A+F+Fe3C）。
（铁素体与渗碳体）组成的机械混合物，称作珠光体。
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41、碳在α-Fe中形成的过饱和固溶体，称为（马氏体）。
碳在α-Fe中形成的（间隙固溶体），称为铁素体。
试样截取时，应避免截取方法对组织的影响，如（变形、过热）等。
试样手工磨光时，以此在（由粗到细的各号砂纸）上进行磨制，砂纸需平铺在平的玻
璃、金属或板上。
42、试样手工磨光时，每换一次砂纸，试样均需旋转并与上一道磨痕成（垂直方向）磨制，
直至旧磨痕完全消失，新磨痕均匀一致为止。
43、试样抛光是为了抛去试样上的磨痕以达到（镜面），且无磨制缺陷。
44、试样抛光后在显微镜下观察，发现有（划痕、凹坑）等缺陷时，应重新磨制。
45、金相试样抛光分为（试验室机械抛光）和（现场机械抛光、现场化学抛光）。
46、金相试样现场化学抛光不适用（奥氏体不锈钢）。
47、常用化学浸蚀剂：
碳钢、低合金钢—（4%硝酸酒精溶液），高合金钢、奥氏体钢—
（王水或三氯化铁盐酸水溶液）。
48、化学浸蚀是指化学试剂与试样表面起化学溶解或电化学溶解的过程，以显示（金属的
显微组织）。
49、浸蚀后的试样表面有扰乱现象，可用（反复多次抛光浸蚀）的方法除去。
50、试样浸蚀过度时，应（重新磨制抛光）后重新浸蚀。
51、显微观察时，金相显微镜的物镜为40倍，目镜为10倍，则所观察视场的放大倍数
为（400倍）。
52、通过加热、保温和冷却来改变钢的组织，从而改变钢（机械性能）的工艺，称为热处理。
53、（铁碳合金相图）是确定加热温度的理论基础。
54、共析钢在A1临界温度下是（珠光体组织），当加热温度超过临界点后珠光体就转变为奥氏体。
55、珠光体转变为奥氏体是一个（重新结晶）的过程。
56、奥氏体的晶核上首先在（铁素体和渗碳体）的相界面上形成的。
57、（冷却）是钢热处理的三个工序中影响性能的最重要环节。
58、根据转变温度的不同，C曲线分为（高温转变、中温转变和低温转变）三个区域。
59、珠光体转变是一种（扩散性相变）。
60、过饱和铁素体和细小颗粒状渗碳体的机械混合物，称为（贝氏体）。
61、淬火的主要目的是把材料的组织转变成（马氏体或下贝氏体）。
62、生产中常用的淬火冷却介质是（水和油）。
63、将淬火后的钢件再加热到临界点（AC1以下）的某一温度，经过一定时间的保温，然后以适当的速度冷却到室温，这种方法成为回火。
64、回火过程中，随着加热温度的高低不同，淬火成马氏体组织的钢将发生（四个阶段）的组织变化。
65、淬火后再高温回火又常称为（调质）。
66、退火后所得到的组织基本上就是（铁碳相图）中所标的碳钢组织
67、加热到Ac3或Accm以上30～50℃，保温一段时间，然后在（空气中冷却）到室温，
这种热处理工艺称为正火。
复习题2
1、常用的低倍检验技术通常有硫印试验、酸蚀试验、断口试验、培形试验等。
2、硫印试验可用来检验硫元素在钢种的分布情况。
3、酸蚀试验能清楚地显示钢铁材料中存在的各种缺陷，例如裂纹、夹杂、疏松、偏析以及气孔等。
4、纤维状断口又称韧性断口，出现这种纤维状断口形貌，表面钢材具有良好的塑性及韧性。
5、常用的样品镶嵌方法有机械镶嵌法和树脂镶嵌法。
6、金相试样的研磨包括磨平、磨光、抛光3个步骤。
（粗磨、细磨、抛光）
7、常用的金属组织侵蚀法有化学侵蚀法和电解侵蚀法。
8、测量显微硬度的压头是个极小的金刚石锥体。
9、金相显微镜的光学系统包括物镜、目镜、照明系统、光杉和滤色片。
10、金相试样细磨时每更换一道砂纸，试样应转动90°，并使前一道的磨痕彻底去除。
11、白点缺陷是钢中氢和内应力共同作用造成的。
12、化学侵蚀的方法有浸入法和揩擦法。
13、显微硬度测试时，一般情况下，建议对每个试样报出三个点的硬度测试值。
14、硫印试验时，为确保良好的接触，要排除试样表面与相纸之间的气泡和液滴。
15、影响显微硬度值的因素有哪些？
（1）测量误差
（2）试验的表面状态（3）加载部位（4）试验载荷（5）载荷的施加速度及保持时间
16、何为酸蚀试验？
酸蚀试验的原理是什么？
定义：
酸蚀试验是显示钢铁材料低倍组织的试验方法。
原理：
酸蚀试验是利用酸性对钢铁材料各部分侵蚀程度不同从而清晰地显示出钢铁的低倍组织及其缺陷。
17、简述金相显微镜的操作过程。
（1）操作者要充分了解仪器设备的结构原理、性能特点及使用方法，严守操作规程。
（2）操作时双手要干净，试验的观察表面应用酒精冲洗并吹干。
（3）操作显微镜时，对镜头要轻拿轻放不用时镜头应随时放入盆中，不能用手触摸镜头的透镜表面。
（4）调整焦距时，应先轻轻转动粗调，使物镜和观察面尽量靠近，并从目镜对焦然后轻轻转动微调，直到调节成像清晰位置。
在调节中心必须避免显微镜的物镜和试样磨面碰撞损坏镜头
（5）显微镜使用完毕后，应及时将物镜、目镜卸下，放入镜头盒中，最后切断电源。
18、简述浸入法侵蚀金相试样的过程。
浸入法是将试样用夹子或手指夹住，浸入盛有侵蚀剂的器皿中，使磨面朝上并全部浸入。
在侵蚀过程中应摇动侵蚀剂使磨面受蚀更均匀。
侵蚀过程如下：
光亮的磨面经侵蚀逐渐失去光泽，再变成银白色或淡黄色，最后变成灰黑色。
钢的宏观检验复习题
1、为什么要检验钢中的非金属夹杂物？
（77页）
1）非金属夹杂物对疲劳性能有不利影响，破坏钢基体的均匀性、连续性。
2）非金属夹杂物对钢的韧性和塑性有不利影响。
3）非金属夹杂物对钢的工艺性能有不利影响。
课件答案：
因为非金属夹杂物破坏了金属基体的连续性、均匀性，易引起应力集中，造成机械性能下降，导致材料的早期破坏，其影响程度主要取决于夹杂物的形状、大小、分布和聚集状态。
2、非金属夹杂物检验时对试样的要求？
课件答案：
1）取样时沿轧制方向，磨制纵向截面观察夹杂物大小、形状、数量，横向截面观察夹杂物从边缘到中心的分布。
试样表面无划痕、无锈蚀点、无扰乱层。
2）淬火以提高试样的硬度，保留夹杂物的外形。
3）试样表面不浸蚀。
3、非金属夹杂物的分类？
硫化物、氧化物、硅酸盐夹杂物、氮化物四类。
4、JK标准中，非金属夹杂物的形态和分布分为哪四个基本类型？
1）A类，硫化物类型2）B类，氧化铝类型3）C类，硅酸盐类型4）D类，球状氧化物类型
钢的热处理基础复习题
1、什么是淬火？
什么是淬透性？
将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上某一温度，保温一定时间，然后以大于临界点淬火速度冷却，得到马氏体或贝氏体为主的组织的热处理的工艺成为淬火。
钢的淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力。
2、钢的回火脆性有哪几类？
1）低温回火脆性不可逆2）高温回火脆性可逆
3、晶粒度分哪几种？
1）起始晶粒度2）实际晶粒度3）本质晶粒度
3，晶粒度分哪几种？
奥氏体有三种不同概念的晶粒度：
初始晶粒度：
奥氏体转变刚结束时的晶粒大小。
——通常极细小
实际晶粒度：
具体加热条件下获得的奥氏体晶粒大小。
①与具体热处理工艺有关：
热处理温度↑，时间↑，晶粒长大。
②与晶粒是否容易长大有关
本质晶粒度：
指钢在特定的加热条件下，奥氏体晶粒长大的倾向性，分为本质粗晶粒度和本质细晶粒度。
5，焊接件中常见的缺陷种类有哪些？
裂纹:
分为热裂纹：
分为结晶裂纹、熔化裂纹和高温低塑形裂纹；冷裂纹：
分氢致裂纹，层状撕裂；再热裂纹。
孔穴、夹渣与夹杂、未焊透未熔合
形状缺陷：
咬边、缩沟、焊瘤、烧穿、焊缝接头不良等等其他缺陷等6，焊前预热和焊后回火的目的是什么？
焊前预热目的1）延长焊接时熔池凝固时间，避免氢致裂纹；
2）减缓冷却速度，提高抗裂性；
3）减少温度梯度，降低焊接应力；
4）降低焊件结构的拘束度。
焊后退火目的：
消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。
7，常用的热处理工艺有哪些？
见下表
８退火作用？
均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，消除内应力和加工硬化，改善钢的成型及切削加工性能，并为淬火做好组织准备。
９，珠光体：
铁素体和渗碳体的机械混合物，按碳化物的分布形态分为片状珠光体和球状珠光体。
奥氏体：
在碳钢中，奥氏体是碳溶于γ－Fe中的间隙固溶体，在合金钢中，奥氏体是碳和合金元素溶于γ－Fe中间隙固溶体。
焊接件的金相检验复习题
１，焊接接头的宏观缺陷一般包括：
焊接接头的外观质量和焊接接头的低倍组织分析俩个方面
２，焊接接头的外观质量检查是通过肉眼或放大镜对焊接接头的惊醒的检查。
３，GB／T６４１７标准列出的金属熔化焊焊接缺陷分为六大类：
裂纹＼孔穴＼固体夹杂＼未熔合＼未焊透＼形状缺陷。
４，熔化焊焊接接头一般有焊缝金属＼焊接热影响区＼母材三部分组成
５，熔化焊缝区有三部分组成：
焊缝中的液态填充金属与母材金属完全混合区＼焊缝中的未混合的母材金属熔化区＼母材中部分熔化区
６，焊缝热裂纹分为结晶裂纹＼熔化裂纹＼高温低塑形裂纹
７，焊接件在热影响区出现马氏体组织时，对焊接件质量有何影响？
由于马氏体的存在会恶化力学性能，极易产生焊接裂纹。
１为什么要检验钢中非金属夹杂物
课件：
因为非金属夹杂物破坏了金属基体的连续性、均匀性，易引起应力集中，造成机械性能下降，导致材料的早期破坏，其影响程度主要取决于夹杂物的形状、大小、分布和聚集状态。
课本：
1）非金属夹杂物对疲劳性能有不利影响，破坏钢基体的均匀性、连续性。
2）非金属夹杂物对钢的韧性和塑性有不利影响。
3）非金属夹杂物对钢的工艺性能有不利影响。
２，非金属夹杂物检验时对试样的要求？
1、取样时沿轧制方向，磨制纵向截面观察夹杂物大小、形状、数量，横向截面观察夹杂物从边缘到中心的分布。
试样表面无划痕、无锈蚀点、无扰乱层。
实验室金相检验员岗位培训题
一填空题（40分每空1分）
1调质处理即是___________。
2按回火温度不同，回火可分为_________、________、________。
其回火转变产物分别
为__________、_________、___________。
3淬火加热时造成奥氏体晶粒显著粗化的现
象，称为______。
这种钢淬火后，马氏体针_____，韧性显著_____。
4洛氏硬度两相邻压痕中心的距离至少应为压痕直径的_____倍，并且不小于_____，任一
压痕中心距试样边缘的距离至少应（来自:
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金相培训总结）为压痕直径的_____倍，并且不小于_____。
5根据含碳量和室温组织不同，钢可分为3种，分别为_________、__________、
____________。
6常见的金属晶格类型有_________、__________、___________三种7
200HBW5/250/30表示用直径为_____mm、材质为_____的压头，在_____的实验力的作用下，
保持_____，测得的_____硬度值为_____。
8贝氏体组织形态的基本类型有________、_________、_________。
9金相法则测量
钢的脱碳层深度时，试样的磨面必须_____脱碳面，边缘____________，不应有倒角，侵
蚀剂用__________。
10调质工件在淬火前的理想组织应为_____________，正常淬火组织为_______________。
淬火钢经过高温回火后的产物是_________，其基本特征是__________________，这种组织有时又称为______。
11回火的目的是___________、_____________、
_______________。
二问答题（共30分）
1布氏硬度试验的基本原理。
（10分）
2维氏硬度试验的基本原理。
（10分）
3洛氏硬度试验的基本原理。
（10分）
三综合操作题（共30分）简述金相试样制备过程
《钢材质量检验》单元教学设计
一、教案头
二、教学过程设计
三、讲义
1.金属的硬度试验
硬度是表示材料表面一个小区域内抵抗塑性变形或破坏的能力，它反映材料在力的作用下的最大承载能力。
一般情况下，金属的硬度值越高，其承载能力越强。
钢铁材料一般用作结构材料或工具材料，承载能力是其最基本的性能要求。
表征金属承载
能力的参量有两种:
强度和硬度。
与拉伸试验测强度相比，硬度试验更简便迅速，且该试
验方法可以在工件表面直接进行，无需单独取样，不受生产进度或其它因素的影响。
因而，
该方法已被广泛应用于工程生产和科学研究中。
钢的硬度检验有多种，目前已被标准化且广泛应用的主要有布氏硬度试验、洛氏硬度试验和维氏硬度试验。
具体参照国家标准：
GB/T231—1998《金属布氏硬度试验》、GB/T230—1998《金属洛氏硬度试验》和GB/T4340—1998《金属维氏硬度试验》中的规定进行。
本次课我们主要学习布氏硬度测试方法。
2.布氏硬度
布氏硬度的原理如下图所示。
用一定直径D的硬质合金球，以规定的试验力F压入被测试样表面，保持一定的时间后，卸载试验力，测量试样表面的压痕直径d，计算其硬度值。
布氏硬度表征的是材料在局部区域内单位面积上所受的力。
当试验力为㎏时，有：
化为d得
HB?
FF?
A?
Dh2F
在实际实验中，由于压痕高度h很难测量，而测量压痕直径d比较方便，因而将上式中的
h转
HB?
?
D（D?
D2?
d2）
式中，F、D已知，只有d是变量，因而用目测显微镜测出压痕直径d，即可计算硬度值HB。
由于金属有软硬厚薄之分，GB/T231中规定，布氏硬度的压头直径D、试验力F、保压时间按下表中的规定进行。
布氏硬度的表示方法：
布氏硬度的的单位为kgf/mm，但习惯上只写数值不带单位。
硬度数值写在HB前面，HB后面依次表示球体直径、负荷大小及保压时间。
例如：
某低碳钢的布氏硬度测试值为210，表示为210HB5/750/15.
布氏硬度试验法的优点是测定的数据准确、稳定。
其缺点是压痕较大，不宜测小尺寸成品或薄片金属。
3.布氏硬度计的基本构造
4.布氏硬度测试操作步骤
（1）调整工作台，将好标准硬度块平放在布氏硬度机的工作台上。
（2）按标准要求选择合适的布氏硬度计的压头，将压头平整的安装在布氏硬度计的端头。
（3）在试验机的操作界面上设置压头类型、压头尺寸D、试验力F、保压时间t。
启动试验机开始硬度测试。
（4）测试完毕后，降下工作台，取下试样。
用目测显微镜测试压痕直径d，利用自动测试软件计算其布氏硬度值。
（5）取下布氏硬度计的压头，将压头收藏。
（6）按标准要求对测试结果进行修约，记录布氏硬度值。
4.布氏硬度的应用
金属的硬度与强度一样，是反映其在静力条件下的最大承载能力的主要依据，它是工程设计和选材的主要依据，在工程上有广泛的应用。
一般碳钢的硬度较低，主要用作要求不高的建筑材料；而淬火、中温回火后的合金钢其硬度远远高于普通钢，用于受力集中的螺母螺栓等紧固件，其加工制造也相对困难，需要用淬火钢或硬质合金作刀具。
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四、训练任务
1.任务名称：
钢的布氏硬度测试
2.任务要求：
①小组长明确分工，组内协助完成任务。
②工作细致认真，能熟练操作布氏硬度计。
③测试结果分析要思路清晰，任务单填写要求工整整洁。
④小组展示语言要大方得体，小组评价时要客观公正。
3.实训用具：
标准硬度块3块、布氏硬度计、目测显微镜、纱布、酒精。
4.操作步骤：
（1）用棉纱布沾取少许酒精擦拭标准硬度块表面，至表面干净整洁。
（2）按标准要求选择合适的布氏硬度计的压头，将压头平整的安装在布氏硬度计的端头。
（3）在试验机的操作界面上设置压头类型、压头尺寸D、试验力F、保压时间t。
启动试验机开始硬度测试。
（4）测试完毕后，降下工作台，取下试样。
用目测显微镜测试压痕直径d，利用自动测试软件计算其布氏硬度值。
（5）按标准要求对测试结果进行修约，将修约后的结果记录在实训任务单的相应位置。
（6）各组派代表上讲台展示本组的测试结果，并简要分析数据或结果的处理过程。
（7）教师给出标准值和评分标准，学生完成组内自评、小组互评。
（8）教师对本次训练项目和知识点做总结，布置下次课的任务。
参考资料：
GB/T231—1998《金属布氏硬度试验》
5.实训任务单
本次实训将学生分为三组，测试20#、45#、60#钢标准块的硬度，并简要分析钢的硬度与碳含量之间的关系。
祝语:
我们每个人都有自己的梦想，都有想要达成的目标，都有希望成为的样子，但在这个过程中，总会出现各种干扰。
与其畏缩不前，何不趁青春年少，大胆一试？
许多事情，不是因为做不到才让人失去了信心，而是因为失去了信心，才变得难以做到。
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