金相的概念：指金屬或合金的化學(xué)成分以及各種成分在合金內(nèi)部的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)。 金相組織是反映金屬金相的具體形態(tài)，如馬氏體，奧氏體，鐵素體，珠光體等等。廣義的金相組織是指兩種或兩種以上的物質(zhì)在微觀狀態(tài)下的混合狀態(tài)以及相互作用狀況。
金相顯微鏡：
德國徠卡正置金相顯微鏡DM4 M ,DM6 M
德國徠卡倒置金相顯微鏡DMi8
金相顯微鏡除了用于觀察材料金相和微觀形態(tài)，還多數(shù)用于清潔度檢測設(shè)備清潔度檢測儀，孔隙率檢測設(shè)備孔隙率檢測儀，作為清潔度和孔隙率的定量分析。
金相顯微鏡是將光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計算機(jī)圖像處理技術(shù)全面地結(jié)合在一起而開發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，可以在計算機(jī)上很方便地觀察金相圖像，從而對金相圖譜進(jìn)行分析，評級等以及對圖片進(jìn)行輸出、打印。 眾所周知，合金的成分、熱處理工藝、冷熱加工工藝直接影響金屬材料的內(nèi)部組織、結(jié)構(gòu)的變化，從而使機(jī)件的機(jī)械性能發(fā)生變化。因此用金相顯微鏡來觀察檢驗分析金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)是工業(yè)生產(chǎn)中的一種重要手段。
金相顯微鏡主要由光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、附件裝置(包括攝影或其它如顯微硬度等裝置)組成。根據(jù)金屬樣品表面上不同組織組成物的光反射特征，用顯微鏡在可見光范圍內(nèi)對這些組織組成物進(jìn)行光學(xué)研究并定性和定量描述。它可顯示500～0.2m尺度內(nèi)的金屬組織特征。早在1841年，俄國人(п.п.Ансов) 就在放大鏡下研究了大馬士革鋼劍上的花紋。至1863年,英國人(H.C.Sorby)把巖相學(xué)的方法，包括試樣的制備、拋光和腐刻等技術(shù)移植到鋼鐵研究，發(fā)展了金相技術(shù)，后來還拍出一批低放大倍數(shù)的和其他組織的金相照片。索比和他的同代人德國人(A.Martens)及法國人(F. Osmond)的科學(xué)實(shí)踐，為現(xiàn)代光學(xué)金相顯微術(shù)奠定了基礎(chǔ)。至20世紀(jì)初，光學(xué)金相顯微術(shù)日臻完善，并普遍推廣使用于金屬和合金的微觀分析，迄今仍然是金屬學(xué)領(lǐng)域中的一項基本技術(shù)。
金相顯微鏡是用可見光作為照明源的一種顯微鏡可分為正立式和倒置式兩種。兩者的區(qū)別為：
正立式顯微鏡光路短，光路設(shè)計簡單，光損少，制樣要求高，樣品高度有要求，方便多視場連續(xù)觀察，鏡頭不易落灰易維護(hù)。
倒置式顯微鏡，光路長，光損較大，光路設(shè)計較復(fù)雜，制樣要求較低，對樣品高低無要求，檢測方便快速，不適合多視場分析，同等配置下倒置顯微鏡的價格要高于正立式顯微鏡。
金相名詞解釋：
奧氏體
定義：碳與合金元素溶解在面心立方鐵中的固溶體，仍保持面心立方晶格。
特征：奧氏體是一般鋼在高溫下的組織，其存在有一定的溫度和成分范圍。有些淬火鋼能使部分奧氏體保留到室溫，這種奧氏體稱殘留奧氏體。奧氏體一般由等軸狀的多邊形晶粒組成，晶粒內(nèi)有孿晶。在加熱轉(zhuǎn)變剛剛結(jié)束時的奧氏體晶粒比較細(xì)小，晶粒邊界呈不規(guī)則的弧形。經(jīng)過一段時間加熱或保溫，晶粒將長大，晶粒邊界趨向平直化。鐵碳相圖中奧氏體是高溫相，存在于臨界點(diǎn)A1溫度以上，是珠光體加熱轉(zhuǎn)變而成。當(dāng)鋼中加入足夠多的擴(kuò)大奧氏體相區(qū)的化學(xué)元素時，如Ni，Mn等，則可使奧氏體穩(wěn)定在室溫，形成奧氏體鋼。
鐵素體
定義：碳與合金元素溶解在體心立方鐵中的固溶體。
特征：亞共析鋼中的慢冷鐵素體呈塊狀，晶界比較圓滑，當(dāng)碳含量接近共析成分時，鐵素體沿晶粒邊界析出。
滲碳體
定義：碳與鐵形成的一種化合物
特征：滲碳體不易受硝酸酒精溶液的腐蝕，在顯微鏡下呈白亮色，但受堿性苦味酸鈉的腐蝕，在顯微鏡下呈黑色。滲碳體的顯微組織形態(tài)很多，在鋼和鑄鐵中與其他相共存時呈片狀、粒狀、網(wǎng)狀或板狀。在液態(tài)鐵碳合金中，首先單獨(dú)結(jié)晶的滲碳體(一次滲碳體)為塊狀，角不尖銳，共晶滲碳體呈骨骼狀過共析鋼冷卻時沿Acm線析出的碳化物(二次滲碳體)呈網(wǎng)結(jié)狀，共析滲碳體呈片狀鐵碳合金冷卻到Ar1以下時，由鐵素體中析出滲碳體(三次滲碳體)，在二次滲碳體上或晶界處呈不連續(xù)薄片狀
珠光體
定義：鐵碳合金中共析反應(yīng)所形成的鐵素體與滲碳體的混合物。
特征：珠光體的片間距離取決于奧氏體分解時的過冷度。過冷度越大，所形成的珠光體片間距離越小。在A1~650℃形成的珠光體片層較厚，在金相顯微鏡下放大400倍以上可分辨出平行的寬條鐵素體和細(xì)條滲碳體，稱為粗珠光體、片狀珠光體，簡稱珠光體。在650~600℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，滲碳體上僅看到一條黑線，只有放大1000倍才能分辨的片層，稱為索氏體。在600~550℃形成的珠光體用金相顯微鏡放大500倍，僅看到黑色的球團(tuán)狀組織，只有用電子顯微鏡放大10000倍才能分辨的片層稱為屈氏體。
上貝氏體
定義：過飽和針狀鐵素體和滲碳體的混合物，滲碳體在鐵素體針間
特征：過冷奧氏體在中溫(約350~550℃)的相變產(chǎn)物，其典型形態(tài)是一束大致平行位向差為6~8°鐵素體板條，并在各板條間分布著沿板條長軸方向排列的碳化物短棒或小片;典型上貝氏體呈羽毛狀，晶界為對稱軸，由于方位不同，羽毛可對稱或不對稱，鐵素體羽毛可呈針狀、點(diǎn)狀、塊狀。若是高碳高合金鋼，看不清針狀羽毛;中碳中合金鋼，針狀羽毛較清楚;低碳低合金鋼，羽毛很清楚，針粗。轉(zhuǎn)變時先在晶界處形成上貝氏體，往晶內(nèi)長大，不穿晶。
下貝氏體
定義：同上，但滲碳體在鐵素體針內(nèi)。
特征：過冷奧氏體在350℃~Ms的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。其典型形態(tài)是雙凸透鏡狀含過飽和碳的鐵素體，并在其內(nèi)分布著單方向排列的碳化物小薄片;在晶內(nèi)呈針狀，針葉不交叉，但可交接。與回火馬氏體不同，馬氏體有層次之分，下貝氏體則顏色一致，下貝氏體的碳化物質(zhì)點(diǎn)比回火馬氏體粗，易受侵蝕變黑，回火馬氏體顏色較淺，不易受侵蝕。高碳高合金鋼的碳化物分散度比低碳低合金鋼高，針葉比低碳低合金鋼細(xì)。
粒狀貝氏體
定義：大塊狀或條狀的鐵素體內(nèi)分布著眾多小島的復(fù)相組織。
特征：過冷奧氏體在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物。剛形成時是由條狀鐵素體合并而成的塊狀鐵素體和小島狀富碳奧氏體組成，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中，可能全部保留成為殘余奧氏體;也可能部分或全部分解為鐵素體和滲碳體的混合物(珠光體或貝氏體);最可能部分轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，部分保留下來而形成兩相混合物，稱為M-A組織。
無碳化物貝氏體
定義：板條狀鐵素體單相組成的組織，也稱為鐵素體貝氏體。
特征：形成溫度在貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)的最上部。板條鐵素體之間為富碳奧氏體，富碳奧氏體在隨后的冷卻過程中也有類似上面的轉(zhuǎn)變。無碳化物貝氏體一般出現(xiàn)在低碳鋼中，在硅、鋁含量高的鋼中也容易形成。
馬氏體
定義：碳在體心立方鐵中的過飽和固溶體。
特征：板條馬氏體：尺寸大致相同的細(xì)馬氏體條定向平行排列，組成馬氏體束或馬氏體領(lǐng)域;在領(lǐng)域與領(lǐng)域之間位向差大，一顆原始奧氏體晶粒內(nèi)可以形成幾個不同取向的領(lǐng)域。由于板條狀馬氏體形成的溫度較高，在冷卻過程中，必然發(fā)生自回火現(xiàn)象，在形成的馬氏體內(nèi)部析出碳化物，故它易受侵蝕發(fā)暗。針狀馬氏體：又稱片狀馬氏體或高碳馬氏體，它的基本特征是：在一個奧氏體晶粒內(nèi)形成的第一片馬氏體片較粗大，往往貫穿整個晶粒，將奧氏體晶粒加以分割，使以后形成的馬氏體大小受到限制，因此片狀馬氏體的大小不一，分布無規(guī)則。針狀馬氏體按一定 方位形成。在馬氏體針葉中有一中脊面，碳量越高，越明顯，且馬氏體也越尖，同時在馬氏體間伴有白色殘留奧氏體。
萊氏體
定義：奧氏體與滲碳體的共晶混合物。
特征：呈樹枝狀的奧氏體分布在滲碳體的基體上。
回火馬氏體
定義：馬氏體分解得到極細(xì)的過渡型碳化物與(含碳較馬氏體低)過飽和鐵素體相混合組織。
特征：它由馬氏體在150~250℃時回火形成。這種組織極易受腐蝕，光學(xué)顯微鏡下呈暗黑色針狀組織(保持淬火馬氏體位向)，與下貝氏體很相似，只有在高倍電子顯微鏡下才能看到極細(xì)小的碳化物質(zhì)點(diǎn)。
回火屈氏體
定義：碳化物和鐵素體相的混合物。
特征：它由馬氏體在350~500℃時中溫回火形成。其組織特征是鐵素體基體內(nèi)分布著極細(xì)小的粒狀碳化物，針狀形態(tài)已逐漸消失，但仍隱約可見，碳化物在光學(xué)顯微鏡下不能分辨，僅觀察到暗黑的組織，在電鏡下才能清晰分辨兩相，可看出碳化物顆粒已明顯長大。
回火索氏體
定義：以鐵素體為基體，基體上分布著均勻碳化物顆粒。
特征：它由馬氏體在500~650℃時高溫回火形成。其組織特征是由等軸狀鐵素體和細(xì)粒狀碳化物構(gòu)成的復(fù)相組織，馬氏體片的痕跡已消失，滲碳體的外形已較清晰，但在光鏡下也難分辨，在電鏡下可看到的滲碳體顆粒較大。
球狀珠光體
定義：由鐵素體和粒狀碳化物組成。
特征：經(jīng)球化退火獲得，滲碳體成球粒狀分布在鐵素體基體上;滲碳體球粒大小，取決于球化退火工藝，特別是冷卻速度。球狀珠光體可分為粗球狀、球狀和細(xì)球狀和點(diǎn)狀四種珠光體。
魏氏組織
定義：如果奧氏體晶粒比較粗大，冷卻速度又比較適宜，先共析相有可能呈針狀(片狀)形態(tài)與片狀珠光體混合存在，稱為魏氏組織。
特征：亞共析鋼中魏氏組織的鐵素體的形態(tài)有片狀、羽毛狀或三角形，粗大鐵素體呈平行或三角形分布。它出現(xiàn)在奧氏體晶界，同時向晶內(nèi)生長過共析鋼中魏氏組織滲碳體的形態(tài)有針狀或桿狀，它出現(xiàn)在奧氏體晶粒的內(nèi)部
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