鋼鐵顯微斷口速查手冊(cè)

姜錫山，1942年1月15日生，長春人，1966年畢業(yè)于吉林大學(xué)物理學(xué)院金屬物理專業(yè)，現(xiàn)為研究員級(jí)高級(jí)工程師。30多年來，一直在北滿特殊鋼股份有限公司從事特殊鋼質(zhì)量檢驗(yàn)與科研工作，并對(duì)特殊鋼的金相組織、熱處理工藝和斷裂行為的規(guī)律進(jìn)行研究，主要業(yè)績?nèi)缦拢?

1、發(fā)表兩部個(gè)人技術(shù)專著：《特殊鋼金相圖譜》，機(jī)械工業(yè)出版社出版；《特殊鋼缺陷分析與對(duì)策》，化學(xué)工業(yè)出版社出版。

2、在國際學(xué)術(shù)會(huì)議發(fā)表學(xué)術(shù)論文7篇，其中《鋼中硫化錳鐵單晶體發(fā)現(xiàn)與研究》在第四屆國際電子顯微鏡會(huì)議發(fā)表后受到與會(huì)專家的高度評(píng)價(jià)，被中國金屬學(xué)會(huì)評(píng)為優(yōu)秀論文，被黑龍江省評(píng)為科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

3、在國內(nèi)一級(jí)和二級(jí)科技刊物發(fā)表特殊鋼學(xué)術(shù)論文近百篇。

4、在《知識(shí)就是力量》、《金屬世界》等科普刊物發(fā)表科普作品50多篇。1998年任北滿科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)秘書長。1991年至2001年任黑龍江省七屆、八屆政協(xié)委員。

2002年至2007年10月在中國信息協(xié)會(huì)任信息化研究部副主任。2007年10月至2008年10月，南鋼集團(tuán)特聘掃描電鏡技術(shù)專家。

前言

概述1

第1篇 理論篇——微觀斷裂機(jī)制

第1章 韌性斷裂模式、韌窩形貌與微孔聚集斷裂機(jī)制7

1.1 微孔聚集斷裂8

1.1.1 韌窩底部有第二相質(zhì)點(diǎn)的韌窩9

1.1.2 韌窩底部無第二相質(zhì)點(diǎn)的韌窩15

1.2 剪切韌窩17

1.3 撕裂韌窩19

1.4 顯微氣孔韌窩21

第2章 解理斷裂模式、河流形貌與解理分離機(jī)制25

2.1 解理臺(tái)階27

2.2 河流花樣33

2.3 舌狀花樣36

2.4 扇形花樣38

2.5 青魚骨花樣41

2.6 人字條紋42

2.7 解理羽毛42

2.8 瓦納(Wallner)線花樣43

第3章 準(zhǔn)解理斷裂機(jī)制45

第4章 沿晶斷裂模式、石狀(冰糖狀)形貌與沿晶分離機(jī)制51

4.1 脆性沿晶斷口52

4.1.1 冰糖狀沿晶斷口52

4.1.2 特殊沿晶斷口56

4.1.3 綢緞狀沿晶斷口57

4.1.4 沿晶析出第二相薄片斷口57

4.1.5 柱狀晶斷口62

4.1.6 晶界低熔點(diǎn)有害元素?cái)嗫?4

4.1.7 沿晶滲碳體自身解理斷裂斷口66

4.1.8 焊錫沿晶粒邊界浸入斷口69

4.2 沿晶韌性斷口70

第5章 疲勞斷裂模式、條帶形貌與疲勞斷裂機(jī)制83

5.1 疲勞源區(qū)斷口86

5.2 疲勞擴(kuò)展區(qū)斷口101

5.3 疲勞瞬斷區(qū)斷口104

5.4 輪胎狀疲勞斷口105

5.5 人字形疲勞斷口107

5.6 脊柱狀疲勞斷口108

5.7 海灘狀疲勞斷口108

5.8 峭壁狀疲勞斷口109

5.9 高溫合金高周疲勞斷口109

第6章 應(yīng)力腐蝕斷裂機(jī)制111

6.1 應(yīng)力腐蝕斷裂112

6.2 雙相不銹鋼應(yīng)力腐蝕斷裂114

第2篇 應(yīng)用篇——典型斷口組織與缺陷

第7章 顯微組織與斷口顯微特征119

7.1 顯微斷口分析方法120

7.2 珠光體斷口特征121

7.3 片層珠光體組織的變形與斷裂125

7.4 上貝氏體、下貝氏體斷口特征126

7.5 魏氏組織(W)斷口128

7.6 馬氏體斷口131

7.7 掃描電鏡斷口金相技術(shù)132

7.8 珠光體團(tuán)與過熱137

第8章 與氣體有關(guān)的斷口141

8.1 鋼中氣體元素的來源與控制142

8.2 白點(diǎn)斷口143

8.3 鋼坯白點(diǎn)——超級(jí)白點(diǎn)脆性斷裂145

8.4 白點(diǎn)的微觀特征150

8.5 棒材白點(diǎn)——60Si2Mn鋼拉伸斷口上的圓形白點(diǎn)154

8.6 S235JO鋼板沖擊斷口上的白點(diǎn)157

8.7 DNVA鋼板拉伸斷口鴨嘴形白點(diǎn)161

8.8 X70板材拉伸斷口上的鴨嘴形白點(diǎn)群特征163

8.9 大鍛件氫致延遲裂紋斷口171

8.10 幾種典型的氫脆顯微斷口174

8.11 16MnR等壓力容器用低合金鋼板表面裂紋分析176

8.12 氣泡的斷口特征及鑒別181

8.13 S235JO鋼板沖擊斷口上的凝固液滴——鋼氣球特征188

8.14 低碳高硫高鉛易切削鋼連鑄坯氣泡中的凝固液滴——泡中泡191

8.15 Q235B卷板冷彎試驗(yàn)裂紋分析192

8.16 S355J2W50mm厚板表面雞爪形裂紋分析195

8.17 8622Hφ75mm棒材表面裂紋分析199

8.18 37Mn5φ75mm棒材表面裂紋分析200

8.19 S235JO沖擊斷口銹蝕特征202

8.20 Q690鋼板沖擊斷口上的顯微孔洞207

8.21 薄鋼板——Q690D鋼板拉伸斷口的氣泡209

8.22 GCr15鋼220mm×480mm連鑄坯氣泡觀察212

8.23 15CrMoR容器板材Z方向拉伸斷口氣泡觀察221

8.24 12MnNiVR儲(chǔ)罐用鋼板拉伸斷口上的氣泡和氣孔229

8.25 低碳高硫高鉛易切削鋼連鑄坯內(nèi)的氣泡237

8.26 耐候鋼SPA—H集裝箱底側(cè)架縱向裂紋分析249

8.27 37CrNiMo鋼鑄件皮下氣泡的研究254

8.28 低碳鋼魚目斷口及其本質(zhì)257

8.29 氣泡中的硫化錳鐵單晶體259

8.30 50鋼帶材把手裂紋分析265

第9章 非金屬夾雜物斷口273

9.1 硫化物類(A)夾雜斷口274

9.1.1 軋態(tài)變形硫化物274

9.1.2 鑄態(tài)硫化物279

9.2 氧化物類(B)夾雜斷口281

9.3 硅酸鹽類(C)夾雜斷口283

9.4 鋁酸鹽類夾雜斷口286

9.5 尖晶石類夾雜斷口289

9.6 氮化物夾雜斷口293

9.7 單顆粒球狀氧化物類(Ds)296

9.8 低碳高硫高鉛易切削鋼鉛粒斷口305

9.9 稀土元素對(duì)S20A鋼硫化物形狀的影響306

9.10 稀土鎂球墨鑄鐵中的牛眼石墨307

9.11 幾種特殊形態(tài)的晶體309

9.12 鋼包結(jié)瘤311

9.13 鋼簾線鋼鑄態(tài)夾雜物分析311

9.14 82MnA鋼連鑄坯磷化物Fe3P分析319

9.15 連鑄坯中心附近的鑄態(tài)硫化物324

9.16 浸入鋼中的Fe2O3結(jié)晶球329

第10章 非金屬夾雜物與裂紋萌生斷口333

10.1 非金屬夾雜物與裂紋萌生334

10.2 硫化物易切削性能336

10.3 夾雜物對(duì)軸承鋼接觸疲勞剝落的影響336

10.4 夾雜物對(duì)鋼拉伸韌性斷裂裂紋萌生動(dòng)態(tài)觀察340

10.5 硅酸鹽與裂紋萌生341

10.6 12PCrNi1Mo鋼管件斷口上“小裂口”的觀察343

10.7 耐火材料卷入鋼液產(chǎn)生的夾渣斷口344

10.8 保護(hù)渣卷入鋼液產(chǎn)生的夾渣355

10.9 連鑄坯非金屬夾雜物斷口363

第11章 易切削鋼斷口365

11.1 低碳高硫易切削鋼斷口366

11.2 低碳高硫高鉛切削鋼斷口368

11.3 低碳高硫高鉍易切削鋼斷口378

11.4 含錫易切削鋼斷口379

11.5 石墨易切削鋼380

第12章 層狀斷口(條狀硫化錳、氧化物、鋁酸鹽)381

12.1 木紋層狀斷口382

12.2 偏析線斷口385

12.3 35CrMoA鋼帶狀組織與板條成分偏析斷口386

12.4 軸心晶間裂紋斷口395

12.5 灰條斷口研究398

12.6 層狀或臺(tái)狀斷口399

12.7 層狀撕裂斷口401

12.8 亮線斷口(質(zhì)點(diǎn)偏析斷口)——3CrNiMo電渣鋼中的合金元素偏析及對(duì)鋼力學(xué)性能的影響406

12.9 CrNiMo鋼的白塊斷口及本質(zhì)研究411

12.10 X65管線鋼DWTT分離斷口的顯微分析413

第13章 異常斷口417

13.1 黑脆斷口418

13.2 白塊斷口及臺(tái)階花樣419

13.3 鳥巢缺陷(內(nèi)部裂紋)421

13.4 貝殼狀斷口425

第14章 樹枝晶斷口429

14.1 鑄鐵樹枝晶斷口430

14.2 易切削鋼中的結(jié)晶臺(tái)階433

14.3 無電磁攪拌鋼連鑄坯樹枝晶斷口(疏松與樹枝晶)435

14.4 38Si7鋼電磁攪拌后的連鑄坯疏松斷口441

14.5 無電磁攪拌鋼和電磁攪拌鋼的樹枝晶的特征444

第15章 典型缺陷范例分析447

15.1 連鑄坯缺陷分析448

15.1.1 T23鋼高壓鍋爐管坯低倍星狀裂紋成因分析448

15.1.2 GCr15鋼φ500mm連鑄圓坯中心裂紋453

15.1.3 15CrMoG(300mm×320mm)連鑄坯表面橫向裂紋455

15.2 軋材缺陷分析458

15.2.1 12Mn2VB鋼軋材裂紋分析459

15.2.2 T91軋材縮孔縱向斷裂特征462

15.2.3 T23鋼軋材縮孔縱向斷裂特征464

15.2.4 SCM440鋼軋材中心裂紋斷口466

15.2.5 R55Cr3軋材回火脆性斷裂特征468

15.2.6 GCr15鋼棒材白點(diǎn)宏觀特征469

15.2.7 42CrMo鋼φ95mm棒材內(nèi)裂分析470

15.2.8 12Cr1MoV鋼φ80mm軋材表面縱裂缺陷473

15.3 鋼結(jié)構(gòu)件缺陷分析475

15.3.1 齒輪裂紋分析475

15.3.2 100t鐵液車40Cr鋼車軸斷裂分析479

15.3.3 23MnNiMoCr54鋼φ26mm熱軋棒材鏈條脆斷482

15.3.4 22CrMoH鋼φ75mm后橋主動(dòng)齒輪淬火裂紋483

15.3.5 35SiMnVB彈條延遲斷裂分析487

參考文獻(xiàn)494 2100433B

《鋼鐵顯微斷口速查手冊(cè)》特色：

理論與應(yīng)用相結(jié)合 理論篇以圖文并茂的形式進(jìn)行微觀斷裂機(jī)制解釋。應(yīng)用篇較全面地匯集了鋼材與鋼構(gòu)件公認(rèn)的典型斷口組織與缺陷；并結(jié)合相應(yīng)鋼種物理和力學(xué)冶金行為對(duì)圖片中的宏觀和微觀特

征進(jìn)行了描述和說明。

實(shí)例豐富 總結(jié)了在工程中遇到的典型斷口特征形貌，并作分析講解。

易查易用 讀者可以將實(shí)踐中遇到的斷口與書中圖片進(jìn)行對(duì)比，很方便地得出檢驗(yàn)結(jié)果。

該手冊(cè)是一本中外常用鋼鐵牌號(hào)及其化學(xué)成分速查工具書。其主要內(nèi)容是我國現(xiàn)行通用鋼鐵產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)中的全部鋼鐵牌號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及化學(xué)成分，與俄羅斯、日本、美國、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織、歐洲標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)相近似鋼鐵牌號(hào)的對(duì)照表。一個(gè)牌號(hào)基本上用一個(gè)表格來介紹，查找方便。本手冊(cè)還對(duì)中外鋼鐵牌號(hào)表示方法作了簡(jiǎn)單介紹，并將中外鋼鐵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)目錄等內(nèi)容作為附錄供讀者參考。

該手冊(cè)內(nèi)容新，數(shù)據(jù)翔實(shí)可靠，實(shí)用性強(qiáng)。

該手冊(cè)可供機(jī)械、冶金、化工、電力、航空等行業(yè)的工程技術(shù)人員、營銷人員參考，也可供相關(guān)專業(yè)在校師生參考。

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通過查閱這本手冊(cè)，可快速了解和獲取中外同類鋼鐵材料的力學(xué)性能及其用途。其主要內(nèi)容是，首先按我國現(xiàn)行有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，介紹了鋼鐵材料的力學(xué)性能、試樣的選取及其制備和試驗(yàn)方法；隨后列舉了中外結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、耐熱鋼、工具鋼、鑄鋼件和鑄鐵件的力學(xué)性能和用途。

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