在断裂过程中，合金的各组成相将按照各自的特有机制断裂，断口形貌特征将反映出不同的组织形态特点，因此应根据不同的断口显微形貌特征进行显微组织的鉴别与分析。
4.4.3.1 显微组织鉴别
进行显微组织鉴别，应选择在适当断裂条件下的断口，如低温脆断等。
1.铁素体与奥氏体的区别 对铁素体与奥氏体双相钢的显微组织，可利用断口显微形貌特征进行鉴别。
铁素体在低温条件下容易产生解理断裂；而奥氏体在低温下，一般不发生解理断裂，常常出现韧窝断裂的显微形貌特征。因此，可借助这两种截然不同的断口形貌特征来鉴别铁素体与奥氏体双相钢的显微组织及其分布情况。例如，图4-36所示为06Cr18Ei11Ti奥氏体不锈钢在-196℃条件下冲断的电子断口形貌，其中狭长的解理断口的河流花样所对应的显微组织为铁素体，而韧窝花样所对应的显微组织为奥氏体。
图4-36 06Cr18Ni11Ti奥氏体不锈钢在-196℃条件下冲断的电子断口形貌 4000×
2.铁素体与马氏体的鉴别 由铁素体与马氏体所组成的双相钢，在-196℃下断裂时，两个相均呈现解理断裂特征，但是它们的解理花样有着明显的区别。马氏体组织的解理河流花样通常为不规则花样，其解理面含有同一方向的小刻面特征，这可能是与每一个马氏体针叶所形成的小刻面有关。铁素体组织的解理面较平整，其解理河流较规则。因此，根据两者解理断裂形貌特征的差别，可鉴别这种显微组织。图4-37所示为20Cr13钢淬火状态下冲断的电子断口形貌。图中解理面较光滑且较平整的部分所对应的显微组织为铁素体；解理小刻面呈现出有一定的方向，而河流花样不规则的部分所对应的显微组织是马氏体。
图4-37 20Cr13钢淬火状态下冲断的电子断口形貌 4000×
3.铁素体与珠光体的区别 由铁素体与珠光体所组成的双相钢，铁素体组织的解理断口形貌特征如上所述；珠光体组织的解理断口的解理面往往不光滑，并且呈现出锯齿状，或者显现出渗碳体片层的痕迹，或者反映出珠光体组织条纹等形貌特征。图4-38所示为42Mn2钢在-40℃条件下冲断的电子断口形貌。具有锯齿状条纹的部分为珠光体；解理面较光滑、河流花样又规则的区域所对应的显微组织为铁素体。
图4-38 42Mn2钢在-40℃条件下冲断的电子断口形貌 4000×
4.其他显微组织的断口形态 贝氏体组织的解理断口，除存在着一些呈现弯曲状的河流花样之外，还存在着许多狭长的解理小刻面，其小刻面边缘呈现出不规则形态。此外，在断口上还可以观察到按一定规律析出的碳化物相的轮廓形貌。断裂路径往往在贝氏体边界改变方向，但有时也有穿过贝氏体晶粒的情况。
回火贝氏体组织的解理断裂与未回火贝氏体组织的解理断裂相比较，前者断口相对光滑些，并且有少数阶梯形花样，还可以观察到有沿晶断裂的形态。
马氏体组织的解理断裂，其解理刻面比较细小，并且有相当数量的锯齿状特征，在低温或室温脆断时，大约有50%的断口面积为穿晶型的解理断裂，另外50%的断口面积为沿原奥氏体晶界的断裂。(www.xing528.com)
回火马氏体组织的脆性断裂，其大部分呈现准解理断裂，存在着较多的断裂脊线及韧窝等形貌特征，有时也可能观察到锯齿形状。
总之，回火状态的显微组织与未经回火的显微组织相比较，前者的组织单元较细小，因此材料的抗脆断性能也较高。
4.4.3.2 夹杂物的判别
在工业用钢中一般都含有Si、Mn、S、P等元素，以及微量的气体元素E、H、O等，它们在钢中往往形成TiE、MnS、FeO等夹杂物。又由于裂纹的萌生及扩展常常在这些夹杂物处，因此在断口上经常出现这些夹杂物。用复型方法可将其萃取下来，经电子衍射可以鉴定出它们的属性及结构。图4-39所示为从奥氏体不锈钢板中萃取下来的夹杂物的电子形貌，经电子衍射证实，这类夹杂物为TiE。图4-40所示为锅炉钢板中萃取下来的MnS夹杂物的形态及其分布。
图4-39 奥氏体不锈钢板中的TiN夹杂物形状及其分布 5000×
图4-40 锅炉钢板中的MnS夹杂物形状及其分布 5000×
4.4.3.3 断口的显微组织显示
断口剖面技术只是反映出断口形貌及其侧面的显微组织，它不能在断口表面上同时显示断口形貌及其一一对应的显微组织。如果在断口表面直接腐蚀出显微组织，就可达到这个目的。一般是采用在断口上直接腐蚀的方法来进行。
所采用的腐蚀试剂，基本上与一般金相侵蚀剂相同。在腐蚀断口表面显示显微组织时，腐蚀要浅，不能过深（与金相样品显示显微组织时正常的腐蚀程度相比），否则达不到同时显示断口形貌与显微组织的目的。如果显示第二相，腐蚀可深一些。图4-41所示为42Mn2钢在-40℃条件下的冲击断口。采用2%（质量分数）硝酸酒精溶液腐蚀后，即显示出珠光体和铁素体组织形态。另外，在断口上还可以观察到河流花样、解理台阶等形貌标志。图4-42所示为4340钢的沿晶断口及回火马氏体组织形态。
图4-41 42Mn2钢在-40℃条件下的冲击断口 5000×
图4-42 4340钢的沿晶断口及回火马氏体组织形态 5000×
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