铁碳合金平衡组织分析实验报告

1、实验报告铁碳合金平衡组织察看和剖析一、实验目的1认识并熟悉金相显微镜的使用方法2.经过察看和剖析,熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。3认识铁碳合金中的相及组织组成物的实质、形态及散布特点。加深对铁碳合金的成分、组织和性能之间关系的理解。二、实验内容1察看表中所列金相样品的显微组织，研究每一个样品的组织特点,并联系铁碳相图剖析其组织形成过程.编号资料工艺浸蚀剂1工业纯铁退火4%硝酸酒精溶液亚共析钢（20钢)退火4%硝酸酒精溶液3亚共析钢(45钢)退火硝酸酒精溶液4共析钢(T8钢)退火%硝酸酒精溶液亚共晶白口铸铁铸造4硝酸酒精溶液过共晶白口铸铁铸造4硝酸酒精溶液三、实验报告要求。画出所察看样品的

2、显微组织表示图。用箭头和代表符号注明各组织组成物,并注明试样编号、资料名称、热办理状态、放大倍数和浸蚀剂.。2.依照所察看的组织,说明碳含量对铁碳含金的组织和性能影响的大概规律。四、思虑题渗碳体有哪几种?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察看面的选择，必定依照被剖析资料或零件的无效剖析特点、加工工艺的性质,以及研究目的等等因素来确定。进行无效剖析研究时,应在无效部位完满地取样.关于轧材，研究非金属夹杂物的剖析和资料表面弊端时,应垂直于轧制方向(即横向）取样;研究夹杂物的种类、形状、资料变形度、

3、带状组织等时,应平行于轧制方面上(即纵向）取样.对热办理后的零件,由于组织较平均可随意选择取样部位和方向；关于表面办理过的零件，在表面部位取样,要能较全面地察看到整个表面层的变化。取样时要注意方法，要预防因取样致使察看面的组织变化。一般软资料可用锯、车等方法；硬资料可用水冷砂轮切片机场割或电火花线切割;硬而脆的资料则可用锤击;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105mm,高10mm的圆柱体)。若样品过小（如细丝、薄片)或形大争辩不规则，以及有特别要求9好似要求察看表面组织)，则必定进行镶嵌。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,其余还可用夹肯来夹持试

4、样。二、磨制软资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,以防温度高升惹起组织变化.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0、02、03、4、05等号。研究磨时依次用01号磨至0号,且每换一号砂纸时将试样转0（即与上道磨痕方向垂直)，以便察看上道磨痕可否被磨去。研究磨软资料时，可在砂纸上涂一层润滑剂,如机测、汽油、甘油、肥皂水等,免得砂粒嵌入试样表面。为了加速研磨速度,可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、0、500、600、70、80、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

5、冲洗洁净,也调动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进步行.抛光盘上装不同样资料的抛光布(粗抛常常用帆而或粗呢,精抛时沿抛光盘上不断滴注抛光液（水或Al2O3，Cr2O3，MgO的悬浮液）或在抛光盘上涂极细的金刚石研磨膏.试样磨面应平均地、公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明的镜面时,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,使试样表面突出的磨痕被溶解而抛光。化学抛光是依赖化学溶液对试样表面的电化学溶解而获

6、得抛光表面的方法.四、浸蚀除察看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办理。抛光后的试样只有经过浸蚀后才使显策组织展现出来，如图3所示.金相显微镜光源的光芒照到试样表面，由于有的组织或是昌界易腐化而表现凹凸不平，表面与入射光芒垂直的组织将大多数把光芒反射回图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芒,而使很多光芒散射掉,只有很少的光芒反射回去,在显微镜视场中呈阴暗状.由此明暗不同样产生衬度而形成图象.金属资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化剂中,也可用棉花沾浸蚀剂擦拭表面。浸蚀的

7、深浅依照组织的特点和察看时的放大倍数来确定。高倍察看浸蚀要轻一些。一般待试样表面颜色稍发暗时间即可。浸蚀后用水冲洗,再用洒精冲洗,最后用吹用机吹干或用吸水纸、棉花等吸干。表9常用的金相试剂序试剂名称成分合用范围注意事项号1硝酸酒精溶液硝酸NO315毫升碳钢及低合金钢的硝酸含量按资料选择,浸蚀酒精10毫升组织显示数秒钟苦味酸酒精溶苦味酸酒21克液精100毫升3苦味酸盐酸酒苦味酸5克精溶液盐酸HC5毫升酒精10毫升4苛性钠苦味酸苛性钠2克水溶液苦味酸2克水2100毫升对钢铁资料的精细组织显示较清楚显示淬火及淬火回火后钢的晶粒和组织钢中的渗碳体染成暗黑色浸蚀时间为数秒钟至数分钟浸蚀时间较上例约快数秒

8、钟至一分钟加热煮沸浸蚀530分钟5氯化铁盐酸水氯化铁5克显示不锈钢，奥氏溶液eCl350毫升体高镍钢,铜及铜合盐酸10毫升金组织,显示奥氏体水不锈钢的消融组织6王水甘油溶液硝酸10毫升显示奥氏体镍铬合盐酸03毫金等组织甘油升3毫升7高锰酸钾苛性高锰酸钾4克显示高合金钢中碳钠苛性钠4克化物、相等氨水双氧水溶氨水（饱和）50毫升显示铜及铜合金组液H2O（3）0毫升织水溶液9氯化铜氨水溶氯水(饱和)8克同上液氨水(饱和）10毫升10硝酸铁水溶液硝酸铁10克显示铜合金组织Fe(N3）30毫升水11混淆酸氢氟酸（浓)1毫升显示硬铝组织盐酸、1.5毫升浸蚀至展现组织先将盐酸与甘油充分混淆,尔后加入硝酸,试

9、样浸蚀前先行用势火预热煮沸使用,浸蚀0分钟随用随配，以保持新鲜,用棉花醮擦浸蚀306秒用棉花擦拭浸蚀20秒或用棉花醮擦硝酸。5毫水毫升升1氢氟酸水溶液氢氟酸H5毫升显示一般铝合金组用棉花擦试(浓）织水99。5毫升1苛性钠水溶液苛性钠1克显示铝及合金组织浸蚀数秒钟水90毫升14显示原始奥氏苦味酸3克，20rNi060体晶界型洗衣粉0.5克(内含3CrSi2分钟烷基磺酸钠)，水103rMo浸蚀后轻抛数秒毫升0CrNiMo等2。盐酸25毫升,硝酸原始回火高速钢原毫升，水25毫升始奥氏体晶界金相显微镜的使用及保护2。研究金相显微组织的光学显微镜称为金相显微镜。金相显微镜可分为台式、立式和卧式三大类,结

10、构由光学系统、照明系统和机械系统三大多数组成。有的显微镜还附有摄影装置。现以本室使用的4X型台式金相显微镜为例加以说明。()光学系统4X型金相显微镜的光学系统如图13所示。由灯泡1发出的光芒经聚光透镜组2及反光镜8合集到孔径栏9，再经过聚光镜3合集到物镜的后焦面,最后经过物镜平行照射到试样7的表面。从试样反射回来的光芒复经物镜组6和协助透镜5,由半反射镜转向,经过协助透镜以及棱镜造成一个被察看物体的倒立的放大实象。该象再经过目镜5的放大,就成为在目镜视物中能看到的放大映象。图134X型金相显微镜的光学系统（2）照明系统在金相显微镜的底坐内装有一低压(68、15)灯泡作为光源,由变压器降压供电,

11、靠调治次级电压（8V）来改变灯光的亮度。聚光镜，孔径光栏及反光镜等装置均安装在圆形底座上，视场光栏及另一聚光镜则何在支架上。它们组成显微镜的照明系统，使试样表面获得充分、平均的照明见图。(3)机械系统图44X型金相显微镜结构显微镜调焦装置：在显微镜体的两侧有粗动和微动调焦手轮，两者在同一部位。随粗调手轮的转动,支承载物台的弯臂作上下运动在粗调手轮的一侧有制动装置，用以固定调焦正确后载物台的地点.微调手轮使显微镜本体沿着滑轨迟缓搬动。在右侧手轮上刻有分度格,每一格表示物镜座上下微动.02mm。与刻度盘同侧的齿轮箱上刻有二条白线,用以指示微动起落范围，当旋到极限地点时,微着手轮就自动被限制住,此时

12、,不可以再连续旋转而应倒转回来使用。载物台(样品台)：用于放置金相试样，载物台和下面托盘之间有导架,用手推动,可使载物台在水平面上作必然范围的十字定向搬动,以改变试样的察看地点。孔径光栏和视物光栏:孔径光栏装在照明反射镜座上面,调整孔径光栏可以控制入射光束的粗细，以保证物象达到清楚的程度.视物光栏设在物镜支架下面，其作用是控制视场范围,使目镜中视物光明而无阴影,在刻有直纹的套圈上还有两个调治螺钉,用来调整光栏中心。物镜变换器：变换器呈球面状,上有三个螺孔，可安装不同样放大倍数的物镜，旋动变换器可使各物镜镜头进入光路,与不同样的目镜搭配使用,可获得各样放大倍数。目镜筒：目镜筒呈倾斜安装在有棱镜的

13、半球形座上,还可将目镜转向90,呈水平状态以配合照相装置进行摄影金相显微镜属于雅致仪器,使用时务必小心谨慎,在操作前须熟悉其结构，原理及各零零件的作用,互有关系，切不可以随意乱凌乱折。（1）操作步骤：依照要求的放大倍数,选择物镜和目镜的倍数，将所选物镜和目镜安装于显微镜上；安装是照明装置，先将显微镜光源插头接变压器,再将变压器插入电源插座。（切不可以将显微镜光源插头直接插入电源插座!否则光源灯泡烧毁)；拧动镜架上的粗调手轮,将物镜抬高,把试样置于样品台上，瞄准物镜,检查调治滤光片、光圈、反射镜的地点，使样品台上有一光明的小圆光点；拧动镜架上的粗调手轮,使物镜凑近试样表面(切勿波及！）从目镜察看，同时拧粗调手轮,使物镜由紧挨着样品表面开始慢慢向上，(切不可以拧反方向，使物镜压到样品表面上,造成物镜破裂)。调到亮度最大相邻就出现模糊现象，尔后拧动镜架上的微调手轮,即可得清楚的物象；察看时，最好不要关闭一眼，否则简单疲倦，若长时间察看眼睛感觉疲劳,可略加安眠再看；察看完成或另换试样时务须将镜筒上提,时物镜抬高，尔后取下或改换试样；显微镜用毕，切断电源，目镜置于镜盒中，套上目镜罩,用洁净毛巾或显微镜罩将显微镜盖好.2）保护注意事项：安装,换取物镜、目镜时,切勿使镜头波及硬物