.实验二-铸铁、有色金属及合金显微组织分析

实验一

铸铁、有色金属及其合金显微组织分析一、实验目的分析各种铸铁的基体与石墨的形状、大小、数量及分布对铸铁性能的影响。2.熟悉常用铝合金及铜合金的显微组织。二、实验内容说明

第一局部：常用铸铁组织观察每一样品都各画在一个50mm的圆内，并用箭头标出图中各显微组织，在圆下方标注材料名称、工艺状态、放大倍数和浸蚀剂等。铸铝未变质处理时，组织粗大，塑性不好。蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。HT+三位数字，数字表示最低抗拉强度。Cu-Pb合金铸态Cu〔白色〕+Pb〔黑色〕分析各种铸铁的基体与石墨的形状、大小、数量及分布对铸铁性能的影响。蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。第一局部：常用铸铁组织观察四、可锻铸铁的性能及应用P基+G细片4%硝酸酒精溶液合金元素：C和Si强烈促进，S强烈阻碍，Mn阻碍，P微弱促进。下面详细罗列出各种铸铁的微观照片在一定成分的铁水中参加适量的蠕化剂而炼成的，其方法与程序与球墨铸铁根本相同。3、外表淬火：提高外表硬度、耐磨性和疲劳强度。

引言:1、何为铸铁？

铸铁是碳质量分数大于2.11%、并常含有较多的硅、锰、硫、磷等元素的铁碳合金。

用于制造机床的床身、床头箱,发动机的汽缸体、机器的底座等，是工程上最常用的金属材料之一。

箱体启动阀2、铸铁分几类？根据碳在铸铁中存在形式不同，可分三大类：〔1〕白口铸铁〔2〕灰口铸铁〔3〕麻口铸铁C的存在形式：渗碳体(Fe3C)，断口为白色。性能硬而脆，难以切削加工。主要用作炼钢原料，高耐磨零件〔如轧辊、犁铧等〕。C的存在形式：石墨，断口为灰黑色。

C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。灰铸铁是铸造性能最好，应用最广泛的铸铁材料。性能：脆性大，很少使用。第一局部：常用铸铁组织观察根据石墨〔G〕在铸铁中存在形态，可分为：普通灰铸铁：石墨呈片状可锻铸铁：石墨呈团絮状蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状球墨铸铁：石墨呈球状3、灰口铸铁的种类第一局部：常用铸铁组织观察其基体组织有3种〔F基、P基、F基+P基〕其基体组织与处理状态有关〔铸态、退火态、正火态、等温淬火态〕其基体组织有3种〔F基、P基、F基+P基〕第1节普通灰铸铁一、灰铸铁的组织灰铸铁有铁素体、珠光体、(铁素体+珠光体)+石墨三种根本组织。F+片状石墨〔F+P〕+片状石墨P+片状石墨第一局部：常用铸铁组织观察

由于石墨片对钢基体产生的割裂作用，破坏了钢基体的连续性、完整性，减少了钢基体的有效面积，使其抗拉强度低于钢、而塑性和韧性近于零，属于脆性材料。灰铸铁具有非常优良的铸造性能。二、灰铸铁的性能与应用

但其抗压强度与钢相近，因此普通灰铸铁广泛用于作承受压力载荷的零件和结构，如机座、机床床身、轴承等。叶轮

发动机飞轮

第一局部：常用铸铁组织观察整理好后投入“邹辉〞信箱，地址在材料学院实验中心〔即焊接楼〕1楼的楼梯入口处。先将铸铁浇注成白口铸铁,然后进行高温石墨化退火,使渗碳体分解得到团絮状石墨。它的强度接近于球墨铸铁，并且有一定的韧性、较高的耐磨性；球墨铸铁正火P基+G球RuT300、RuT420蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。〔1〕铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。(P+F)基+G片4%硝酸酒精溶液2、高温退火：消除白口组织蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。第一局部：常用铸铁组织观察在浇注前向铁水中参加一定量的球化剂而直接获得球状石墨,得到球墨铸铁.QAL10铸态α(白色)+(α+γ2)共析(黑色)先将铸铁浇注成白口铸铁,然后进行高温石墨化退火,使渗碳体分解得到团絮状石墨。分析各种铸铁的基体与石墨的形状、大小、数量及分布对铸铁性能的影响。三、灰铸铁的牌号HT+三位数字，数字表示最低抗拉强度。四、灰铸铁的热处理如：HT150，HT200，HT250

热处理只能改变基体组织，不能改变石墨的形态和分布，对提高性能效果不大。通常对其进行热处理的方法和平共处目的是：1、消除内应力退火：2、高温退火：消除白口组织3、外表淬火：提高外表硬度、耐磨性和疲劳强度。第一局部：常用铸铁组织观察第2节可锻铸铁一、生产方法：

先将铸铁浇注成白口铸铁,然后进行高温石墨化退火,使渗碳体分解得到团絮状石墨。二、可锻铸铁的组织可锻铸铁有铁素体和珠光体两种基体。

第一局部：常用铸铁组织观察三、可锻铸铁的牌号四、可锻铸铁的性能及应用可锻铸铁较高的强度、塑性和冲击韧性，可以局部代替碳钢。可锻铸铁不可锻。铁素体可锻铸铁以“KT〞表示，珠光体可锻铸铁以“KTZ〞表示。其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率。如：KT350-10、KTZ600-3第一局部：常用铸铁组织观察第3节球墨铸铁一、生产方法：在浇注前向铁水中参加一定量的球化剂而直接获得球状石墨,得到球墨铸铁.二、球墨铸铁的组织第一局部：常用铸铁组织观察三、球墨铸铁的牌号四、球墨铸铁的和机械性能

用“QT〞标明，其后两组数值表示最低抗拉强度和延伸率。QT420-10、QT600-2、QT800-2如:

第一局部：常用铸铁组织观察六、球墨铸铁调质和正火后的组织性能

五、球墨铸铁的应用

具有与钢相近的力学性能，可代替钢和合金钢使用。球墨铸铁管道接口

第一局部：常用铸铁组织观察第4节蠕墨铸铁

一、生产方法：在一定成分的铁水中参加适量的蠕化剂而炼成的，其方法与程序与球墨铸铁根本相同。二、蠕墨铸铁的组织蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。呈蠕虫状。第一局部：常用铸铁组织观察

蠕墨铸铁是一种新型高强铸铁材料。它的强度接近于球墨铸铁，并且有一定的韧性、较高的耐磨性；同时又有和灰口铸铁一样的良好的铸造性能和导热性。

三、蠕墨铸铁的牌号、性能和应用

蠕墨铸铁以“RuT〞表示，其后的数字表示最低抗拉强度。RuT300、RuT420

如：

蠕墨铸铁已成功地用于高层建筑中高压热交换器、内燃机汽缸和缸盖、汽缸套、钢锭模、液压阀等铸件。

牌号：性能：应用：排气管

进气管

第一局部：常用铸铁组织观察第5节特殊性能铸铁

在铸铁中参加某些合金元素，得到一些具有各种特殊性能的合金铸铁。1、耐磨铸铁〔加铬〕2、耐热铸铁〔Al、Si、Cr〕扇形扩散器托架衬板弯管第一局部：常用铸铁组织观察石墨呈片状第一局部：常用铸铁组织观察石墨呈团絮状第一局部：常用铸铁组织观察ZChSnSb11-6铸态α黑+β'白方块+Cu3Sn〔枝晶〕锡基轴承合金ZChSnSb11-6，铅基轴承合金ZChPbSb17-1。每一样品都各画在一个50mm的圆内，并用箭头标出图中各显微组织，在圆下方标注材料名称、工艺状态、放大倍数和浸蚀剂等。蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状二、实验内容说明

第一局部：常用铸铁组织观察每一样品都各画在一个50mm的圆内，并用箭头标出图中各显微组织，在圆下方标注材料名称、工艺状态、放大倍数和浸蚀剂等。投入信箱后即刻给我发手机短信〔我手机〕.QT420-10、QT600-2、QT800-2P基+G球4%硝酸酒精溶液(P+F)基+G片4%硝酸酒精溶液如：KT350-10、KTZ600-3第一局部：常用铸铁组织观察二、实验内容说明

第一局部：常用铸铁组织观察(P+F)基+G片4%硝酸酒精溶液蠕墨铸铁的石墨具有介于片状和球状之间的中间形态，其石墨片的长厚比较小，端部较钝。石墨呈球状第一局部：常用铸铁组织观察石墨呈蠕虫状第一局部：常用铸铁组织观察何为石墨？

石墨是游离状态的碳，其强度、硬度、塑性、韧性很低，硬度仅为3—5HBS，伸长率近于零。

铸铁的组织可以看成是在铁或钢的基体上夹杂着石墨，石墨对基体产生割裂作用。

因此，石墨的存在使铸铁的力学性能下降，其性能比钢低，不能锻造，且石墨的数量越多，越粗大，分布越不均匀，铸铁的力学性能越差。

但石墨的存在也赋予铸铁许多钢所不及的优良性能，如铸造性能、减振性和减摩性等。第一局部：常用铸铁组织观察铸铁的石墨化铸铁组织的类型取决于石墨化的程度。〔1〕铸铁中碳原子析出并形成石墨的过程称为石墨化。石墨化假设能充分或大局部进行，那么能获得灰口铸铁，反之将得到白口铸铁。石墨既可以从液体和奥氏体中析出，也可以通过渗碳体分解来获得。灰口铸铁和球墨铸铁中的石墨主要是从液体中析出；可锻铸铁中的石墨那么完全由白口铸铁经长时间退火，由渗碳体分解而得到。第一局部：常用铸铁组织观察〔2〕影响石墨化的因素冷却速度：缓慢冷却有利于石墨化；合金元素：C和Si强烈促进，S强烈阻碍，Mn阻碍，P微弱促进。第一局部：常用铸铁组织观察铸铁显微组织试样B下+

B上+M+A´+

G球

4%硝酸酒精溶液等温淬火球墨铸铁10P基+G球

4%硝酸酒精溶液正火球墨铸铁9F基+G球

4%硝酸酒精溶液退火球墨铸铁8(P+F少)基+G球

4%硝酸酒精溶液铸态球墨铸铁7P基+G团絮

4%硝酸酒精溶液正火可锻铸铁6F基+G团絮

4%硝酸酒精溶液退火可锻铸铁5P基+G细片

4%硝酸酒精溶液变质灰口铁4(P+F)基+G片

4%硝酸酒精溶液铸态普通灰口铁3F基+G片

4%硝酸酒精溶液

铸态普通灰口铁2P基+G片

4%硝酸酒精溶液铸态普通灰口铁1显微组织

浸蚀剂处理状态试样名称序号铸态F基+G片4%硝酸酒精溶液QT420-10、QT600-2、QT800-2可锻铸铁正火态P基+G团絮第一局部：常用铸铁组织观察二、实验内容说明

第一局部：常用铸铁组织观察通常对其进行热处理的方法和平共处目的是：第一局部：常用铸铁组织观察ZChSnSb11-6铸态α黑+β'白方块+Cu3Sn〔枝晶〕四、实验报告上交事宜：

1.但其抗压强度与钢相近，因此普通灰铸铁广泛用于作承受压力载荷的零件和结构，如机座、机床床身、轴承等。普通灰口铁铸态〔P+F〕基+G片1、耐磨铸铁〔加铬〕在浇注前向铁水中参加一定量的球化剂而直接获得球状石墨,得到球墨铸铁.锡基轴承合金ZChSnSb11-6，铅基轴承合金ZChPbSb17-1。C的存在形式：石墨+渗碳体，断口为黑白色。下面详细罗列出各种铸铁的微观照片1.普通灰口铁铸态P基+G片2.普通灰口铁铸态F基+G片

3.普通灰口铁铸态〔P+F〕基+G片4.孕育灰口铁铸态P基+G细片

5.可锻铸铁退火态F基+G团絮

6.可锻铸铁正火态P基+G团絮

7.球墨铸铁铸态〔P+F少〕基+G球牛眼状8.球墨铸铁退火F基+G球

9.球墨铸铁正火P基+G球

10.球墨铸铁等温淬火B下+B上+

M+A´+

G球

11.球墨铸铁淬火M

+

B下+A´+

G球

实验要求用铅笔画出下面5种显微组织；每一样品都各画在一个

50mm的圆内，并用箭头标出图中各显微组织，在圆下方标注材料名称、工艺状态、放大倍数和浸蚀剂等。第一局部：常用铸铁组织观察第二局部：有色金属及其合金显微组织分析

1、铝合金铸铝未变质处理时，组织粗大，塑性不好。经过变质处理，改变组织形态，使合金的强度和塑性提高。2、铜合金纯铜〔退火〕、黄铜〔退火，单相和双相〕、铝青铜〔铸态和固溶处理〕、锡青铜〔铸态〕、铅青铜〔铸态〕。3、轴承合金锡基轴承合金ZChSnSb11-6，铅基轴承合金ZChPbSb17-1。有色金属及其合金显微组织ZL102变质处理α枝晶+〔α+Si〕共晶ZL102变质处理Si块+〔α+Si针〕共晶H70单相黄铜退火αH62双相黄铜退火α白+β'黑ZChSnSb11-6铸态α黑+β'白方块+Cu3Sn〔枝晶〕ZChPbSb17-1铸态(α+β)共晶+SbSn+Cu2SbCu-Pb合金