分析钢的显微组织识别程序及要点

钢的显微组织识别是一个系统工程。从事金属材料研究、应用及检测的工作者，因经验不一、生疏不同，从而对显微组织的正确识别所造成的挑战难易不等。但不管难易，都有一个基本的显微组织识别程序，本文简单介绍钢的显微组织识别程序及要点：

1、了解测试钢的牌号及成分

对于微观组织的黑白图像，不论是珠光体、马氏体、贝氏体等组织，都以不同程度的灰度表现出来，或是灰、白线条，或是灰、白区域，明确金属材料的成分、钢号，是判断组织的基础数据，“成分-组织-性能”相互联系的框架才完整，如下图，两种成分完全不同的金属材料显微镜下表现出类似的梯田状、层片状组织，而仅仅就图片而言容易产生错误的判断。

2、了解钢的加工状态

在钢产品成型前，为了获得良好的原材加工及使用性能，对所用钢材往往会有一个加工的过程，如铸造、锻压、焊接、热处理等，不同加工工艺及加工参数使得钢的显微组织呈现出不同的特征，如轧制纵向长条纹路。

3、选择良好的检测设备

依据检测要求，预测试样的组织类型，选择合适的检测设备，根据组织大小放大合适倍数，如光学显微镜(OM)下，一般珠光体组织大小(0.25μm-1.9μm)，在光学显微镜下各倍数都可观察到层片状组织;屈氏体也称托氏体，片层间距平均小于0.1μm，即使在高倍光学显微镜下也无法分辨出片层，只有在电子显微镜下才能分辨出层片;而索氏体侧片间距在两者之间，是在光学金相显微镜下放大600倍以上才能分辨片层的细珠光体(GB/T 7232标准)，与珠光体、屈(托)氏体只有粗细之分，并无本质之分。

此外，如需观察晶体内部亚结构、对金属做断口形貌观察等，则需要选择扫描显微镜(SEM)或透射显微镜(TEM)，而如需观察试样表面浮凸及尺寸，则需使用扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)等。

4、系统综合的知识储备及资料

金属显微组织是相变的产物，因此洞悉金属固态相变理论，掌握钢的五大转变规律，熟悉在不同试验条件下发生的组织转变类型、相变过程以及组织形貌的变化规律至关重要。需要明了钢的临界点、相图、动力学曲线(TTT图、CCT图)等参数。将这些理论和数据整合后“安装”在脑海里，形成一个系统“软件”，随时取用，对于分析判断、识别组织是不可或缺的。如结合CCT曲线的分析(以45钢为例)。

首先了解金属材料化学成分，45钢为亚共析碳素结构钢，钢的热处理工艺为：加热至840℃正火，由CCT曲线可知，正火后应得到的组织为铁素体+珠光体组织，实际组织为铁素体+珠光体+少量三次碳化物。