实验一++金相显微镜的使用与金相组织的观察

试验一金相显微镜的使用与金相组织的观看一、试验目的了解金相显微镜的构造，各个主要部件的效用。把握正确使用显微镜的操作及维护方法。观看几种式样的金相组织二、试验概述〔一〕金相显微镜的学问及正确使用显微镜放大原理：利用透镜将物体的像放大，单个透镜的放大倍数是有限的〔20倍以下，因此要考虑用另一透镜组将第一次放大的像再行放大，以得到更高更清楚1-1为显微镜成像原理图。1-1显微镜成像原理图AB置于物镜之前距其一倍焦距(F1)略远一些的位置，由物体反射F2内(在设计时安排好使目镜的焦点位置F2以内)A′B′再次放大，人眼在〔250mm〕的明视距离处，看到A″B″为物镜的放大倍数与目镜放大倍数的乘积，M=M物×M目系统。下面简洁分述其主要构件的功能与特性。数及像差校正程度。A：数值孔径：物镜的数值孔径〔N.A〕表示物镜的收集光线的力气，增加的角度，既孔径角的大小，公式表示为：N.A=n.sinθ式中n—物镜与观看物之间介质的折射率θ—为物镜的孔径半角因此提高数值孔径有两个途径：增大透镜的直径或减小物镜的焦距。实际上sinθ的最大值只能0.9左右，此方法会导致像差增大和制造困难。增加物镜与观看物之间的折射率。用油做介质，最常用的是松柏油可提高聚光力气，数值孔径达〔1.40〕目前最高倍的油镜头〔120倍〕在物镜的镜体上刻有标记：油或OI。图1-2是介质对物镜数值孔径的影响示意图〔a为干系物镜，b为油浸物镜。1-2介质对物镜数值孔径的影响示意图B：区分率与有效放大倍数两个物点间的最小距离，与数值孔径有关。有以下表达公式：N.A—为数值孔径

d2N.A0.15-0.35mm。因0.15-0.35mm，人眼方能辨识，则N.Ansin由此推出 M

2N.A

=(0.30~0.6)

N.A有效 放大。〔如我们现在使用的补偿目镜〕除放大作用之外，还能将物镜造像的剩余像差予以校正。自目镜射出的光束接近平行光束，是一个小孔径，大视场系统。据此，在像〔偿目镜，放大目镜，测微目镜，双筒目镜，一般补偿目镜与复消色差物镜协作使照明方式：1-3。光亮如镜的样品，反射光将全部进入物镜，1-3照明原理图摄像装置输出图像计算机显微镜打印机1-4数码技术显微镜的工作原理摄像装置输出图像计算机显微镜打印机1-4数码技术显微镜的工作原理按用途分为偏光显微镜，干预显微镜，高温金相显微镜，体式显微镜。另外随着1-4为数码技术显微镜的工作原理。试验使用的显微镜1-5系统和机械系统。光学系统主要由目镜和物镜两局部构成。目镜：放大倍数有10×，12.5×，主要是使物镜放大的像再次放大，除观察目镜外还有测微目镜和照相目镜。镜，即以空气作为介质。机械系统载物台：放置试样照明系统：6V15W〔可以连续调光〕上，然后经过聚光镜、物镜，使试样外表得到充分均匀的照明。显微镜的使用金相显微镜是周密的光学仪器，使用中确定要疼惜，留意以下各点：操作前应了解显微镜的根本原理、构造及各局部的作用。动各调整螺钉。严禁拆卸显微镜及其附件。〔但不能接触，然后一面从目镜中观看，一面缓慢转动粗调焦手轮，使载物台上升，待看到组织后，再旋转微调手轮直到图像清楚为止。动样品，避开样品外表划伤。1-51-5XJP-2型金相显微镜1.载物台2.物镜3.转换器4.粗动调焦手轮5.微动调焦手轮6.灯座7.底座8.目镜9.单筒目镜管组10.固定螺钉11.视场光栏12.孔径光栏〔二〕平衡组织铁碳相图是铁碳合金的成分与平衡结晶后的组织组成物及各相组成物的定性、定量关系总结。从相的角度来看，铁碳合金在室温下的平衡组织皆由铁素碳量的增加，铁素体的含量呈直线下降，6.69%时降低到零。与此相反，渗碳体4-1可以看出，随着含碳量的增加；铁碳合金的组织变化挨次为，F→F+P→P→P+FeC→P+FeC+Ld′→Ld′→Ld′+FeC3 Ⅱ 3 Ⅱ 3Ⅰ很大的差异。铁素体α—Fe含碳量接近共析成分时，铁素体呈白亮宽网状包围珠光体。ω渗碳体〔FeC：是铁与碳形成的间隙化合物，含碳量 =6.69。渗碳ω3 c晶格的混合物，形态特点如下：一次渗碳体：当ωc>4.3%时，一次渗碳体由液相中直接形成的呈规章的长条状。0.77%<ωc<2.11%,二次渗碳体是由奥氏体中析出的，含碳量较多时，除了沿奥氏体晶界呈网状分布外，还在晶内呈针状分布。当以区分。三次渗碳体：由铁素体中析出，沿晶界呈小片状分布。共析渗碳体：经共析反响生成的，与铁素体呈交替层片状。粗大，有时呈鱼骨状。珠光体〔P：共析转变的产物，是铁素体与渗碳体的机械混合物。珠光ω

:ωFe3cω

=1:8。这就是说，如F8线。dd

：共晶转变的产物，是奥氏体与渗碳体的机械混合物。当冷〔1148℃〕下，碳在奥氏体中的溶解度不断下降，因此从共晶奥氏〔727℃〕时，共晶奥氏体的含碳量降至ωc=0.77%，dL表示。d依据组织特征，将铁碳合金按碳含量划分为七种类型：工业纯铁ωc<0.0218%。室温组织为铁素体和三次渗碳体。图1-6有时可能看不出。图1-6工业纯铁显微组织图 图1-7共析钢显微组织共析钢ωc=0.77%。室温组织为珠光体。显微组织如图1-7所示。1-8，其中暗黑色为珠光体a b1-8亚共析钢显微组织图图1-9过共析钢显微组织 图1-10共晶白口铁显微组织图1-11亚共晶白口铁显微组织 图1-12过共晶白口铁显微组织1-9为过共析钢的显微组织。共晶白口铁ωc=4.3%。室温组织是变态莱氏体，是珠光体分布在共晶亚共晶白口铁ωc=2.11～4.3%。室温组织是珠光体、二次渗碳体和莱共晶渗碳体连成一片，难以区分。过共晶白口铁ωc=4.3～6.69%。室温组织为莱氏体和一次渗碳体，如1-12所示，其中白亮色长条为一次渗碳体，其余为莱氏体。三、试验内容观看以下显微组织并画出显微图代号材料及热处理组织备注P1工业纯铁FP320钢退火F+P〔20%左右〕P445钢退火F+P〔55%左右〕P6共析钢退火PP7过共析钢退火P+Fe3C〔网状〕P8P9P10R1共晶白口铁铸态过