实验三铁碳合金平衡组织分析与布氏硬度示范课件.ppt

《实验三铁碳合金平衡组织分析与布氏硬度示范课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验三铁碳平衡组织分析与布氏硬度测定一、实验目的二、实验仪器三、实验原理四、操作步骤五、注意事项一、实验目的(1)熟悉各种铁碳合金的平衡组织特征，进一步掌握含碳量、平衡组织与硬度之间的关系。(2)熟悉布氏硬度计的使用方法。二、实验仪器1.数字网络显微金相系统2.布氏硬度计3.1铁碳合金平衡组织特征Fe-Fe3C相图中所标出的组织是合金在平衡条件（冷却速度极慢）下所得到的组织，称平衡组织。在工业生产条件下，冷却速度不可能是极其缓慢的，所以很难得到平衡组织，但可把退火后得到的组织近似地看做平衡组织，本实验所用试样大部分是经过退火处理的。根据含碳量和平衡组织的不同，铁碳合金分为工业纯铁、碳钢和

2、白口铸铁三大类。其室温时的平衡组织及形态特征如下：三、实验原理3.1.1工业纯铁工业纯铁的显微组织是F+Fe3CⅢ。经3~5%HN03酒精溶液浸蚀后，F呈白亮色等轴晶粒，晶界被浸蚀呈黑色线条；Fe3CⅢ呈白亮色小片状分布在F晶界处。Fe3CⅢ的量很少，不易观察到。工业纯铁的显微组织如图4－1所示图4—1工业纯铁显微组织图4—2高倍下的珠光体形貌3．1．2共析钢共析钢（T8）的显微组织是全部珠光体。珠光体是由F片和Fe3C片相互交替排列形成的层片状组织。经3~5%HNO3酒精溶液浸蚀后，其组织中的F和Fe3C都呈白亮色，而F和Fe3C的相界被浸蚀呈黑色线条。在不同放大倍数下，由于物镜的

3、鉴别能力不同，所观察到的珠光体形态也有差别。在高倍下观察时，珠光体中的片状Fe3C呈亮白色分布在白亮色F的基体上，而其相界呈黑色线条，如图4－2所示。在中倍下观察时，由于放大倍数不足，物镜的鉴别能力小，Fe3C片两侧的相界分辨不清，白亮色的Fe3C便变成黑色线条。这时看到的珠光体形态是宽白条F和细黑条Fe3C相间的混合物，即黑白相间的层片状，如图4—3所示。在低倍下观察时，由于放大倍数低，难以分辨出哪是F，哪是Fe3C，此时珠光体呈暗黑色块状组织。图4—2中倍下的珠光体形貌3．1．3亚共析钢亚共析钢显微组织是F+P。随钢中含碳量的增加，F量减少，P量增加。经3~5％HNO3酒精溶液浸蚀后

4、，P的形态和共析钢类似，F的形态和钢的含碳量有关。当含碳量较低时，F量较多，呈白亮色块状分布，如图4－4（45钢的显微组织）；当含碳量接近共析成分时，F量少，往往呈断续的白亮色网状分布在P周围。图4—445钢的显微组织3．1．4过共析钢过共析钢的显微组织是P+Fe3CⅡ。随钢中含碳量的增加，P量减少，Fe3CⅡ量增多。经3~5％HNO3酒精溶液浸蚀后，P的形态和共析钢类似，Fe3CⅡ的形态与钢的含碳量有关。当Fe3CⅡ量不多时，Fe3CⅡ呈断续的网状分布在P周围；当Fe3CⅡ量较多时，则呈连续白色网状分布，如图4－5（T12钢的显微组织）。经不同的浸蚀剂浸蚀后，Fe3C将显示不同的颜色。

5、若用苦味酸钠溶液煮蚀，则Fe3C会被染成黑褐色。图4—5T12钢显微组织3．1．5共晶白口铸铁共晶白口铸铁的显微组织是全部莱氏体。莱氏体在室温时是P和Fe3C的混合物。Fe3C包括共晶Fe3C和Fe3CⅡ，二者连在一起，分辨不开。经3~5％HNO3酒精溶液浸蚀后，其形态特征是在白亮色Fe3C基体上分布着许多黑色点状、块状或短条状P，如图4－6所示。图4—6共晶白口铁显微组织3．1．6亚共晶白口铁亚共晶白口铁的显微组织是P+Fe3CⅡ+L’d.。经3—5%HNO3酒精溶液浸蚀后，L’d的形态和共晶白口铁类似，黑色枝状(或块状)的P分布在L’d的基体上，在P周围有一圈白亮色的Fe3CⅡ，如图

6、4—7所示。图4—7亚共晶白口铁显微组织3．1．7过共晶白口铁过共晶白口铁的显微组织是L’d+Fe3CⅠ。经3—5%HN03酒精溶液浸蚀后，L’d的形态和共晶白口铁类似，Fe3CⅠ呈粗大的白色条状分布在L’d基体上，如图4—8所示。图4—8过共晶白口铁显微组织3.2布氏硬度硬度是指材料对一更硬物体压入其内时所表现的抵抗力。在生产和科研应用十分广泛，这是由于硬度试验与其他机械性能试验如拉伸、弯曲试验等比较，具有下列特点：(1)试验后工件不被破坏；(2)可以在各种形状和尺寸的试件上进行试验，不需要特别制样；(3)试验方法简单，操作方便，测量迅速；(4)材料的硬度值与其强度之间存在一定的关系。

7、常用的硬度试验方法有：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度。本试验中学习布氏硬度的测定。布氏硬度试验是所有硬度试验中压痕最大的一种试验法，它能反映出材料的综合性能，不受试样组织显微偏析及成分不均匀的影响，所以它是一种精度较高的硬度试验法。在冶金、锻造、铸造、未经淬火钢及有色金属等工业领域、实验室、大专院校和科研单位内广泛使用。布氏硬度试验设备包括；硬度计、球压头及测量显微镜。根据加力方式及测量对象的不同，布氏硬度计有不同的结构形同