铁碳合金平衡组织分析报告实验报告材料.doc

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1、实验报告铁碳合金平衡组织观察和分析 　   一、实验目的1．了解并熟悉金相显微镜的使用方法2．通过观察和分析，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。3.了解铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征。加深对铁碳合金的成分、组织和性能之间关系的理解。   二、实验容    1． 观察表中所列金相样品的显微组织，研究每一个样品的组织特征，并联系铁碳相图分析其组织形成过程。编号材料工艺浸蚀剂1工业纯铁退火4％硝酸酒精溶液2亚共析钢（20钢）退火4％硝酸酒精溶液3亚共析钢（45钢）退火4％硝酸酒精溶液4共析钢（T8钢）退火4％硝酸酒精溶液5亚共晶白口铸铁铸造4％硝酸酒精溶液6过

2、共晶白口铸铁 铸造4％硝酸酒精溶液    三、实验报告要求   1.画出所观察样品的显微组织示意图。用箭头和代表符号标明各组织组成物，并注明试样编号、材料名称、热处理状态、放大倍数和浸蚀剂。。   2.根据所观察的组织，说明碳含量对铁碳含金的组织和性能影响的大致规律。   四、思考题   渗碳体有哪几种？它们的形态有什么差别？附录二金相试样的制备金相样品的制备一般包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工序。现简述如下：一、取样和镶嵌取样部位及观察面的选择，必须根据被分析材料或零件的失效分析特点、加工工艺的性质，以及研究目的等等因素来确定。进行失效分析研究时，应在失效部位完整地取

3、样。对于轧材，研究非金属夹杂物的分析和材料表面缺陷时，应垂直于轧制方向（即横向）取样；研究夹杂物的类型、形状、材料变形度、带状组织等时，应平行于轧制方面上（即纵向）取样。对热处理后的零件，因为组织较均匀可任意选择取样部位和方向；对于表面处理过的零件，在表面部位取样，要能较全面地观察到整个表面层的变化。取样时要注意方法，要避免因取样导致观察面的组织变化。一般软材料可用锯、车等方法；硬材料可用水冷砂轮切片机场割或电火花线切割；硬而脆的材料则可用锤击；大件可用氧割。等等。试样大小一般以手拿操作方便即可（如直径10~15mm，高10mm的圆柱体）。若样品过小（如细丝、薄片）或形大辩

4、论不规则，以及有特殊要求9例如要求观察表面组织），则必须进行镶嵌。镶嵌方法有：低熔点合金的镶嵌、电木粉镶嵌、环氧树脂镶嵌等，此外还可用夹肯来夹持试样。二、磨制软材料粗磨可用锉刀锉平，一般钢铁用砂轮机磨平，打磨时用水冷，以防温度升高引起组织变化。细磨可用手工磨或机械磨。手工磨是在金相砂纸上研磨。国产金相砂纸按粗到细分为01、02、03、04、05等号。研究磨时依次用01号磨至05号，且每换一号砂纸时将试样转90°（即与上道磨痕方向垂直），以便观察上道磨痕是否被磨去。研究磨软材料时，可在砂纸上涂一层润滑剂，如机测、汽油、甘油、肥皂水等，以免砂粒嵌入试样表面。为了加快研磨速度，可

5、采用在转盘上贴上水砂纸的预磨机时行机械磨。水砂纸按粗细有200、300、400、500、600、700、800、900号等。用水砂纸盘磨样时，应不断加水冷却。同样，每换一号砂纸时试样用水冲洗干净，也调换90°方向。三、抛光为了使磨面成为镜面，细磨后的试样还需进行抛光。抛光有机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，其中使用最广的是机械抛光。机械抛光在专用抛光机上进行。抛光盘上装不同材料的抛光布（粗抛时常用帆而或粗呢，精抛时沿抛光盘上不断滴注抛光液（水或，，的悬浮液）或在抛光盘上涂极细的金刚石研磨膏。试样磨面应均匀地、平正地压在旋转的抛光盘上。待试样表面磨痕全部消失且呈光亮的镜面时

6、，抛光过程就告结束。电解抛光是将试样放入电解槽中，作为阳极，用不锈钢板或铅板作阴极，通以直流电流，使试样表面凸起的磨痕被溶解而抛光。化学抛光是依靠化学溶液对试样表面的电化学溶解而获得抛光表面的方法。四、浸蚀除观察试样中的某些非金属夹杂物或铸铁中的石墨形态等情况外，金相样品在抛光后还需进行浸蚀处理。抛光后的试样只有通过浸蚀后才使显策组织显现出来，如图3所示。金相显微镜光源的光线照到试样表面，由于有的组织或是昌界易腐蚀而呈现凹凸不平，表面与入射光线垂直的组织将大部分把光线反射回图3金相显微组织成像原理图去，在显微镜视场中呈白亮状；而有些组织由于表面不垂直于入射光线，而使许多光线

7、散射掉，只有很少的光线反射回去，在显微镜视场中呈灰暗状。由此明暗不同产生衬度而形成图象。金属材料的常用化学浸蚀剂见表9（见下页）。浸蚀时，可钭试样磨面浸入腐蚀剂中，也可用棉花沾浸蚀剂擦拭表面。浸蚀的深浅根据组织的特点和观察时的放大倍数来确定。高倍观察浸蚀要轻一些。一般待试样表面颜色稍发暗时间即可。浸蚀后用水冲洗，再用洒精清洗，最后用吹用机吹干或用吸水纸、棉花等吸干。表9常用的金相试剂序号试剂名称成分适用围注意事项1硝酸酒精溶液硝酸HNO3酒精1~5毫升100毫升碳钢及低合金钢的组织显示硝酸含量按材料选择，浸蚀数秒钟