材料课件工程材料实验指导

工程材料实验指导

金工教研室/金工实验室实验一金属的显微分析法

实验目的：了解金相显微镜的构造、原理及使用规则；掌握金相显微试样制备的基本操作方法。实验概述：金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法金相显微分析法：利用金相显微镜在专门制备的试样上观察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。实验概述：

金相分析实验使用的主要仪器设备金相显微镜（4XB型）金相显微镜（4XC-TV型）实验概述：

金相分析实验使用的主要仪器设备

切割机镶嵌机实验概述：

金相分析实验使用的主要仪器设备抛光机（PG-1型）抛光机（PG-2型）实验概述：

1.金相显微镜的原理、构造及使用金相显微镜的光学原理实验概述：

1.金相显微镜的原理、构造及使用金相显微镜的构造及功能

光学系统

照明系统

调焦装置

载物台（样品台）

孔径光栏和视场光栏

物镜转换器和物镜

目镜筒及目镜

实验概述：

1.金相显微镜的原理、构造及使用金相显微镜的构造及功能(1)-灯泡(2)-聚光镜组Ⅰ(3)-聚光镜组Ⅱ(4)-半透反光镜(5)-辅助透镜(6)-物镜组(7)-反光镜(8)-孔径光栏(9)-视场光栏(10)-辅助透镜Ⅱ(11)-棱镜Ⅰ(12)-棱镜Ⅱ(13)-视场光栏(14)-目镜实验概述：

1.金相显微镜的原理、构造及使用金相显微镜的使用及注意事项显微镜的操作规程显微镜使用注意事项（详见实验指导书）实验概述：

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、清楚地观察到金属内部的显微组织，需要精心地制备金相显微试样。金相试样的制备过程主要步骤有：磨制抛光浸蚀镶嵌取样实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法本实实验验金金相相试试样样制制备备过过程程的的步步骤骤如如下下:磨制抛光浸蚀观察砂纸磨抛光剂抛光机浸蚀剂吹风机酒精清洗水清洗水清洗吹干显微镜实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法取样样下图图为为常常规规取取样样左图图为为试试样样镶镶嵌嵌实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法磨制制方式式：：手工工磨磨和和机机械械磨磨工序序：：粗磨磨和和细细磨磨右图图---试试样样磨磨面面上上磨磨痕痕变化化情情况况示示意意图图实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法磨制制方方法法砂纸纸平铺铺在在玻璃璃板板上，，一一手手按按住住砂砂纸纸，，另另一一手手握握住住试试样样，，使使试试样样磨磨面面朝朝下下并并与与砂砂纸纸接接触触，，在在轻微微压压力力作用用下下向前前推推行行磨制制。。磨制制以以““单程程单单向向”方方式式重重复复进进行行。。在调调换换下下一一号号更更细细的的砂砂纸纸时时，，应应将将试试样样上上的的磨磨屑屑和和砂砂粒粒清清除除干干净净，，并并使使试试样样的的磨制制方方向向调调转转90°°。实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法抛光光目的的：：去除除细细磨磨时时遗遗留留下下的的细细微微磨磨痕痕，，以获获得得光光亮亮而而无无磨磨痕痕的的镜镜面面。方法法：：机械械抛抛光光电解解抛抛光光化学学抛抛光光本实实验验采采用用机械械抛抛光光方法法。。实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法操作作：：1.将将试试样样磨磨面面均均匀匀地地、、平平整整地地压压在在旋旋转转的的抛抛光光盘盘上上，，压力力不不宜宜过过大大，并沿沿盘盘的的边边缘缘到到中中心心不不断断作作径径向向往往复复移移动动。。2.抛抛光光时间间不不宜宜过过长长，磨磨面面上上磨磨痕痕全全部部消消除除而而呈呈光亮亮的的镜镜面面后，，即即可停停止止抛抛光光。。3.抛抛光光后后的的试试样样用用水冲冲洗洗干净净，，然然后后进进行行浸浸蚀蚀。。实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法浸蚀蚀目的的：：使试试样样磨磨面面的的显显微微组组织织显显露露出出来来，，便便于于观观察察分分析析。。光滑滑镜镜面面在在显显微微镜镜下下只只能能看看到到一一片片光光亮亮，，除除某某些些非非金金属属夹夹杂杂物物、、石石墨墨、、孔孔洞洞、、裂裂纹纹外外，，无无法法辨辨别别出出各各种种组组织织组组成成物物及及其其形形态态特特征征。。方法法：：化学学浸浸蚀蚀法法操作作：：1.将将抛抛光光好好的的试试样样磨磨面面用用化化学学浸浸蚀蚀剂剂进进行行一一定定时时间间浸浸蚀蚀；；2.浸浸蚀蚀后后用用酒酒精精清清洗洗浸浸蚀蚀面面，，再再用用吹吹风风机机吹吹干干浸浸蚀蚀面面及及试试样样整整体，，随随后后观观察察。。实验验概概述述：2.金金相相显显微微试试样样的的制制备备方方法法浸蚀蚀浸蚀蚀后后试试样样磨磨面面就形形成成了了凸凸凹凹不不平平的的表面面，，在在显显微微镜镜下下通通过光光线线在在磨磨面面上上各各处处的反反射射情情况况不不同同，，显显现出出各各种种不不同同的的组组织织结构构特特征征及及形形态态。。即能能够够观观察察到到金金属属的的显微微组组织织。。右图图为为单单相相组组织织和和双双相组组织织的的显显微微组组织织图图实验验一金属属的的显显微微分分析析法法实验验设设备备及及材材料料设备备仪仪器器有有：：光学学金金相相显显微微镜镜、、抛抛光光机机、、电电吹吹风风机机等等。。实验验材材料料有有：：低碳碳钢钢试试样样，，工工业业纯纯铁铁、、20钢钢、、T8钢钢、、亚亚共共晶晶白白口口铸铸铁铁等等显显微微组组织织样样品品，，金金相相砂砂纸纸，，抛抛光光粉粉，，硝硝酸酸酒酒精精溶溶液液（（含含4%HNO3），酒精精，脱脂脂棉等。。实验一金属的显显微分析析法实验内容容及步骤骤实验前必必须仔细细阅读实实验讲义义的有关关内容；；听取实验验指导教教师讲解解金相显显微镜的的构造、、使用方方法等内内容，熟悉金相相显微镜镜的构造及及其操作作规程；；由实验指指导教师师讲解金金相试样样制备的的基本操操作过程程，学生每人人一块试试样，进行试样制备备全过程的的操作，，直至制制成合格格的金相相试样；；在金相显显微镜下下观察所制制备试样样的显微微组织特征，并并用铅笔描绘绘出画。实验一金属的显显微分析析法实验报告告要求在指定的的报告纸纸上完成成报告。。注意：：必须要要写明实验名称称、实验验日期、、学生姓姓名、学学号及组组别。写出实验验目的；；扼要描述述光学金金相显微微镜的使使用规程程，画出显微微镜的光光学系统统示意图图；说明金相相试样制备备的过程程及其注意意事项；；在报告纸纸上所给给定的圆圆圈内，，用铅笔画出所制制备试样的显显微组织图图，并注明明试样的的材料、组组织类别别、浸蚀蚀剂及放放大倍数。报告上交交日期：：实验后下下一周同同一时间间。实验二碳碳钢和铸铸铁在平平衡状态态下的显显微组织织一、实验验目的通过观察察，熟悉悉铁碳合合金在平平衡状态态下的显显微组织织；了解并掌掌握铁碳碳合金中中的相及及组织组组成物的的本质、、形态及及分布特特征；分析并掌掌握平衡衡状态下下铁碳合合金的组组织和性性能之间间的关系系。实验二碳碳钢和和铸铁在平平衡状态下下的显微组组织二、实验概概述观察碳钢和和白口铸铁铁的平衡组组织分析各种相相组分和组组织组成物物的特征碳钢：亚共共析钢、共共析钢、过过共析钢白口铸铁：：亚共晶白白口铸铁、、共晶白口口铸铁、过共晶白口口铸铁相或组织：：铁素体、、渗碳体、、珠光体、、莱氏体区分：铁素素体与渗碳碳体、各种种渗碳体估算：亚共共析钢中碳碳的质量分分数二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织工业纯铁显显微组织亚亚共析钢钢钢的显微组组织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织共析钢的显显微组织过过共析析钢钢的显显微组织二、实验概概述放大倍数对对组织形态态的应影响响中倍下的珠珠光体高高倍下的珠珠光体二、实验概概述铁素体和渗渗碳体显微微镜下的区区别过共析钢中中的二次渗渗碳体亚亚共析钢中中的铁素体体二、实验概概述不同化学浸浸蚀剂对组组织的影响响T12钢的的显微组织织4%硝酸酒酒精溶液浸浸蚀的组织织碱碱性苦苦味酸钠溶溶液浸蚀的的组织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织亚共晶白口口铸铁显微微组织共共晶晶白口铸铁铁显微组织织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织过共晶白口口铸铁显微微组织二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织工业纯铁二、实验概概述各种碳钢和白口口铸铁的显显微组织45钢的显显微组织二、实验概概述各种碳钢和白口铸铸铁的显微组织T8钢的的显显微组织二、实验概述述各种碳钢和白口铸铸铁的显微组织T12钢的的显微组组织二、实验概述述各种碳钢和白口铸铸铁的显微组织亚共晶白口铸铸铁的显微组组织二、实验概述述各种碳钢和白口铸铸铁的显微组织共晶白口铸铁铁的显微组织织二、实验概述述各种碳钢和白口铸铸铁的显微组织过共晶白口铸铸铁的显微组组织实验二碳碳钢和铸铁铁在平衡状态态下的显微组组织三、实验仪器器及材料主要仪器有：：光学金相显微微镜所用材料有：：20钢、65钢、T8钢钢、T12钢钢、亚共晶白白口铸铁、共共晶白口铸铁铁、过共晶白白口铸铁的显显微组织样品品各种碳钢和白白口铸铁的金金相图片。实验二碳碳钢和铸铁铁在平衡状态态下的显微组组织四、实验内容容与步骤观察各种显微组织样品，研究每每个样品的组织特征，并结合铁碳碳相图分析其其组织形成过过程。用铅笔绘出指定6个样品品的显微组织示示意图，并用用箭头和代表表符号标明各各组织组成物物。