实验一铁碳合金金相组织观察.doc

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1、.实验一铁碳合金金相组织观察一、实验目的1．认识铁碳合金的平衡组织。2．了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响规律。．二、概述1．工业纯铁(C<0．02％)，显微组织是单相铁素体，如图11.1。2．碳钢随含碳量不同可分为：亚共析钢(含C<0．8％)；共析钢(含C：0．8％)，过共析钢(0．8％<含C<2．06％)。共析钢的显微组织是片状铁素体和渗碳体的机械混合物，由于试片浸蚀后表面具有珍珠的光泽，故称为珠光体，其显微组织如图11.2图11.1图11.2材料：工业纯铁材料：T8(0．8％C)处理方法：退火热处理方法；退火腐蚀剂：4％HN

2、O3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液显微组织：铁素体(白亮块是晶显微组织：珠光体，(白亮基体粒，黑线是晶粒边界)是铁素体，细夹条是渗碳体)放大倍数：100×放大倍数；400×图中的白亮基体是铁素体，细夹条是渗碳体，黑线是铁素体和渗碳体的相界面。如放大倍数低或片层过薄时，则看不到片层结构，而呈暗黑色块状物。亚共析钢的显微组织是由铁素体与珠光体组成。铁素体是碳在一Fe中的固溶体，其组织是白亮色。在亚共析钢中，随含碳量的增加铁素体量逐渐减少，如图11.3至共析成分时铁素体量接近于零，而形状亦由颗粒状逐渐变成网状分布于珠光体周围。

3、珠光体的量则随含碳量的增加逐渐增多，至共析成分时全部为珠光体组织。过共析钢的显微组织由珠光体和网状渗碳体(二次渗碳体)组成。渗碳体是碳和铁的化合物(Fe3C含碳量为6．67％)。在过共析钢中，随含碳量的增加渗碳体的量范文..增多，如图11.4。图11.3图11.4材料：20钢(0．2％C)材料：T12钢(1．2％C)热处理方法：退火热处理方法：退火腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3酒精溶液显微组织：珠光体(暗黑色块状)显微组织：珠光体(暗黑色基体)+铁素体(白有块，细+渗碳体(白亮细网)黑线是铁素体晶界)放大倍数：

4、200×放大倍数：100×从T12钢的显微组织中看出，用硝酸酒精溶液浸蚀后渗碳体是白亮的，而且是网状分布。3．白口铁亦随其含碳量不同而分为亚共晶白口铁(2．06％C～4．3％C)，共晶白口铁(43％C)；过共晶白口铁(4．3％C～6．67％C)三种。共晶白口铁的显微组织全部是莱氏体。含碳4．3％C的铁水冷到1147℃时产生共晶转变，形成奥氏体和渗碳体的机械混合物称莱氏体。随温度的继续下降，莱氏体中的渗碳体不发生变化，而奥氏体则和过共析钢一样沿奥氏体晶粒边界析出二次渗碳体(与莱氏体中的渗碳体连在一起，在显微镜下分辨不出来)。而奥氏体

5、的含碳量将沿ES线逐渐减少，冷到727℃时，剩余的奥氏体转变成珠光体，因此其室温组织是珠光体和渗碳体组成的莱氏体称为变态莱氏体。其显微组织如图11.5。亚共晶白口铁在1147℃产生共晶转变后，由初生奥氏体和莱氏体组成。初生奥氏体和莱氏体中的奥氏体，在随后冷却过程中，将因析出二次渗碳体而含碳量逐渐降低，至727℃时奥氏体含碳量降到0．8％而转变成珠光体。因此亚共晶白口铁室温的显微组织是变态莱氏体与珠光体组成如图11.6，在亚共晶白口铁中莱氏体的相对量将随含碳量的增加而增多。范文..过共晶白口铁在高温时由初生（一次）渗碳体与莱氏体组成

6、。一次渗碳体在随后冷却过程中不再发生相变，故其显微组织（在室温时）由白亮的条状一次渗碳体与莱氏体组成如图11.7，一次渗碳体的相对量将随过共晶白口铁的含碳量的增加而逐渐增多。图11.5图11.6材料：共晶白口铁(4．3％C)材料：亚共晶白口铁热处理方法：铸造状态热处理方法：铸造状态腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3酒精溶液显微组织：渗碳体(白亮基体)+显微组织：珠光体+变态莱氏体（大黑珠光体(灰黑色粒长条块是珠光体，白色的渗碳体状)即变态莱氏体。基体上分布着细小的黑点为放大倍数：100×变态莱氏体）放大倍数：100

7、×材料：过共晶白口铁热处理方法：铸造状态腐蚀剂：4％HNO3酒精溶液显微组织：一次渗碳体（白亮的大条状）+变态莱氏体（基体）放大倍数：100×图11.7范文..三、实验步骤和方法1．观察以下个中种成分的铁碳合金显微组织工业纯铁、20号钢、45号钢、T8钢、T12钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁八种金相组织；2．观察组织时注意观察各种组织的特点；含碳量对组织相对量的影响；用不同腐蚀剂浸蚀过共析钢，其组织有何变化？3．实验报告容：1）分别在直径为50mm圆画出所观察各种试片的显微组织图，并注明纲号、热处理方法、腐蚀剂、显微组

8、织、放大倍数。2）说明含碳量对铁碳合金平衡组织影响规律。材料名称成分处理过程浸蚀剂显微组织工业纯铁<0．02％C退火4％HNO3酒精溶液铁素体亚共析钢0．2％C退火4％HNO3酒精溶液铁素体+珠光体亚共析0．4％C退火4％HNO3酒精溶液铁素体+珠