金相觀察實驗報告整理版

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上金相觀察一、實驗?zāi)康?. 觀察鐵碳合金在平衡狀態(tài)下的顯微組織特征。2. 掌握鐵碳合金成分，組織性能之間的變化規(guī)律。二、實驗器材1、金相顯微鏡2、金相標準試樣三、實驗原理鐵碳合金室溫下基本相和組織組成物的基本特征1.鐵素體（F） 是碳溶入-Fe中的間隙固溶體，晶體結(jié)構(gòu)為體心立方晶格，具有良好的塑韌性，但強度硬度低，經(jīng)4%硝酸酒精浸蝕呈白色多邊形晶粒，在不同成分的碳鋼中其形態(tài)為塊狀和斷續(xù)網(wǎng)狀。2.滲碳體（Fe3C） 是鐵與碳形成的化合物，含碳量為6.69%。晶格為復(fù)雜的八面體結(jié)構(gòu)，硬度高，脆性大，用4%的硝酸酒精浸蝕后呈白色，用堿性苦味酸鈉熱蝕后呈黑色，用此法可以區(qū)分鐵碳

2、合金中的滲碳體和鐵素體。由鐵碳相圖知，隨著碳的質(zhì)量分數(shù)的不同，滲碳體有不同的形態(tài)，一次滲碳體是由液態(tài)直接析出的滲碳體，呈白色長條狀；二次滲碳體是從奧氏體中析出的滲碳體，呈網(wǎng)狀分布，三次滲碳體是從鐵素體中析出的滲碳體，沿晶界呈小片狀，共晶滲碳體在萊氏體中為連續(xù)基體，共析滲碳體是同鐵素體交替形成呈交替片狀。3.珠光體（P） 是鐵素體與滲碳體的機械混合物，在平衡狀態(tài)下，鐵素體和滲碳體是片層相間的層狀組織。在高倍下觀察時鐵素體和滲碳體都呈白色，滲碳體周圍有圈黑線包圍著，在低倍下當物鏡的鑒別能力小于滲碳體厚度的時候，滲碳體就成為一條黑線。見圖3-1a（15000×）b（400×）圖3

3、-1 不同放大倍數(shù)下珠光體的顯微組織四、實驗內(nèi)容及步驟觀察以下鐵碳合金組織在鐵碳狀態(tài)圖上，根據(jù)碳的質(zhì)量分數(shù)的不同，鐵碳合金分為工業(yè)純鐵，碳鋼及白口鑄鐵。1.工業(yè)純鐵 碳的質(zhì)量分數(shù)小于0.0218%的鐵碳合金稱為工業(yè)純鐵。室溫下的組織為單相的鐵素體晶粒。用4%的硝酸酒精浸蝕后，鐵素體呈白色。當碳的質(zhì)量分數(shù)偏高時，在少數(shù)鐵素體晶界上析出微量的三次滲碳體小薄片，見圖 3-2。2.碳鋼 碳的質(zhì)量分數(shù)在0.02182.11%范圍內(nèi)的鐵碳合金稱為碳鋼，根據(jù)鋼中含碳量的不同，其組織也不同，鋼又分為亞共析鋼，共析鋼，過共析鋼三種。1）亞共析鋼 碳的質(zhì)量分數(shù)在0.02180.77%范圍內(nèi)，室溫下的組織為鐵素體和

4、珠光體，隨著碳的質(zhì)量分數(shù)的增加，先共析鐵素體逐漸減少，珠光體數(shù)量增加。見圖 3-3 。白色有晶界的為鐵素體，黑色層片狀的組織為珠光體。在顯微鏡下，可根據(jù)珠光體所占面積的百分數(shù)估計出亞共析鋼的碳的質(zhì)量分數(shù)：WcWp%×0.77%Wc 碳的質(zhì)量分數(shù)Wp 珠光體所占面積的百分數(shù)20鋼 45鋼 70鋼圖 3-3 亞共析鋼的顯微組織a 用4%硝酸酒精浸蝕 b用堿性苦味酸鈉熱蝕圖 3-4 T12鋼顯微組織2) 過共析鋼 碳的質(zhì)量分數(shù)在0.772.11%范圍的碳鋼為過共析鋼。室溫下的組織為層片狀珠光體和二次滲碳體，見圖 3-4。 用4%硝酸酒精浸蝕，二次滲碳體呈白色網(wǎng)狀分布在珠光體周圍。用堿性苦味

5、酸鈉溶液熱蝕后，滲碳體呈黑色。圖3-5 亞共晶白口鑄鐵顯微組織3、白口鑄鐵 含碳量在2.116.69%范圍內(nèi)的鐵碳合金為白口鑄鐵。根據(jù)含碳量的不同又分為亞共晶白口鑄鐵，共晶白口鑄鐵，過共晶白口鑄鐵三類。1）亞共晶白口鑄鐵 碳的質(zhì)量數(shù)為2.114.3%，室溫組織為珠光體二次滲碳體和低溫萊氏體，見圖 3-5 。黑色樹枝狀為初生奧氏體轉(zhuǎn)變的珠光體，其周圍白色網(wǎng)狀物為二次滲碳體。其余為萊氏體，萊氏體中的黑色粒狀或短桿狀物為共晶珠光體。2) 共晶白口鑄鐵 碳的質(zhì)量分數(shù)為4.3%。室溫組織為單一的萊氏體，見圖 3-6。圖中黑色的粒狀短桿狀為珠光體，白色基體為滲碳體。圖 3-6共晶白口鑄鐵組織圖 3-7過共晶白口鑄鐵組織3) 過共晶白口鑄鐵 碳的質(zhì)量分數(shù)為4.36.6%之間。室溫組織為一次滲碳體和萊氏體，見圖 3-7。一次滲碳體呈白色長條狀，貫穿在萊氏體基體上，其余為共晶萊氏體。五、實驗數(shù)據(jù)及處理序號樣品名稱狀態(tài)浸蝕劑顯微組織1工業(yè)純鐵退火4%硝酸酒精F220鋼退火4%硝酸酒精F+P345鋼退火4%硝酸酒精F+P465鋼退火4%硝酸酒精F+P5T8鋼退火4%硝酸酒精P6T12鋼退火4%硝酸酒精P+Fe3C7T12鋼退火堿性苦味酸鈉P+Fe3C8亞共晶白口鑄