钢铁金相检验技术一书简介.doc

钢铁金相检验技术一书简介主编陈步龙二00八年五月工作人员简介主编：陈步龙高级工程师。从事本专业工作40多年，原大冶特殊钢公司技术中心钢铁研究所。工作人员：原大冶特殊钢集团公司技术中心钢铁研究所谢亚庆，高级工程师，李啟隆，高级工程师，方军、高级工程师。周培珍，高级工程师，欧阳太裕，高级工程师，冯光学，高级工程师，申无怀，高级工程师，王贤胜，高级工程师。罗光国，实验员，郑勉吾，实验员，夏乃铁，实验员，肖世顺，实验员，舒展，实验员，张薇莉，实验员，潘德华，实验员，王秀莲，实验员。武汉钢铁集团公司钢铁研究院钢研所所长陈仕华高级工程师，浦少康，高级工程师，李书瑞，高级工程师，吴国运，高级工程师，赵麦英，高级工程师。武汉钢铁集团鄂钢公司质检中心饶水林高级工程师，刘国斌，高级工程师，张成亮工程师，雷新鱼，助理工程师，黄海玲，助理工程师，吴红家，助理工程师，吴辉，试验员，彭莉，试验员，潘新峰，试验员，刘燕妮，见习员，牛盼杰，见习员。钢铁金相检验技术一书目录第一篇 钢的宏观检验第一章 概述第一节 钢的宏观检验概述第二节 钢锭的结晶过程第二章钢中常见低倍缺陷描述第一节锭型偏析第二节一般疏松第三节 中心疏松第四节 点状偏析第五节 皮下气泡第六节 内部气泡第七节 残余缩孔第八节 翻皮第九节 白点第十节 轴心晶间裂第十一节非金属夹杂物及夹渣第十二节异金属夹杂物第三章钢中低倍缺陷的理解与说明第一节38CMA钢的点状偏析第二节 奥民体不锈钢易腐蚀区第三节 轴心碳偏析（帽口偏析）第四节 下注镇静钢的锭尾偏析第五节 高速工具钢的低倍碳化物偏析（碳化物剥落）第六节 镇静钢的内部气泡第七节 翻皮第八节 18CMT皮下夹杂第九节 白点第十节 不锈钢局部晶粒粗大第十一节 电渣钢的波纹状偏析第十二节 电渣钢的断面夹杂和外来夹杂第十三节 电渣钢异金属（护锭板未切尽）第十四节 退火断口的黑脆第十五节 30CMSN2A层状断口第十六节 18C2N4WA石状断口第十七节 酸浸低倍组织检验第四章 钢的低倍（宏观）检验技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 酸浸试验第四节 硫印试验第五节 塔型试验第六节 断口试验第五章连铸方坯低倍缺陷成因探讨第一节铸坯的结晶组织1. 边部的细等轴晶区2. 柱状晶区3. 心部等轴晶区第二节 缺陷类别特征及其成因分析1. 偏析型缺陷2. 孔洞型缺陷3. 夹杂型缺陷4. 发纹型缺陷第三节 讨论第二篇 钢的力学性能试验第一章 拉伸试验第一节 应力应变曲线和常温静力拉伸性能第二节 拉伸试验设备介绍第三节 拉伸试验步骤第四节 屈服强度的测定第五节 松拉强度（R）的测定第六节 伸长率（A）的测定第七节 断面收缩率（Z）的测定第二章 硬度试验技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 术语、符号、单位第四节 试样第五节 试验设备第六节 试验步骤第七节 试验结果评定第三章 金属弯曲（冷弯）试验技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 术语、符号、单位第四节 试样第五节 试验设备第六节 试验步骤第七节 试验结果评定第四章 冲击试验技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 术语、符号、单位第四节 试样第五节 试验设备及仪器第六节 试验步骤第七节 试验结果及报告第五章 薄板单轴拉伸试验技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 术语、符号、单位第四节 试样第五节 试验设备及仪器第六节 试验步骤第七节 试验结果及报告第三篇 钢材检验试样的热处理第一章 合金结构钢力学性能试样的热处理第一节 力学性能试样热处理的一般注意事项第二节 合金元素在结构钢中的作用第三节 力学性能试样的热处理1. 锰钢力学性能试样的热处理2. 铬钢力学性能试样的热处理3. 硅锰钢力学性能试样的热处理4. 铬硅钢力学性能试样的热处理5. 铬锰钢力学性能试样的热处理6. 铬铜钢力学性能试样的热处理7. 铬矾钢力学性能试样的热处理8. 铬镍钢力学性能试样的热处理9. 铬锰硅钢力学性能试样的热处理10. 铬锰钛钢力学性能试样的热处理11. 铬锰钼钢力学性能试样的热处理12. 铬镍钼钢力学性能试样的热处理13. 铬钼矾钢力学性能试样的热处理14. 铬钼铝钢力学性能试样的热处理15. 铬镍铝钢力学性能试样的热处理16. 含硼钢种力学性能试样的热处理第二章 弹簧钢力学性能试样的热处理第一节 弹簧钢中合金元素的作用第二节 力学性能试样的热处理第三章 不锈钢力学性能试样的热处理第一节 合金元素在不锈钢中的作用第二节 各类不锈钢力学性能试样的热处理第四章 其它检验试样的热处理第一节 硬度试验试样的热处理第二节 碳素工具钢淬选深度试验第三节 合金结构钢淬火度及淬硬性试验第四节 末端淬火试验（此试验项目适用于结构钢）第五节 宏观断口试验试样的热处理第六节 金相试样的热处理第五章 钢的淬透性第一节 淬透性的基本概念第二节 钢的淬透性测定方法第三节 影响淬透性的因素第六章 热处理对钢的组织及性能的影响第一节 钢在加热时的转变第二节 钢在冷却时的转变第七章 钢材检验试样的热处理技术规程第一节 适用范围第二节 引用标准第三节 试样热处理的主要设备及使用注意事项第四节 试样热处理操作注意事项第五节 淬火操作要点第六节 回火操作要点第七节 正火、退火操作要点第八节 等温淬火操作要点第九节 末端淬火操作要点第十节 金相试样的热处理第四篇 金相技术及其组织解说第一章 金属学基础知识第一节 纯金属的结构与结晶1. 纯金属的晶体结构2. 纯金属的结晶第二节 合金的结构与结晶1. 基本概念2. 合金的基本组织3. 二元状态图的类型与应用第三节 铁碳平衡图1. 铁碳合金双重相图2. 杠杆法则第四节 金相微观检验1. 概述2. 金相检验常见的相和组织3. 钢中元素对钢的性能和质量的影响第二章 金相检验技术规程第一节 主题内容与适用范围第二节 检验项目及引用标准第三节 主要检验项目及内容第四节 金相试样第五节 金相检验的主要设备及试验规程第六节 检验步骤第七节 主要检验项目的操作要点第八节 检验报告第九节 附录1. 金相检验常用浸蚀剂2. 金相显微镜校正规程3. 测微目镜校正方法4. 金相检验原始记录5. 金相检验报告第三章 钢的脱碳层测定第一节 概述第二节 基本术语及定义第三节 影响脱碳层的因素第四节 脱碳层对性能的影响及防止脱碳的措施第五节 脱碳层的测定方法第六节 在检查中如何处理增碳和急冷层第七节 GB24-87钢的脱碳层深度测定法在应用中的理解1. 各国同类标准的比较2. 各种脱碳层深度测定方法评价第四章 钢中非金属夹杂物及其评定第一节 概述第二节 钢中非金属夹杂物的种类及形态第三节 非金属夹杂物的金相检验第四节 评定非金属夹杂物的操作要点第五节 非金属夹杂物对钢材的危害第六节 减少非金属夹杂物的措施第七节 非金属夹杂物各标准评级原则及评级图片特征描述第八节 钢中常见非金属夹杂物的性和特征第九节 关于GB/T10561-89钢中非金属夹杂物量微评定法在应用中的理解1. 标准的适用范围2. 试验条件3. 非金属夹杂物量微评定方法4. 关于D类夹杂物的评级问题第十节 GB/T10561-2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法在使用中的理解1. 标准名称2. 标准适用范围3. 夹杂物的分类4. 非金属夹杂物评级图谱5. 夹杂物检验第十一节钢中非金属夹杂物量微检验法国内外标准对比概况第十二节GB/T18254-2002高碳铬轴承钢中非金属夹杂物的检验1. 量微检验法2. 比较评级法第十三节量微裂纹（显微孔隙）评定1. 量微裂纹形成的原因2. 量微裂纹对钢材质量的影响3. 量微裂纹的金相检验4. 检验量微裂纹的注意事项5. 量微裂纹的特征6. 量微裂纹的评级原则7. 标准界限图片的理解第五章 典型碳化物及其评定第一节 碳化物网状1. 碳化物网状及评定2. 碳化物网状标准评级图片的理解说明第二节 高碳硌轴承钢的碳化物带状1. 碳化物带状及其评定2. 碳化物带状标准评级图片的理解说明3. 高碳铬轴承钢碳化物带状参考图片的说明第三节 高碳铬轴承钢中的碳化物液析1. 碳化物液析及其评定2. 碳化物液析标准评级图片的理解说明第四节 高碳铬轴承钢中的大颗粒碳化物1. 组织特征2. 大颗粒碳化物的本质3. 大颗粒碳化物的存在对轴承钢寿命的影响4. 改善大颗粒碳化物的措施第五节 大块角状碳化物及大颗粒碳化物的评定1. 高速工具钢中大块角状碳化物的形成机理2. 大块角状碳化物的改善措施3. 大块角状碳化物与大块碳化物的区别4. 大块角状碳化物及大颗粒碳化物的金相检验5. 高速工具钢大块角状碳化物的特征6. 评级原则7. 各评级图的特征描述第六节 钢的共晶碳化物不均匀度的评定1. 组织特征2. 碳化物不均匀性产生的原因3. 碳化物不均匀性对工件的危害4. 改善碳化物不均匀性的措施5. 碳化物不均匀性的金相检验6. 检验碳化物不均匀性的注意事项7. 碳化物不均匀性的评级原则8. 现行碳化物不均匀性标准评级图片的理解第七节 球化组织及其评定1. 球化退火的目的2. 球化退火的机理3. 影响钢球化组织质量的因素4. 不合格球化组织的几种类型5. 退火过热组织6. 淬火过热组织7. 淬火过烧组织8. 消除不良球化组织的措施9. 评定球化退火组织的操作要点10. 球化组织标准评级图片的理解说明第六章 钢的奥氏体晶粒度的测定第一节 概述第二节 日粒度的显示第三节 晶粒度的评定方法第四节 晶粒度的评定原则第五节 晶粒度在显微镜下的特征第六节 测定奥氏体晶粒度的注意事项第七节 GB6394-86金属平均晶粒度测定法标准在使用中的理解1. 适用范围2. 显示晶粒度的方法及热处理制度3. 有关晶粒度的基本定义和符号4. 测定方法第七章 金相其它检验项目第一节 不锈钢中-相的评定1. 概述2. 不锈钢中-相的金相检验3. 不锈钢中-相含量的测定4. 不锈钢中-相含量测定时的注意事项第二节 不锈钢中铁素体的评定1. 概述2. 不锈钢中铁素体的金相检验3. 不锈钢中铁素体含量的测定第三节 魏氏组织及其评定1. 组织特征2. 魏氏组织的形成原因3. 亚共析钢魏氏组织对力学性能的影响4. 防止魏氏组织产生的措施5. 魏氏的检验与评定6. 魏氏组织在显微镜下的形貌特征7. 魏氏组织的评级原则8. 各系列评级图片级别特征描述第四节 游离渗碳体的评定1. 概述2. 游离渗碳体的危害3. 游离渗碳体的金相检验4. 游离渗碳体的特征5. 游离渗碳体的评级原则6. 各级别评级图的特征第五节 磷共晶的检验1. 组织特征2. 磷共晶产生的原因3. 磷共晶在铸铁中的作用4. 磷共晶的金相检验第六节 钢中石墨碳的评定1. 概述2. 金相检验钢中石墨碳3. 钢中石墨碳评定时的注意事项4. 钢中石墨碳在显微镜下的特征5. 钢中石墨碳评级原则6. 各级别图片石墨碳的面积含量第八章 特殊钢中常见显微组织缺陷第一节 非金属夹杂物第二节 高碳铬轴承钢的显微孔隙第三节 残余缩孔第四节 高碳铬轴承钢的碳化物带状第五节 碳化物网状第六节 高碳铬轴承钢的碳化物液析第七节 碳化物不均匀性第八节 球化退火组织第九节 亚共析钢的带状组织第十节 魏氏组织第十一节 脱碳第十二节 石墨碳第十三节 奥氏体不锈钢中的相第十四节 钢的奥氏体晶粒度第十五节 滚珠钢中的大颗粒碳化物第十六节 高速钢中的角状碳化物第十七节 过热组织第十八节 莱氏体类钢的过烧组织第十九节 白点第九章 不锈钢的晶间腐蚀第一节 不锈钢中常用元素的作用第二节 奥氏体、奥氏体铁素体型不锈钢晶间腐蚀检验1. 腐蚀试样验收与磨制2. 试样状态3. 试验方法第十章 金相分析方法在生产检验及试验中的应用第一节 概述第二节 金相分析方法在生产检验与试验中的作用第三节 金属材料的金相分析方法第四节 显微组织与缺陷分析第五节 金相分析在生产检验及试验中的地位第六节 废品分析概述第七节 废品分析的一般步骤第八节 废品形成原因第九节 钢材缺陷分析第十节 热加工时产生的缺陷分析第十一节 缺陷分析实例附录：附录1钢的脱碳层划限图片附录2钢和铸铁的显微组织标注图片附录3GB/T10561-2005钢中非金属一次性物含量的测定标准评级图显微检验法标准评级图片附录4GB/T13299-91钢的显微组织评定方法评级图片附录5GB/T18254-2002高碳铬轴承钢非金属夹杂物标准详细图片附录6高碳铬轴承钢的金相组织钢铁金相检验技术一书简介本书是原大冶特殊钢集团公司（以下简称冶钢）付总工程师兼技术中心主任及钢铁研究所所长张家福主持与原武汉汽车大学材料科学与工程系主任刘祖林教授负责联合编篡的。原冶钢技术中心钢铁研究所主任工程师兼轴承钢研究室主任谢亚庆为专业评审。后因领导变动，将由原冶钢付总工程师兼技术中心主任及钢铁研究所所长宛龙博士接任此工作，但后又因种种原因及情况多变，将编写工作搁置下来。2003年鄂城钢铁集团公司（以下简称鄂钢）由于品种结构调整，从普钢向优钢转型。为了加强物检工作，特聘请原冶钢技术中心钢铁技术中心钢铁研究所陈步龙，李啟隆两位高级工程师来协助指导培训工作。为加快培训进程，将原冶钢编篡的一部分资料作为物检人员的培训材料。经质检中心领导提议把资料集中整理编制成册，这样，此书的编篡工作又重新开始进行了。本书共分四篇（全书共计字数为各种图片共计1040张）第一篇 钢的宏观检验（共五章）第一章 概述第二章 钢中常见低倍缺陷描述第三章 钢中低倍缺陷的理解与说明第四章 钢的低倍（宏观）检验技术规程第五章 连铸坯低倍缺陷形成的原因探讨第二篇 钢的力学性能试验（共五章）第一章 拉伸试验第二章 硬度试验技术规程第三章 金属弯曲（冷弯）试验技术规程第四章 冲击试验技术规程第五章 薄板单轴拉伸试验技术规程第三篇 钢材检验试样的热处理第一章 合金结构钢力学性能试样热处理第二章 弹簧钢力学性能试样热处理第三章 不锈钢力学性能试样热处理第四章 其它检验试样的热处理第五章 钢的淬透性第六章 热处理对钢的组织及性能的影响第七章 钢材检验试样的热处理技术第四篇 金相技术及其组织解说（共十章）第一章 金属学基础知识第二章 金相检验技术规程第三章 钢的脱碳层测定第四章 钢中非金属夹杂物及其评定第五章 典型碳化物及其评定第六章 钢的奥氏体晶粒度的测定第七章 金相其他检验项目第八章 特殊钢中常见显微组织缺陷第九章 奥氏体不锈钢的晶间腐蚀第十章 金相分析方法在生产检验及试验中的作用附录：（共有6个附录）附录1钢的脱碳层划限图片（共113张）附录2钢铸铁的显微组织标注图片（共326张）附录35标准评级图片（共247张）附录6高碳铬轴承钢在不同状态下的组织图片（共53张）参加编篡此书的人员都是从事钢铁物理检测与产品质量分析的一线工程技术人员及从事物检多年的实验员。他们不但有事业的理论知识而且有丰富的实践经验和检测能力。本书是理论与实践结合的典范。同时具有独特的特色，在国内外很少见到也很难见到。具有适用广泛及实际价值较高的金相检测方面的书。1. 对常规检验项目讲的详细透彻：从检验的取样数量、部位、尺寸要求、试样的制备、检验的依据标准。评级原则及评级的准确性、标准的理解、结果处理及试验报告等。泛泛地进行了讲解，这样对提高检测水平及保证检验质量，能起到应有作用。2. 缺陷分析：包括冶炼、加工、热处理等缺陷进行了详细阐述。对冶炼缺陷：如非金属夹杂物、白点、气泡、疏松、偏析等产生的原因及其危害，应采取的措施及防止方法描述的比较全面。对加工（轧、锻）中产生的缺陷：如脱碳、裂纹、折叠、组织变化、断裂等产生的原因及危害性与防止的方法应采取的措施等阐述的比较清楚。对热处理过程中产生的缺陷：如过热过烧，应力裂纹、硬度不足、软点等，产生的原因及危害写防止的方法，应采取的措施等分析的比较透彻。3. 对试验的试样热处理（包括各种钢类及钢号都有详细的热处理工艺并附有等温转变曲线图）4. 对各种钢类的性能指标及试验都有详细的操作规范与说明。本书最大的特色是：1） 按国家标准要求的必检的物检项目讲述清楚。尤其是金相检测项目及失效分析，讲的更详细透彻。2） 对不同钢类、不同钢号、不同状态下的脱碳层图片对其脱碳层的深度进行了测量划限。3） 对不同钢类、不同钢号、不同状态下的组织用箭头进行了标注。对脱C组织这两项工作进行了尝试，因为在市面上未能见到此类的书册。4） 对高碳铬轴承钢碳化物带状提供了一套评级参考图片。因为GB/T18254-2002标准中的碳化物带状评级图片共6张。从形貌类型来看，只能代表原则性的图片。不能包含实际工作中遇到的多种特例。以往在全国金相经验交流会上也呼吁过要求制订一套参考图片。但多年来未能实现这个愿望。我们为了在日常检验中出于工作方便，多年来收集了在实际检验中积累收集的各种类型、不同形貌的滚珠轴承钢碳化物带状评级参考图片，通过有实践经验的实验人员及一线的工程技术人员共同研究筛选归纳出不同类型的38张参考评级图片。对从事这方面找作的人员在实际工作中遇到与标准图片对不上的情况下，参照参考图片进行评级。5） 本书的适用范围广。因为从内容上讲，是理论与实践相结合的产物，主要内容是从事一线的工程技术人员及实验人员的几十年的实践工作总结。完全是紧贴进实践。这是从书本上找不到的、不是纯理论的东西。通俗易懂。能起到立竿见影的效果。能解决实际问题。因此对此书需求的人员肯定多。用他们的话来说，此书是良师益友。此书不仅仅是从事这方面专业的实验人员及工程技术人员所必需。而对从事冶炼、加工（轧、锻）及热处理方面的工程技术人员，此书对他们的工作也定会有帮助的。此书的销路前景一定可观的。因为全国的冶金、机械、热处理等行业特多，并且都有物检室。需求量也是可想而知的。附：具体详情见下面各章节介绍。第一篇 钢的宏观检验第一章 1.钢的宏观检验概述2.的结晶过程（并附有结晶示意图）第二章 钢中常见的低倍缺陷描述：共描述了12种缺陷（锭型偏析、一般疏松、中心疏松、点状偏析、皮下气泡、内部气泡、残余缩孔、翻皮、白点、轴心晶间裂、非金属夹杂物及夹渣、异金属夹杂物）1. 描述了各种缺陷的形貌特征。2. 讲述了各种缺陷产生的原因。3. 提出了各种缺陷应采取的预防措施与改进方法。4. 对各种缺陷的评级原则及各评级图片的理解均做了详细说明。5. 对各种缺陷并附上上典型图片44张。（锭型偏析5张、一般疏松2张、中心疏松5张、点状偏析6张、皮下气泡5张、内部气泡2张、残余偏孔4张、翻皮2张、白点3张、轴心晶间裂3张、非金属夹杂物及夹渣3张、异金属夹杂物7张）第三章钢中低倍缺陷的理解与说明本章主要描述在检验中遇到的典型缺陷。共例举了17种缺陷。（38CMA的点状偏析、奥氏体不锈钢易腐蚀区、轴心碳偏析（帽口偏析）下注镇静的锭尾偏析、调整钢的低倍碳化物偏析（碳化物剥落）镇静钢的内部气泡、翻皮，18CMT的皮下夹杂、白点、不锈钢局部晶粒粗大、电渣钢的波纹状偏析、电渣钢的断面夹杂和外来夹杂，电渣钢异金属（护锭板未切尽）退火断口黑脆（和T8A60S2MA），30CMSNA的层状断口，18CNWA的石状断口，低倍酸浸组织检验）1. 描述了各种缺陷的形貌特征2. 讲述了各种缺陷产生的原因3. 提出了对各种缺陷应采取的预防、改进及消除方法4. 对各种缺陷的评级原则与各评级图的理解都做了详细说明5. 对各种缺陷附上了典型图片（共115张）第三章 钢的低倍（宏观）检验技术规程本章主要介绍碳素钢、工具钢、结构钢、滚珠轴承钢、高速钢、弹簧钢和不锈耐热耐酸钢的低倍酸蚀、硫印、塔型、断口、检验及操作要点。并介绍了有关联的相应标准12套做为试验的依据。1.酸蚀试验：介绍了依据标准、试验设备、试样的及试样尺寸和制备。具体详细讲述了热、冷酸蚀的操作要点及电解浸蚀及操作要点。并提出了酸蚀试验操作注意事宜。最后，结果评定也