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1、试验一 金属材料显微分析的根本方法一、试验目的： 了解金相显微镜的构造、原理及使用规章； 把握金相显微试样制备的根本操作方法。 通过观看，生疏铁碳合金在平衡状态下的显微组织； 了解并把握铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征； 分析并把握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系。二、试验概述： 金相分析是争辩工程材料内部组织构造的主要方法金相显微分析法：利用金相显微镜在特地制备的试样上观看 材料的组织和缺陷的方法。1. 金相显微镜的构造、原理及使用；2. 金相显微试样的制备方法。为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观看到金属内部的显微组织，需要细心地制备金相显微试样。取样磨制抛光浸蚀
2、 金相试样的制备过程主要步骤有：镶嵌 本试验金相试样制备过程的步骤如下:砂纸磨抛光剂抛光机浸蚀剂吹吹风显微镜磨制抛光浸蚀水清洗水清洗酒精清洗观看吹干3.观看碳钢和白口铸铁的平衡组织 分析各种相组分和组织组成物的特征碳钢：亚共析钢、共析钢、过共析钢白口铸铁：亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁相或组织：铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体区分：铁素体与渗碳体、各种渗碳体试验概述：2.金相显微试样的制备方法 磨制方法l 砂纸平铺在玻璃板上，一手按住砂纸，另一手握住试样，使试样磨面朝下并与砂纸接触，在稍微压力作用下向前推行磨制。l 磨制以“单程单向”方式重复进展。l 在调换下一号更细的砂纸时，应将
3、试样上的磨屑和砂粒去除干净，并使试样的磨制方向调转90 。试验概述：2.金相显微试样的制备方法试验概述：2.金相显微试样的制备方法 抛光 目的：去除细磨时遗留下的微小磨痕，以获得光亮而无磨痕的镜面。方法：机械抛光电解抛光化学抛光本试验承受法。方试验概述：2.金相显微试样的制备方法 浸蚀 目的：使试样磨面的显微组织显露出来，便于观看分析。光滑镜面在显微镜下只能看到一片光亮，除某些非金属夹杂物、石墨、孔洞、裂纹外，无法区分出各种组织组成物及其形态特征。 方法：化学浸蚀法 操作：1. 将抛光好的试样磨面用化学浸蚀剂进展肯定时间浸蚀；2. 浸蚀后用酒精清洗浸蚀面，再用吹风机吹干浸蚀面及试样 整体，随后
4、观看。试验概述：2.金相显微试样的制备方法浸蚀浸蚀后试样磨面就形成了凸凹不平的外表，在显微镜下通过光线在磨面上各处的反射状况不同， 显现出各种不同的组织构造特征及形态。即能够观看到金属的显微组织。右图为 单相组织和双相组织的显微组织图试验概述：三、 试验设备及材料 金相分析试验使用的主要仪器设备有： 光学金相显微镜、抛光机、电吹风机等。 试验材料有：低碳钢试样，工业纯铁、20 钢、T8 钢、亚共晶白口铸铁等显微组织样品，金相砂纸，抛光粉，硝酸酒精溶液含4%HNO3，酒精，脱脂棉等。试验一 金属的显微分析法 试验内容及步骤 试验前必需认真阅读试验讲义的有关内容； 听取试验指导教师讲解金相显微镜的
5、构造、使用方法等内容，生疏金相显微镜的构造及其操作规程； 由试验指导教师讲解金相试样制备的根本操作过程，学生每人一块试样，进展试样制备全过程的操作，直至制 成合格的金相试样； 在金相显微镜下观看所制备试样的显微组织特征，并用摄像机拍照存盘。铁素体铁素体1# 工业纯铁工业纯铁珠光体渗碳体45 钢的显微组织变态莱氏体珠光体亚共晶白口铸铁的显微组织莱氏体白色基体是共晶渗碳体珠光体共晶白口铸铁的显微组织9# 共晶白口铸铁的显微组织一次渗碳体变态莱氏体变态莱氏体一次渗碳体过共晶白口铸铁的显微组织铁素体渗碳体6# 过共晶白口铸铁的显微组织渗碳体珠光体莱氏体2#3#莱氏体二次渗碳体珠光体二次渗碳体珠光体4#
6、5#珠光体莱氏体渗碳体二次渗碳体铁素体7#8#渗碳体铁素体珠光体莱氏体处理前冷塑变形后烛光体渗碳体四、总结热处理并腐蚀后铁碳合金的平衡组织是指铁碳合金在极为缓慢的冷却条件下所得到的组织。可以依据铁碳相图来分析铁碳合金在 平衡状态下的显微组织。铁碳合金主要包括碳钢和白口铸铁，其室温组成相由铁素体和渗碳体这两个根本相所组成。由于含碳量不同，铁 素体和渗碳体的相对数量、析出条件及分布状况均有所不同，因而呈现各种不同的组织形态。不同成分的铁碳合金在室温下的显微组织见表1-2-1。铁碳合金在金相显微镜下具有下面四种根本组织：铁素体F 铁素体是碳溶解于-Fe 中的间隙固溶体。工业纯铁用 4%硝酸酒精溶液浸
7、蚀后，在显微镜下呈现光明的等轴晶粒；亚共析钢中铁素体呈块状分布；当含碳量接近共析成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体周 围。渗碳体Fe C3 渗碳体是铁与碳形成的金属间化合物，其含碳量为6.69%，质硬而脆，耐蚀性强，经4%硝酸酒精浸蚀后，渗碳体仍呈亮白色，而铁素体浸蚀后呈灰白色，由此可区分铁素体和渗碳体。渗碳体可以呈现不同的形态： 一次渗碳体直接由液体中结晶出，呈粗大的片状；二次渗碳体由奥氏体中析出，常呈网状分布于奥氏体的晶界；三次 渗碳体由铁素体中析出，呈不连续片状分布于铁素体晶界处，数量极微，可无视不计。珠光体P 珠光体是铁素体和渗碳体呈层片状交替排列的机械混合物。经4%硝酸酒精浸蚀后，在不同放大倍数的显微镜下可以看到具有不同特征的珠光体组织。当放大倍数较低时，珠光体中的渗碳体看到的只是一条黑线，甚至 珠光体片层因不能区分而呈黑色。莱氏体Ld”莱氏体在室温时是珠光体和渗碳体所组成的机械混合物。其组织特征是在亮白色渗碳体基底上相间 地分布着暗黑色斑点及细条状珠光体。依据含碳量及组织特点的不同，铁碳合金可分为工业纯铁、钢和铸铁三大类。其中钢又可分为亚共析钢、共析钢和 过共析钢三种；铸铁又可分为亚共晶白口铁、共晶白口铁和过共晶白口铁三种。
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