Warum metallographische Experimente?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Metallografische Struktur, die durch metallografische Methoden beobachtete innere Struktur von Metallen und Legierungen. Es kann unterteilt werden in: 1. Makrostruktur. 2. Mikrostruktur.

Metallographie ist die Wissenschaft der Untersuchung der inneren Struktur von Metallen oder Legierungen. Nicht nur das, es untersucht auch die Auswirkung auf die innere Struktur von Metallen oder Legierungen, wenn sich äußere Bedingungen oder innere Faktoren ändern. Die sogenannten äußeren Bedingungen beziehen sich auf Temperatur, Verarbeitungsverformung, Gießbedingungen usw. Die sogenannten intrinsischen Faktoren beziehen sich hauptsächlich auf die chemische Zusammensetzung von Metallen oder Legierungen. Die metallographische Struktur spiegelt die spezifischen Formen metallographischer Phasen wie Martensit, Austenit, Ferrit und Perlit wider.

1. Austenitischer Kohlenstoff und Legierungselemente werden in der festen γ-Fe-Lösung gelöst, und das kubisch-flächenzentrierte Gitter von γ-Fe wird immer noch beibehalten. Die Korngrenzen sind relativ gerade und regelmäßige Polygone; der Restaustenit im abgeschreckten Stahl verteilt sich in den Hohlräumen zwischen den Martensiten.

2. Ferritisch Eine feste Lösung aus Kohlenstoff und Legierungselementen, die in Eisen gelöst sind. Der langsam abgekühlte Ferrit in untereutektoidem Stahl ist massiv und die Korngrenzen sind glatt. Wenn der Kohlenstoffgehalt nahe der eutektoiden Zusammensetzung liegt, scheidet sich Ferrit entlang der Korngrenzen aus.

3. Zementit – Eine Verbindung aus Kohlenstoff und Eisen. In der flüssigen Eisen-Kohlenstoff-Legierung hat der zuerst kristallisierende Zementit (Primärzementit) die Form eines Blocks, der Winkel ist nicht scharf und der eutektische Zementit hat die Form eines Knochens. Die während des Abkühlprozesses des übereutektoiden Stahls entlang der acm-Linie ausgeschiedenen Karbide (sekundärer Zementit) liegen in Form eines Netzwerks vor, und der eutektoide Zementit liegt in Form von Schichten vor. Wenn die Eisen-Kohlenstoff-Legierung unter ar1 abgekühlt wird, wird Zementit (dreidimensionaler Zementit) aus dem Ferrit ausgeschieden, wodurch diskontinuierliche Schichten an den sekundären Zementit- oder Korngrenzen gebildet werden.

4. Die mechanische Reaktion der Perlit-Eisen-Kohlenstoff-Legierung wird durch die Mischreaktion von Ferrit und Zementit gebildet.

Der Plattenabstand von Perlit hängt vom Grad der Unterkühlung während der Zersetzung von Austenit ab. Je größer der Unterkühlungsgrad ist, desto kleiner ist der Abstand zwischen den gebildeten Perlitschichten. Die bei 1~650 °C gebildete Perlitschicht ist dicker, und die Lupe wird mehr als 400-fach vergrößert, und paralleler Breitstreifen-Ferrit und dünner Streifenzementit können unterschieden werden, die als grober Perlit und flockiger Perlit bezeichnet werden. Es heißt Perlit. Der bei 650~600°C gebildete Perlit wird unter einem metallographischen Mikroskop 500-fach vergrößert. Auf dem Zementit des Perlits ist nur eine schwarze Linie zu sehen, und nur die 1000-fach löslichen Flocken werden als Sorbit bezeichnet. Der bei 600~550°C gebildete Perlit wird mit einem metallographischen Mikroskop 500-fach vergrößert. Die Perlitschicht kann nicht aufgelöst werden. Es waren nur schwarze kugelige Strukturen zu sehen. Als Troostite werden nur die Flocken bezeichnet, die bei 10.000-facher Vergrößerung im Elektronenmikroskop zu unterscheiden sind.

5. Oberer Bainit - eine Mischung aus übersättigtem nadelförmigem Ferrit und Zementit mit Zementit zwischen den Ferrit-Akicularitäten. Das bei mittlerer Temperatur (350~550℃) unterkühlte Austenit-Phasenumwandlungsprodukt ist normalerweise ein Bündel von Ferritlatten mit einer Fehlorientierung von 6~8od, die entlang der Latte verteilt sind. Kurze Stäbe oder kleine Stücke aus Hartmetall, die in Richtung der Längsachse angeordnet sind; typischer Bainit ist gefiedert, und die Korngrenzen sind die Symmetrieachse. Je nach Ausrichtung können die Federn symmetrisch oder asymmetrisch sein und die ferritischen Federn können Nadeln, Spitzen oder Blöcke sein. Wenn es sich um kohlenstoffreichen und hochlegierten Stahl handelt, sind die nadelartigen Federn unsichtbar; bei legiertem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt sind die nadelartigen Federn klar; Bei kohlenstoffarmem, niedriglegiertem Stahl sind die Federn klar und die Nadeln dick. Während des Umwandlungsprozesses wird oberes Bainit an der Korngrenze gebildet, und eine gegenseitige Durchdringung tritt nach dem Wachstum nicht auf.

6. Unterer Bainit – Wie oben, aber Zementit ist in Ferrit nadelartig. Das Übergangsprodukt von unterkühltem Austenit bei 350°C ~ s, die typische Form ist ein Linsenkörper, der übersättigten Kohlenstoff-Ferrit enthält, und es gibt unidirektional angeordnete Carbidflocken im Linsenkörper; sie liegt nadelförmig im Kristall, Nadel kreuzt sich nicht, kann aber verschoben werden. Anders als der angelassene Martensit hat der Martensit eine Schichtteilung, und der untere Bainit hat die gleiche Farbe, und der untere Bainit hat einen Karbidpunkt, der dicker ist als der angelassene Martensit, der leicht korrodiert und geschwärzt wird. Der Körper ist heller und weniger anfällig für Erosion. Die Karbidverteilung von kohlenstoffreichem und hochlegiertem Stahl ist höher als die von kohlenstoffarmem und niedriglegiertem Stahl, und die Nadelspitze ist dünner als die von kohlenstoffarmem und niedriglegiertem Stahl.

7. Körniger Bainit – eine komplexe Phase aus großem oder Stabferrit, die in vielen kleinen Inseln verteilt ist. Im Bereich der Bainit-Umwandlungstemperatur entsteht das Umwandlungsprodukt von unterkühltem Austenit im oberen Teil der Mündung. Es besteht aus kohlenstoffreichem Inselaustenit, der durch die Kombination von massivem Ferrit und Streifenferrit gebildet wird. Beim anschließenden Abkühlen kann kohlenstoffreicher Austenit als Restaustenit zurückbleiben. Es ist auch möglich, sich teilweise oder vollständig in ein Gemisch aus Ferrit und Zementit (Perlit oder Bainit) zu zersetzen; Zui kann teilweise in Martensit umgewandelt und teilweise beibehalten werden, um eine zweiphasige Mischung zu bilden, die ma-Struktur genannt wird.

8. Eine Carbid-freie Bainitplatten-Ferrit-Einphasenstruktur, auch bekannt als ferritisches Bainit. Der obere Teil des Zui mit einer Temperatur im Bereich der Bainit-Umwandlungstemperatur wird gebildet. Ferritischer Ferrit ist kohlenstoffreicher Austenit, und kohlenstoffreicher Austenit erfährt beim anschließenden Abkühlen eine ähnliche Umwandlung. Carbidfreier Bainit findet sich häufig in kohlenstoffarmen Stählen und wird auch leicht in Stählen mit hohem Silizium- und Aluminiumgehalt gebildet.

9. Martensit – eine übersättigte feste Lösung von Kohlenstoff in Eisen.

Lattenmartensit: Gebildet in Stahl mit niedrigem und mittlerem Kohlenstoffgehalt und Edelstahl, zusammengesetzt aus vielen parallelen Latten, um ein Lattenbündel zu bilden, ein Austenitkorn kann in mehrere Latten (normalerweise 3 bis 5) umgewandelt werden.

Flockiger Martensit (nadeliger Martensit): Wird häufig in Stählen mit hohem und hohem Kohlenstoffgehalt und eisenreichen Legierungen gefunden. Auf der Nadel befindet sich ein Stich, der den Martensit in zwei Hälften teilt. Es ist nadelförmig oder blockförmig, und die Nadeln sind in einem Winkel von 120 Grad angeordnet. Martensit mit hohem Kohlenstoffgehalt hat klare Korngrenzen, und feiner nadelförmiger Martensit ist stoffartig, was als kryptokristalliner Martensit bezeichnet wird.

10. Temperierter Martensit-Martensit zersetzt sich unter Bildung feiner Übergangskarbide und einer übersättigten (kohlenstoffarmen) a-Phasen-Mischstruktur, die durch Tempern von Martensit bei 150-250 °C gebildet wird.

Diese Art von Struktur korrodiert sehr leicht und zeigt unter einem optischen Mikroskop (unter Beibehaltung der abgeschreckten Martensitorientierung) eine dunkelschwarze nadelartige Struktur, die dem unteren Bainit sehr ähnlich ist und nur sehr kleine karbonisierte Materialpunkte sein kann unter einem Hochleistungs-Elektronenmikroskop gesehen.

11. Mischung aus getemperten Troostit-Karbiden und Phase A.

Es entsteht durch Tempern von Martensit bei 350~500°C. Seine Mikrostruktur ist durch sehr feinkörnige Karbide gekennzeichnet, die in der Ferritmatrix verteilt sind. Die nadelartige Morphologie verschwand allmählich, war aber immer noch schwach sichtbar. Karbide können nicht unter einem Lichtmikroskop aufgelöst werden. Es kann nur dunkles Gewebe beobachtet werden, das nur unter einem Elektronenmikroskop beobachtet werden kann. Der offensichtliche Unterschied zwischen den zwei Phasen zeigt, dass die Karbidpartikel signifikant wachsen.

12. Temperierter Sorbit – eine Ferritmatrix mit gleichmäßig verteilten Karbidpartikeln auf der Matrix. Sie wird durch Tempern von Martensit bei einer hohen Temperatur von 500 bis 650 °C gebildet. Seine Mikrostruktur ist durch ein mehrphasiges Gefüge aus gleichachsigem Ferrit und feinkörnigen Karbiden gekennzeichnet. Spuren von Martensitflocken sind verschwunden. Die Form von Zementit ist klar, aber unter dem Lichtmikroskop schwer zu unterscheiden. Unter dem Elektronenmikroskop ist zu erkennen, dass die Zementitpartikel relativ groß sind.

13. Ledeburit-eutektische Mischung aus Austenit und Zementit. Dendritischer Austenit ist auf der Zementitmatrix verteilt.

14. Körniger Perlit – Besteht aus Ferrit und körnigen Karbiden.

Es entsteht durch kugelförmiges Glühen oder martensitisches Anlassen im Temperaturbereich von 650 °C ~ a1. Es ist durch die Verteilung von Karbiden auf Ferrit in körniger Form gekennzeichnet.

15. Widmanstatten-Struktur – wenn die Austenitkörner dicker sind und die Abkühlungsgeschwindigkeit besser geeignet ist, kann die voreutektoide Phase eine nadelförmige (flockige) Phase sein, die flockiges Perlit enthält, das als Weidmanstatten-Struktur bezeichnet wird. Der Ferrit mit Weiss-Struktur in untereutektischem Stahl ist flockig, federartig oder dreieckig, und der grobe Ferrit ist parallel oder dreieckig. Kornwachstum tritt an Austenit-Korngrenzen auf. Bei übereutektoidem Stahl ist der Zementit der Weiss-Struktur nadel- oder stäbchenförmig und tritt innerhalb der Austenitkörner auf.