Pourquoi faire des expériences métallographiques ?- Trojan (Suzhou) material technology Co., Ltd.

Structure métallographique, structure interne des métaux et alliages observée par des méthodes métallographiques. Il peut être divisé en : 1. Macrostructure. 2. Microstructure.

La métallographie est la science qui étudie la structure interne des métaux ou des alliages. Non seulement cela, mais il étudie également l'effet sur la structure interne des métaux ou des alliages lorsque les conditions externes ou les facteurs internes changent. Les conditions dites externes font référence à la température, aux déformations de traitement, aux conditions de coulée, etc. Les facteurs dits intrinsèques font principalement référence à la composition chimique des métaux ou des alliages. La structure métallographique reflète les formes spécifiques des phases métallographiques telles que la martensite, l'austénite, la ferrite et la perlite.

1. Le carbone austénitique et les éléments d'alliage sont dissous dans la solution solide de γ-Fe, et le réseau cubique à faces centrées de γ-Fe est toujours maintenu. Les joints de grains sont des polygones relativement droits et réguliers ; l'austénite retenue dans l'acier trempé se répartit dans les vides entre les martensites.

2. Ferritique Une solution solide de carbone et d'éléments d'alliage dissous dans du fer. La ferrite à refroidissement lent dans l'acier hypoeutectoïde est massive et les joints de grains sont lisses. Lorsque la teneur en carbone est proche de la composition eutectoïde, la ferrite précipite le long des joints de grains.

3. Cémentite - Un composé formé de carbone et de fer. Dans l'alliage fer-carbone liquide, la cémentite (cémentite primaire) qui cristallise d'abord seule se présente sous la forme d'un bloc, l'angle n'est pas vif et la cémentite eutectique se présente sous la forme d'un os. Les carbures (cémentite secondaire) précipités le long de la ligne acm lors du processus de refroidissement de l'acier hypereutectoïde se présentent sous la forme d'un réseau, et la cémentite eutectoïde se présente sous la forme de feuilles. Lorsque l'alliage fer-carbone est refroidi en dessous de ar1, la cémentite (cémentite tridimensionnelle) est précipitée à partir de la ferrite, formant des feuilles discontinues au niveau de la cémentite secondaire ou des joints de grains.

4. La réaction mécanique de l'alliage perlite-fer-carbone est formée par la réaction mixte de la ferrite et de la cémentite.

La distance interplaque de la perlite dépend du degré de sous-refroidissement lors de la décomposition de l'austénite. Plus le degré de sous-refroidissement est élevé, plus la distance entre les feuilles de perlite formées est petite. La couche de perlite formée à a1 ~ 650 ° C est plus épaisse, et la loupe est agrandie plus de 400 fois, et on peut distinguer la ferrite à large bande parallèle et la cémentite à bande mince, qui sont appelées perlite grossière et perlite feuilletée. C'est ce qu'on appelle la perlite. La perlite formée à 650~600°C est grossie 500 fois sous un microscope métallographique. Seule une ligne noire peut être vue sur la cémentite de la perlite, et seuls les flocons 1000 fois solubles sont appelés sorbite. La perlite formée à 600~550°C est agrandie 500 fois avec un microscope métallographique. La couche de perlite ne peut pas être résolue. Seules des structures globulaires noires ont été observées. Seuls les éclats qui peuvent être distingués par un grossissement de 10 000 fois au microscope électronique sont appelés troostites.

5. Bainite supérieure - un mélange de ferrite aciculaire sursaturée et de cémentite avec de la cémentite entre les acicularités de la ferrite. Le produit de transformation de phase austénitique surfondue à température moyenne (350 ~ 550 ℃) est généralement un faisceau de lattes de ferrite avec une désorientation de 6 ~ 8 od, réparties le long de la latte. Des tiges courtes ou de petits morceaux de carbure cémenté disposés dans la direction du grand axe ; la bainite typique est plumeuse et les joints de grains sont l'axe de symétrie. Selon l'orientation, les plumes peuvent être symétriques ou asymétriques, et les plumes ferritiques peuvent être des aiguilles, des pointes ou des blocs. S'il s'agit d'acier à haute teneur en carbone et fortement allié, les plumes en forme d'aiguilles sont invisibles ; pour l'acier allié à teneur moyenne en carbone, les plumes en forme d'aiguille sont claires; pour l'acier faiblement allié à faible teneur en carbone, les plumes sont claires et les aiguilles sont épaisses. Au cours du processus de transformation, la bainite supérieure se forme à la limite des grains et l'interpénétration ne se produit pas après la croissance.

6. Bainite inférieure - Comme ci-dessus, mais la cémentite est en forme d'aiguille dans la ferrite. Le produit de transition d'austénite surfondue à 350°C ~ s, la forme typique est un corps de lentille contenant de la ferrite de carbone sursaturée, et il y a des flocons de carbure disposés de manière unidirectionnelle dans le corps de lentille ; il est en forme d'aiguille dans le cristal, l'aiguille ne se croise pas, mais peut être décalée. Différente de la martensite trempée, la martensite a une division de couche, et la bainite inférieure a la même couleur, et la bainite inférieure a une pointe de carbure plus épaisse que la martensite trempée, qui est facile à corroder et à noircir. Le corps est de couleur plus claire et moins sujet à l'érosion. La dispersion de carbure de l'acier à haute teneur en carbone et fortement allié est supérieure à celle de l'acier à faible teneur en carbone et faiblement allié, et la pointe de l'aiguille est plus fine que celle de l'acier à faible teneur en carbone et faiblement allié.

7. Bainite granulaire - une phase complexe de grande ferrite ou de barre répartie dans de nombreuses petites îles. Dans la région de température de transformation de la bainite, le produit de transformation de l'austénite surfondue dans la partie supérieure de la bouche. Il se compose d'austénite insulaire riche en carbone formée par la combinaison de ferrite massive et de ferrite en bande. L'austénite riche en carbone peut rester sous forme d'austénite retenue lors du refroidissement ultérieur. Il est également possible de se décomposer partiellement ou totalement en un mélange de ferrite et de cémentite (perlite ou bainite) ; Zui peut être partiellement transformé en martensite et partiellement retenu pour former un mélange biphasique appelé structure ma.

8. Une structure monophasée de ferrite à plaques de bainite sans carbure, également appelée bainite ferritique. La partie supérieure du Zui ayant une température dans la région de température de transformation bainitique est formée. La ferrite ferritique est une austénite riche en carbone et l'austénite riche en carbone subit une transformation similaire lors du refroidissement ultérieur. La bainite sans carbure se trouve couramment dans les aciers à faible teneur en carbone et se forme également facilement dans les aciers à haute teneur en silicium et en aluminium.

9. Martensite - une solution solide sursaturée de carbone dans le fer.

Martensite à lattes : formée d'acier à bas et moyen carbone et d'acier inoxydable, composée de nombreuses lattes parallèles pour former un faisceau de lattes, un grain d'austénite peut être transformé en plusieurs lattes (généralement 3 à 5) .

Martensite feuilletée (martensite aciculaire) : trouve couramment dans les aciers à haute et haute teneur en carbone et les alliages à haute teneur en fer. Il y a un point sur l'aiguille qui divise la martensite en deux. Il est en forme d'aiguille ou en forme de bloc et les aiguilles sont disposées à un angle de 120 degrés. La martensite à haute teneur en carbone a des joints de grains clairs et la martensite aciculaire fine ressemble à un tissu, appelée martensite cryptocristalline.

10. La martensite trempée-Martensite se décompose pour former de fins carbures de transition et une structure mixte en phase a sursaturée (à faible teneur en carbone) formée par la trempe de la martensite à 150 ~ 250 °C.

Ce type de structure est très facile à corroder, et il montre une structure en forme d'aiguille noire foncée sous un microscope optique (en maintenant l'orientation de la martensite trempée), qui est très similaire à la bainite inférieure, et seuls de très petits points de matériau carbonisé peuvent être vu au microscope électronique à haute puissance.

11. Mélange de carbures de troostite revenu et de phase A.

Il est formé par trempe de martensite à 350~500°C. Sa microstructure est caractérisée par des carbures granuleux très fins répartis dans la matrice de ferrite. La morphologie en forme d'aiguille a progressivement disparu, mais était encore faiblement visible. Les carbures ne peuvent pas être résolus au microscope optique. Seuls les tissus sombres peuvent être observés, ce qui ne peut être observé qu'au microscope électronique. La distinction évidente entre les deux phases indique que les particules de carbure croissent de manière significative.

12. Sorbite trempée - une matrice de ferrite avec des particules de carbure uniformément réparties sur la matrice. Elle est formée par trempe de martensite à une température élevée de 500 ~ 650°C. Sa microstructure est caractérisée par une structure multiphasée composée de ferrite équiaxe et de carbures à grains fins. Les traces d'éclats martensitiques ont disparu. La forme de la cémentite est claire, mais il est difficile de la distinguer au microscope optique. Au microscope électronique, on constate que les particules de cémentite sont relativement grosses.

13. Ledeburite-mélange eutectique d'austénite et de cémentite. L'austénite dendritique est répartie sur la matrice de cémentite.

14. Perlite granulaire - Composée de ferrite et de carbures granulaires.

Il est formé par recuit sphéroïdisant ou revenu martensitique dans la gamme de température de 650°C ~ a1. Il se caractérise par la répartition des carbures sur la ferrite sous forme granulaire.

15. Structure Widmanstatten - si les grains d'austénite sont plus épais et que la vitesse de refroidissement est plus appropriée, la phase pré-eutectoïde peut être une phase aciculaire (feuilletée), qui contient de la perlite feuilletée, appelée structure Weidmanstatten. La ferrite de structure Weiss dans l'acier hypoeutectique est feuilletée, plumeuse ou triangulaire, et la ferrite grossière est parallèle ou triangulaire. La croissance des grains se produit dans les joints de grains d'austénite. Dans l'acier hypereutectoïde, la cémentite de la structure de Weiss est en forme d'aiguille ou de tige, apparaissant à l'intérieur des grains d'austénite.