球墨铸铁的金相组织是由球状石墨和基体组织组成的。基体组织可以是珠光体、铁素体、珠光体+铁素体。以珠光体为基体的球墨铸铁强度高,以铁素体为基体的球墨铸铁塑性韧性好,以珠光体+铁素体为基体的球墨铸铁力学性能介于二者之间。
珠光体是由铁素体和渗碳体组成的机械混合物,属于双相组织,强度、硬度比铁素体高;
铁素体是单相组织,强度、硬度低,但是塑性、韧性比珠光体好。
一堆钢材由于混杂,不知道化学成分,现抽一根进行金相分析,其组织为P和F,其中D点为40%。问此钢材的含碳量是多少?
组织为P和F,则退火状态的组织分别为珠光体和铁素体,所属钢材的种类为亚共析钢,亚共析钢的含碳量在0.0218%~0.8%范围内,其组织有铁素体和珠光体所组成。随着含碳量的增加,铁素体的数量逐渐减少,而珠光体的数量则相应地增多,两者的相对量可由杠杆定律求得。也可根据显微镜下观察到的珠光体和铁素体各自所占面积的百分数,近似地计算出钢的含碳量:c﹪=p×0.8%(%)
式中:C%-钢的含碳量; P%-珠光体所占面积。所以C%=0.4×0.008×100%=0.32%
金相分析的检测流程
本体取样-试块镶嵌-粗磨-精磨-抛光-腐蚀-观测
第一步:试样选取部位确定及截取方式
选择取样部位及检验面,此过程综合考虑样品的特点及加工工艺,且选取部位需具有代表性。
第二步:镶嵌。
如果试样的尺寸太小或者形状不规则,则需将其镶嵌或夹持。
第三步:试样粗磨。
粗磨的目的是平整试样,磨成合适的形状。一般的钢铁材料常在砂轮机上粗磨,而较软的材料可用锉刀磨平。
第四步:试样精磨。
精磨的目的是消除粗磨时留下的较深的划痕,为抛光做准备。对于一般的材料磨制方法分为手工磨制和机械磨制两种。
第五步:试样抛光。
抛光的目的是把磨光留下的细微磨痕去除,成为光亮无痕的镜面。一般分为机械抛光、化学抛光、电解抛光三种,而最常用的为机械抛光。
第六步:试样腐蚀。
要在显微镜下观察到抛光样品的组织必须进行金相腐蚀。腐蚀的方法很多种,主要有化学腐蚀、电解腐蚀、恒电位腐蚀,而最常用的为化学腐蚀。