金相实验和硬度试验

实验：纯铁、45钢和T12的金相实验

与布氏、洛氏硬度的测量―：实验目的观察和分析晶向组织；分析纯铁、45钢和T12显微组织的形成过程；分析纯铁、45钢和T12的组织与含碳量之间的关系，从而掌握铁碳合金成分、组织和性能之间的关系。二：实验设备与材料1、 纯铁、45钢和T12的试样各一根；2、 砂纸（80、360、600、1200、1500）；3、 磨砂机5台； 4、晶向切割机一台；5、抛光机一台； 6、4%硝酸溶液；7、 XJX—1小型金相显微镜一台；8、 HRS-150型数显洛氏硬度测量仪；9、 HB-3000B布氏硬度测量仪。三：实验过程一：晶向的观察取样对一般热处理后的零件，由于组织均匀，可任意取样取样时应保证试样观察面不发生组织变化，软材料取样可用锯、刨、车等方法,硬材料取样可用砂轮切片机等方法，脆性材料可用锤击等方法。试样尺寸不宜过大或过小，一般以手拿方便即可，其形状以便于观察为宜。磨制（1） 粗磨：粗磨目的是为了获得一个平整的表面，软材料试样可用锉刀锉平；钢铁材料可用砂轮机磨平。（2） 细磨：细磨分手工磨光和机械磨光两种。手工磨光是用手拿住试样在金相砂纸上进行。金相砂纸按粗细分为01、02、03、04、05号等。细磨时依次从01磨到05号，钢铁材料一般磨到04号即可。抛光采用的的是机械抛光。机械抛光是在抛光机上进行。抛光机由电动机带动抛光盘,抛光盘上铺有不同的抛光布。粗抛时用帆布或粗呢，细抛时用绒布、细呢或丝绸等。抛光过程中要不断向抛光布上倒入适量的水与Cr2O3（或A1203、MgO等悬浮液。试样的磨面应平正地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大，并使试样从抛光盘边缘到中心不断地作径向往复移动。待试样表面磨痕全部被抛掉而呈现光亮镜面时，抛光即可停止，并将试样用水或酒精洗干净后转入浸蚀。浸蚀抛光后必须用浸蚀剂对试样抛光面进行浸蚀，钢铁材料通常用3—5%硝酸酒精溶液。浸蚀方法是将待观察面浸入浸蚀剂中，或用玻璃棒缠少许脱脂棉蘸取浸蚀剂擦拭的方法。浸蚀时间要适当，当试样抛光亮面呈灰色时就可停止，并立即用清水或酒精清除残酸，用吹风机吹干后，即可在显微镜下进行观察。观察将试样放在显微镜上观察晶向，并记录观察结果。二：洛氏硬度计的使用步骤1、 把式样放置在坚固平台上，旋转手轮使B、C之间长刻线与大指针对正；2、 再次旋转手轮使大指针旋转3圈并仍然与B、C之间长刻线对正，小指针指向红点；3、 拉动加荷手柄，施加主试验力，指示器的大指针按逆时针方向转动；4、 当指示针转动停止下来后,即可将卸荷手柄推回，卸除主试验力；5、 从指示器上读出相应的标尺读数，并记录数据；6、 转动手轮使试件下降，再移动试件。按以上步骤重复3次试验,记录3次硬度值，最后取平均值为此试件的洛氏硬度值。三：布氏硬度测量仪的操作步骤1、 打开电源开关，接通电源，根据金属种类和所估计硬度选择试验力保荷时间后，按动保荷时间按钮。2、 将试样、试台擦拭干净，将试样平稳安放，转动手轮使试台缓慢上升,使试样与压头接触至手轮与螺母相对滑动，按动启动按钮,硬度计即可自动完成测量。3、 试验结束后，转动手轮，取下试样，用读数显微镜测量试样表面的压痕直径，读表确定试样的硬度值。四：实验结果

一：晶向的观察结果材料名称： 工业纯铁组织结构： 铁素体放大倍数：400材料名称： 45#钢 组织结构： 铁素体+珠光体放大倍数： 400 材料名称:组织结构:放大倍数:T12钢材料名称:组织结构:放大倍数:网状渗碳体+珠光体400二：洛氏硬度测量仪的实验数据纯铁（HRC）45钢(HRC)T12(HRC)试验一5.010.426.8实验二4.98.727.5试验三3.712.324.3平均值4.510.526.2三：布氏硬度测量仪的实验数据

压痕直径（mm）实验一3.98实验二4.03实验三4.02平均值4.01由《布氏硬度值与压痕对照表》的布氏硬度值为228HB五：结果分析302O10806O4302O10806O4含碳量（％）洛氏硬度与含碳量的折线图1、 有洛氏硬度与含碳量的折线图知，硬度顺序：T12〉45钢〉纯铁。且纯铁的组织是铁素体，45钢的组织是铁素体+珠光体，T12的组织是网状渗碳体+珠光体。2、 三种碳钢的含碳量:纯铁为0%、45钢为0.45%、T12为1.2%,且洛氏硬度顺序为：T12〉45钢〉纯铁。六：结论1、 网状渗碳体硬度最高，珠光体次之，铁素体硬度最低。2、 碳钢的硬度随含碳量的增加而升高。七：注意事项细磨时必须注意：1）细磨时应将砂纸放在光滑平整物体上，手指拿住试样，并使磨面朝下，均匀用力由后向前推行磨削。2）每换一号砂纸时，应将试样转90。再磨。3）每更换一次砂纸之前，应把试样、玻璃和手洗净，以免把粗砂粒带到下一号细砂纸上去。洛氏硬度测量时：1）加荷、保荷、卸荷时严禁转动变荷手轮。2）实验完