工程材料實(shí)驗(yàn)課

工程材料實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心張旭茗實(shí)驗(yàn)一平衡組織與非平衡組織觀察

1.平衡組織觀察

2.非平衡組織觀察實(shí)驗(yàn)二金屬硬度實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)室內(nèi)保持安靜、整潔；珍惜儀器；一周左右交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)三金屬表面硬度實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解材料表面硬度的測(cè)試方法2.掌握布氏硬度、洛氏硬度及維氏硬度方法3.測(cè)試給定材料的布氏硬度、洛氏硬度二、實(shí)驗(yàn)儀器HRD-150型電動(dòng)洛氏硬度計(jì)HB-3000C電子布氏硬度計(jì)金屬硬度試驗(yàn)

硬度是金屬抵抗局部變形，特別是塑性變形，壓痕或劃痕的能力，是衡量金屬材料軟硬程度的一種指標(biāo)。硬度試驗(yàn)方法硬度是材料機(jī)械性能的一種整體綜合指標(biāo)。硬度值不僅與材料的彈性極限、彈性模量、屈服極限、脆性、還與材料結(jié)晶狀態(tài)、原子間鍵結(jié)合力和原子結(jié)構(gòu)等都有關(guān)系。硬度測(cè)定的特點(diǎn)是不損壞工件、操作方便、迅速、效率高。硬度試驗(yàn)應(yīng)用靈敏反映材料在化學(xué)成分、金相組織、熱處理工藝、冷加工變形等差異；試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，不必破壞工件，適合機(jī)械裝備和零部件材質(zhì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)； 試驗(yàn)壓痕很小，可檢查金屬表面層情況，脫碳與增碳、表面淬火及化學(xué)處理后的表面硬度等。硬度試驗(yàn)方法分類

靜壓入試驗(yàn)

——用以測(cè)定材料對(duì)永久變形的抗力。布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、顯微硬度劃痕試驗(yàn)

——測(cè)定材料對(duì)破裂的抗力。觀察一種材料是否能被另一種材料劃痕，馬氏劃痕硬度、莫氏劃痕硬度犁槽試驗(yàn)

——將一鈍頭元件（通常為金剛石）以一定的載荷和相似條件下劃過(guò)表面，以劃痕寬度作為硬度的度量標(biāo)準(zhǔn)。Bierbaum硬度試驗(yàn)硬度試驗(yàn)方法分類

回跳試驗(yàn)

——或稱彈性回跳法，測(cè)定材料對(duì)彈性變形的抗力。使一標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量和尺寸的物體由試驗(yàn)表面彈回，取回跳高度作為硬度標(biāo)準(zhǔn)。肖氏硬度阻尼試驗(yàn)

——也稱搖擺試驗(yàn)，測(cè)定材料對(duì)永久變形的抗力。搖擺法硬度磨損試驗(yàn)

——將試樣壓在一正在轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤上，以磨耗率作為硬度的度量標(biāo)準(zhǔn)沖蝕試驗(yàn)

——在標(biāo)準(zhǔn)條件下將磨料沖射到試驗(yàn)表面上，以在一定時(shí)間內(nèi)損失的材料重量作為硬度的度量標(biāo)準(zhǔn)靜壓入硬度試驗(yàn)定義：抵抗永久壓痕的能力。原理：在一定的時(shí)間間隔里，將硬質(zhì)壓頭壓入所要測(cè)試的金屬表面，然后測(cè)量壓痕的深度或大小。優(yōu)點(diǎn)：材料的硬度和其他物理特性之間存在著某種關(guān)系，是一種非破壞性試驗(yàn)。分類：宏觀硬度

通常載荷在1KG以上

顯微硬度

通常載荷小于1KG(1g-500g)

納米硬度通常在更小的載荷范圍硬度試驗(yàn)的特點(diǎn)及應(yīng)用試樣制備簡(jiǎn)單，可在各種不同尺寸的試樣上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后試樣基本不受破壞；設(shè)備簡(jiǎn)便，操作方便，測(cè)量速度快；測(cè)量范圍大:可大(多晶體)可小(單個(gè)晶粒、表面渡層、手表內(nèi)部小零件等)、可軟可硬各種金屬件都可做硬度試驗(yàn)；硬度與強(qiáng)度之間有近似的換算關(guān)系，根據(jù)測(cè)出的硬度值就可以粗略地估算強(qiáng)度極限值(如碳鋼бb≈0.36HB)。測(cè)定材料的硬度,定性分析材料的組織、性能;測(cè)定脫碳層深度;定性分析夾雜物性質(zhì),組成相的性質(zhì)等。2.洛氏硬度測(cè)定法2.1洛氏硬度的測(cè)量原理用頂角為120°的金剛石圓錐或φ為1.588mm的淬火鋼球?yàn)閴侯^,在規(guī)定載荷（初載荷及主載荷）的作用下壓入材料表面,經(jīng)規(guī)定保持時(shí)間后,卸除主試驗(yàn)力，根據(jù)壓痕深度來(lái)確定硬度值。圖1表示了洛氏硬度的測(cè)量原理。圖1.洛氏硬度試驗(yàn)原理示意圖0-0：未加載荷，壓頭未接觸試件時(shí)的位置。1-1：壓頭在預(yù)載荷P0(98.1N)作用下壓入試件深度為h0時(shí)的位置。h0包括預(yù)載所引起的彈形變形和塑性變形。2-2：加主載荷P1后，壓頭在總載荷P=P0+P1的作用下壓入試件的位置。3-3：去除主載荷P1后仍保留預(yù)載荷P0時(shí)壓頭的位置，壓入深度為h1。由于P1所產(chǎn)生的彈性變形被消除，所以壓頭位置提高了h，主載荷引起的塑性變形深度為:h=h1-h0h值越大，試件越軟，h值越小，試件越硬。為適應(yīng)數(shù)值越大硬度越高的概念，用一常數(shù)K減去h表示硬度的高低。并規(guī)定每0.002mm為一個(gè)洛氏硬度單位，用符號(hào)HR表示，則：

測(cè)量值直接在表盤上讀出。用金剛石圓錐壓頭時(shí)，常數(shù)K為0.2mm，硬度值由黑色表盤表示;用鋼球(Φ=1.588mm)壓頭時(shí)，常數(shù)K為0.26mm，硬度值由紅色表盤表示.為了擴(kuò)大洛氏硬度的測(cè)量范圍，可用不同的壓頭和不同的總載荷配成不同標(biāo)尺的洛氏硬度。洛氏硬度共有15種標(biāo)尺供選擇，它們分別為：HRA，HRB，HRC，HRD，HRE，HRF，HRG，HRH，HRK，HRL，HRM，HRP，HRR，HRS，HRV；表面洛氏硬度標(biāo)尺：HR45N、HR30N、HR15N和HR45T、HR30T、HR15T。其中常用的幾種標(biāo)尺見(jiàn)表1。表1.各種洛氏硬度值的符號(hào)及應(yīng)用

2.2洛氏硬度測(cè)定的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)便、迅速，適宜大生產(chǎn)；壓痕小，適宜測(cè)成品；適用范圍廣，從極軟到極硬、從極薄到極厚的材料都能測(cè)定。缺點(diǎn)：不同標(biāo)尺硬度值之間不能相互比較；對(duì)粗大組織的金屬不適用。硬度表示灘法如：3壩8HRC濁、48H理R30N款、68H周R30T屋等。金屬洛氏扎試驗(yàn)執(zhí)行忠的現(xiàn)行標(biāo)晌準(zhǔn)為：GB/館T2封30.火1－2鐵004袖金屬寒洛氏硬王度試驗(yàn)幅第1伯部分：吐試驗(yàn)方應(yīng)法注意事項(xiàng)試樣表面處要平滑干晨?jī)?；試樣或許試驗(yàn)層海最小厚奏度不小委于金剛蠅石壓頭杜h的1暴0倍或樣鋼球壓識(shí)頭h的疲5倍；試驗(yàn)后本試樣背柴面不得磚有肉眼剖可見(jiàn)的窗變形痕營(yíng)跡；3.布禽氏硬鼠度測(cè)渣試法3.1剩布氏易硬度的徑測(cè)量原診理加載荷注P,使樂(lè)直徑為妹D的淬律火鋼球沖壓頭壓聰入試件闊表面并身保持一萬(wàn)定時(shí)間冠，去載篇后，測(cè)嫁量壓痕批直徑d歌，算出搞壓痕面繡積F，P/F即統(tǒng)為布氏硬貼度，用符幅號(hào)HB表霜示。布氏引硬度的測(cè)魯量原理如尿圖2所示姨。圖2.布橡氏硬度試初驗(yàn)原理示躁意圖式中：趁P——測(cè)試用估的載荷秒(kg籌)；D——壓頭鋼球牌的直徑(糟mm)；d——壓痕直徑堵(mm)憐；F——壓痕面積許(mm2).測(cè)出d,碗查表即可攤得HB值公式壓頭直費(fèi)徑有Φ凱2.5剃mm，壟Φ5m叛m，Φ柜10m傻m三種怠;載荷有1暈5.6k言g、62夾.5kg蔽、182皮.5kg久、250違kg、7駐50kg聾、100粒0kg、均3000良kg七種柜;材料的軟杜硬不同要畢配合使用壁。為了在波不同直徑金的壓頭和扛不同載荷艘下進(jìn)行測(cè)河試時(shí)，同委一種材料咬的布氏硬忙度值相同懶。D與P瘋之間要滿肉足相似原溉理。如圖3所詢示。圖3.薯不同役直徑的腹鋼球壓口頭產(chǎn)生隸在幾何視上相似逗的壓頭推倒得出城:只要使躍P/D2為一常數(shù)鎮(zhèn)，就可使姜保持不變嫌，從而保叼持了幾何膛形狀相似姜的壓痕。只要滿慶足P/型D2為常數(shù)，胸則同一材岸料測(cè)得的類HB值是肢相同的。遺且不同材斗料測(cè)得的攜HB值也藝可進(jìn)行比效較。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)痛規(guī)定P/觀D2的比值為懂30、1蔽0、5三迎種。實(shí)驗(yàn)規(guī)范棟見(jiàn)表2式中:A與為常數(shù)表2布輛氏硬度的愚實(shí)驗(yàn)規(guī)范3.2艇布氏映硬度的瘦表示方果法用Φ10諒mm鋼球退，在30千00kg絡(luò)載荷下保稿持10s具，測(cè)得的紐奉布氏硬度崖值表示為辱字母HB宵加上所測(cè)榜得的硬度螺值，例如倦HB40案0。在其他試釀驗(yàn)條件下眾，在HB丙后面要注儉明鋼球直小徑、載荷臨大小及保祖載時(shí)間，賀例如：1符30HB余W10/屠1000調(diào)/30表桌示用Φ1緊0mm的淹硬質(zhì)合金割球在9.阿807k糖N載荷下棍保持30狗s測(cè)得的講布氏硬度宇為130雖。硬度值堆表示法騰中一般冬不寫單稀位。試驗(yàn)標(biāo)水準(zhǔn)：G善B2逢31.搭1－2膝002邀金屬盟布氏硬招度試驗(yàn)討第1欄部分：汪試驗(yàn)方貓法。3.3秩布氏硬鄉(xiāng)豐度測(cè)定節(jié)的優(yōu)缺居點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)因壓痕面忽積較大，鞏能反映較惰大范圍內(nèi)黑金屬各組收成相綜合木影響的平春均值;因壓痕京面積較容大,測(cè)何值較準(zhǔn)婆確,測(cè)潛量誤差刻較小;餃而不受勇個(gè)別組壇成相及侍微小不螞均勻度雖的影響給。布氏硬度練值和抗拉渾強(qiáng)度σb間存在痛一定換塑算關(guān)系你。見(jiàn)想表3。表3.拼布氏醒硬度與飄抗拉強(qiáng)室度的關(guān)唉系缺點(diǎn)由于壓噴痕大,噴只宜測(cè)遮半成品愚;不宜測(cè)太繩薄，太軟慕、太硬（0.25并D<d<載0.6D左）的材料較；對(duì)不同材吼料和厚度觸的試樣需丹更換壓頭第和試驗(yàn)力諸，測(cè)壓痕衰直徑費(fèi)時(shí)沸，還得查賤表，所以形效率低。3.5卷測(cè)晌量注意雷事項(xiàng):d的范圍訪應(yīng)為0.患25D<塑d<0.哄6D，否展則測(cè)量結(jié)曬果無(wú)效；由于壓號(hào)痕周圍述存在變誕形硬化值現(xiàn)象約道2-3言倍的d孝，要求赴相鄰兩挖個(gè)點(diǎn)的那距離≥僻4d，宏軟材料縣≥6d根；否則四測(cè)得的疊值將高丘于實(shí)際夠值；試件厚歡度不小糞于壓痕劑深度的羞10倍末；壓痕離試?yán)K件邊緣的蜓距離應(yīng)不塌小于壓痕牙直徑。安全注意退事項(xiàng)4.維氏嚼硬度測(cè)試縫法4.1件維氏蓮硬度的仍測(cè)量原崗理測(cè)量原窄理基本立上和布截氏硬度獎(jiǎng)相同，登所不同沙的是用與金剛石渠正四棱宜錐壓頭括。正四喚棱錐兩筋對(duì)面的趕夾角為傻136誤°，底煩面為正顆方形，漠如圖4獎(jiǎng)所示。維氏硬度氧所用的載挖荷有1k站g、3k障g、5k惕g、10喂kg、2趣0kg、殺30kg笑、50k杏g、10蠶0kg、壓120k樂(lè)g等，負(fù)慰載的選擇傅主要取決襖于試件的厚度捎。圖4傘維氏金質(zhì)剛石棱矩錐壓頭維氏硬度翼的測(cè)試原訂理壓痕是一竹個(gè)底面為栽正方形的緞?wù)睦忮F歇。用顯微速鏡測(cè)定方弟坑對(duì)角線殖長(zhǎng)度d，場(chǎng)維氏硬度您值HV等夕于所用載衫荷與壓痕攪面積的比奇值。壓痕面伍積F為喘：F=句d2/2si法n68?硬度表示亮為：HV查=P/F已=1.8狼544P稀/d2kg/螞mm2式中：烏P——載荷；d——對(duì)角線階長(zhǎng)度；F——壓痕面送積。當(dāng)載荷P良已知時(shí)，擺只要測(cè)得瓦壓痕對(duì)角移線長(zhǎng)度d飛，就可以拐求出維氏清硬度值。通常是癢在測(cè)量閘d值后微從《壓值印對(duì)角才線與維艇氏硬度吉對(duì)照表委》中查振出相應(yīng)見(jiàn)的硬度選值。4.2決壓痕對(duì)平角線的態(tài)測(cè)量壓痕對(duì)角掙線長(zhǎng)度是扶用附在硬捆度計(jì)上的司顯微測(cè)微創(chuàng)器測(cè)量的像。測(cè)量精貫度可達(dá)趣10-3mm。湊應(yīng)測(cè)出擱兩條互晝相垂直訂的對(duì)角勞線的長(zhǎng)旅度，取攝平均值床。規(guī)定兩條喜壓痕對(duì)角回線之差與廊較短對(duì)角社線之比不星大于2%況。若材料衰各個(gè)方向騰上的硬度釘不均勻而串使比值>喜2%者，湖需要在硬遲度值后面勁注明。維氏硬度過(guò)表示法640寫HV戀30匆表怎示用1揉36°夠金剛石仿壓頭在頂294穴.2N估試驗(yàn)力茄作用下急保持1傲0～1護(hù)5秒測(cè)蟻得的維針氏硬度跌值為6采40。640寧HV僅30澡/20賭表請(qǐng)示用1老36°堅(jiān)金剛石山壓頭在叼294勝.2N拴試驗(yàn)力利作用下勇保持2舟0秒測(cè)退得的維背氏硬度誘值為6元40。4.3獅對(duì)試洋樣的要炎求要求試樣姑經(jīng)過(guò)拋光盛，試樣厚欣度至少是僵壓痕深度淋的10倍狀或者不小身于壓痕對(duì)鋤角線的1曠.5倍，高在滿足這凡個(gè)條件的愿情況下盡偉可能選用頌較大載荷驢，可減少酷測(cè)量誤差患。4.4常優(yōu)缺斤點(diǎn)及注曾意事項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)可測(cè)定述從極軟連到極硬長(zhǎng)各種金船屬材料睜的硬度院,且不壘同載荷亂下的維掠氏硬度命值可以攔進(jìn)行比舉較。維氏硬度孝值測(cè)量精蝕確可靠，蛇在材料科賞學(xué)研究中卷被廣泛應(yīng)沾用。4.4應(yīng)優(yōu)缺點(diǎn)及游注意事項(xiàng)缺點(diǎn)維氏硬度殃需測(cè)量對(duì)蓋角線的長(zhǎng)龍度，然后們通過(guò)計(jì)算之或查表才忽能得到硬箏度值。測(cè)憤量過(guò)程繁家瑣，工作僚效率低。鉤在測(cè)量過(guò)蠟程中，采障用計(jì)算機(jī)吵控制測(cè)量青過(guò)程，采姓集和處理俘數(shù)據(jù)，可券能克服上是述缺點(diǎn)并合大大提高淘工作效率壟。注意維氏硬度恭兩相鄰壓蒙痕中心之程間的距離題，對(duì)于鋼廳、銅及銅瞇合金至少溪應(yīng)為壓痕棋對(duì)角線長(zhǎng)夫度的3倍場(chǎng)；對(duì)于輕芽金屬、鉛字、錫及合羽金至少應(yīng)紛為壓痕對(duì)如角線長(zhǎng)度價(jià)的6倍。遵如果相鄰校兩壓痕大質(zhì)小不同，質(zhì)應(yīng)以較大丙壓痕確定勸壓痕間距毀。金屬維關(guān)氏硬度譜試驗(yàn)執(zhí)擇行的現(xiàn)撫行標(biāo)準(zhǔn)吼為：GB/T擠434給0.1－概1999病金屬維識(shí)氏硬度試茂驗(yàn)第1憂部分：試乏驗(yàn)方法。5使用防硬度計(jì)應(yīng)描注意的事蜂項(xiàng)除了各種濟(jì)硬度計(jì)使柏用時(shí)特殊木注意事項(xiàng)屢外，還有撓一些共同嬌的應(yīng)注意壤的問(wèn)題，猾現(xiàn)列舉如栗下：1)硬玻度計(jì)本遙身會(huì)產(chǎn)蠅生兩種蔬誤差：一是其零洋件的變形完、移動(dòng)造奔成的誤差努；二是硬度館參數(shù)超出爹規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)幅所造成的善誤差。對(duì)抖第二種誤已差，在測(cè)拋量前需用惱標(biāo)準(zhǔn)塊對(duì)散硬度計(jì)進(jìn)沃行校準(zhǔn)。洛氏硬華度各標(biāo)置度有一騎事實(shí)上術(shù)的適用諒范圍，鴿要根據(jù)姻規(guī)定正效確選用濾。例如記，硬度廊高于H緩RB1俘00時(shí)趴，應(yīng)采掠用HR湯C標(biāo)度晨進(jìn)行測(cè)軟試；硬校度低于瓣HRC您20時(shí)撐應(yīng)用H毯RB標(biāo)般度進(jìn)行在測(cè)試。緣瑞因?yàn)槌槼銎湟?guī)慮定的測(cè)鈔試范圍潮時(shí)，硬噸度計(jì)的悟精確度柔及靈敏危度較差案，硬度裙值不準(zhǔn)怒確，不械宜使用護(hù)。其他硬終度測(cè)試錢法也都筐規(guī)定有鳳相應(yīng)的渠校正標(biāo)吉準(zhǔn)。2)壓儀頭避免撞絨擊,保持薄清潔;3)在試工件允許的察情況下，滋一般選不傭同部位至織少測(cè)試三龜個(gè)硬度值帆，取平均桶值，取平漁均值作為鄉(xiāng)豐試件的硬神度值。4)院對(duì)形狀貿(mào)復(fù)雜的釣試件要拒采用相龜應(yīng)形狀隆的墊塊青，固定獻(xiàn)后方可勒測(cè)試。怒對(duì)圓試瞞件一般鍵要放在馬V形槽傭中測(cè)試呆。5)療加載時(shí)體動(dòng)作要粒輕穩(wěn)，沈加載時(shí)卻不能移殼動(dòng)試樣油或轉(zhuǎn)動(dòng)巡壽壓頭。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．洛加氏硬度套：不同壺?zé)崽幚砥獱顟B(tài)的欣T10磁鋼或4剖5號(hào)鋼事，每組暈7塊試興樣，每顫個(gè)樣打僑三個(gè)點(diǎn)毅取平均中值，做棚出材料最熱處理蟻狀態(tài)與兄硬度對(duì)念應(yīng)的曲夾線圖或孩表。2.貞45號(hào)拴鋼布氏偉硬度，療測(cè)量壓誓痕的直壇徑，利沈用公式孔計(jì)算布臘氏硬度活值。思考沒(méi)題1．最常用種的硬度松計(jì)有哪誦幾類？惹其硬度衰用什么茂符號(hào)表逗示？2．洛憂氏硬度闖計(jì)的測(cè)糟量原理貓是什么坊？3．最常瞇用的三種員洛氏硬度瞇標(biāo)準(zhǔn)的壓惠頭載荷是緣瑞如何配合拒使用的？4．布阻氏和維比氏硬度滾的試驗(yàn)鋪原理是辱什么？5．試說(shuō)風(fēng)明布氏、盯洛氏、維勞氏硬度試懸驗(yàn)的優(yōu)缺僵點(diǎn)、適用磚范圍及測(cè)講量注意事狡項(xiàng)。6．符查號(hào)13路0HB串W10佳/10查00/宜30、店HRC最50、壁640硬HV傻30/摘20憑的含義極？實(shí)驗(yàn)一質(zhì)鐵乖碳合金想平衡組蓬織觀察一、實(shí)驗(yàn)草目的1.從學(xué)會(huì)使完用光學(xué)澤顯微鏡共；2.象掌握鐵霧碳合金負(fù)在平衡衣?tīng)顟B(tài)下嚴(yán)的組織蜓特征。實(shí)驗(yàn)一崖鐵碳挖合金平忽衡組織各觀察二、實(shí)神驗(yàn)儀器4×A型金腐相顯微鏡鐵碳合司金平衡六組織鐵碳合荒金平衡物狀態(tài)的克顯微組膨織是指極合金在鮮極為緩霞慢的條洲件下，伙即接近藍(lán)于平衡墾狀態(tài)下根所得到窗的組織樣；可以根據(jù)異Fe-F純e3C平衡撤相圖來(lái)譜分析合遺金在平技衡狀態(tài)映下的顯茫微組織膏；鐵碳合金蜂在室溫下鐮的平衡組啦織均由鐵蓄素體（F承）和滲碳曉體（Fe3C）兩相秧按不同樣數(shù)量、怎大小、栗形態(tài)和柳分布所果組成。鐵碳合僚金的分漆類Fe-C平衡相圖鐵碳合金嘆的分類根據(jù)鐵碳寄合金的含首碳量和組章織的不同雙，可將其您分為三類災(zāi)：1.工業(yè)我純鐵（含激碳﹤0.02誰(shuí)18%）艇—顯微組意織為鐵素暗體：2.鋼彩（含碳腳0.0種218牙~2.趨11%）—其特桃點(diǎn)是高溫貓組織為單眼相奧氏體壺，具有良偶好的塑性紀(jì)，適于鍛登造。根據(jù)臨試問(wèn)組織讓的不同，棍鋼又可分歇為三類：亞共析鋼告（含碳﹤且0.77付%）—組棄織為鐵素個(gè)體和珠光墊體；共析鋼（令含碳量為瞎0.77旗%）—組望織是珠光幸體；過(guò)共析冤鋼（含票碳﹥0.7全7%）種—珠光師體和滲離碳體3.白口盆鑄鐵（含嗓碳量2.夸11~6心.69%瘦）—特點(diǎn)牛是液態(tài)結(jié)井晶時(shí)都有煌共晶轉(zhuǎn)變做，具有好妹的鑄造性點(diǎn)。但高溫退組織中滲貌碳體量多弄，性脆，征不適合鍛笑造。根據(jù)中室溫組織搭的不同，炊白口鑄鐵抽又分為三希類：亞共晶白己口鑄鐵（吹含碳﹤4跪.3%）艱—組織為脂珠光體、草滲碳體與敘變態(tài)萊氏賄體；共晶白堪口鑄鐵優(yōu)（含碳院量為4議.3%猴）—組糞織是變冷態(tài)萊氏鍛體；過(guò)共晶慎白口鑄但鐵（含浮碳﹥4.3羊%）—嚷組織是谷滲碳體勝與變態(tài)喪萊氏體弊。鐵碳合伏金的組使織1.工業(yè)釋純鐵工業(yè)純門鐵組織碳的質(zhì)量龍分?jǐn)?shù)小于0.02涼18%的鐵碳臥合金稱籍為工業(yè)糾純鐵；白亮基乓底是鐵翻素體的扎不規(guī)則發(fā)等軸晶倍。黑色鉛線條是亡鐵素體烈的晶界毯；在某些晶什界可以看量到少量不趕連續(xù)薄片葉狀三次滲譽(yù)碳體；硬度、強(qiáng)名度不高而吩塑性、韌話性較好。2.碳鋼（1）崖共析鋼含碳量為抗0.77箏%，在7唇27℃以詢上的組織泛為奧氏體贏，冷至7渴27℃時(shí)唱發(fā)生共析確反應(yīng)：珠光體電分鏡照片珠光體光午鏡照片將鐵素對(duì)體與滲諷碳體的智機(jī)械混宰合物稱挑為珠光狼體（P）。室溫花下珠光體爸中滲碳體票的質(zhì)量分秤數(shù)約為12%；慢冷所飄得到的診珠光體證呈層片擦狀；采用電纖子顯微邪鏡高倍駕放大能征看出Fe3C薄層的揮厚度，F(xiàn)e3C窄條與基慌體F兩者有陜明顯的御分界線供。普通吩光學(xué)顯泊微鏡下軟觀察時(shí)裝，只能喉看到Fe3C成細(xì)黑喜線條分脹布在鐵吉素體上秘；位向相同裙的一組鐵寒素體加滲岡碳體片層棟，稱為一股個(gè)共析領(lǐng)景域；當(dāng)放大倍貸數(shù)低，珠施光體組織單細(xì)密或浸瓜蝕過(guò)深時(shí)紐奉，珠光體論中的片層榨難以分辨朝，呈一片慈暗色區(qū)域壩。2.碳鋼（2）蜂亞共析攀鋼亞共析鋼拘的含碳量寬為0.0存218%領(lǐng)~0.7扇7%，其紛組織為先易共析鐵素?zé)o體加珠光雷體。20鋼平恢衡組織40鋼平衡縮慧組織在顯微鏡售下鐵素體擺呈亮色，萬(wàn)珠光體呈智暗色；鐵素體娘的形態(tài)您隨合金益含碳量營(yíng)（即鐵織素體的繳量）的喝多少而炸變化。鑼例如20鋼，其組吸織的基體喜為等軸晶甲粒，少量多暗色珠光捎體分布在愚鐵素體晶壺粒邊界或益三叉晶界柏上，呈不腔規(guī)則島狀衡，40鋼珠光體青與鐵素體梳量相當(dāng)，壩當(dāng)碳含量汗大于0.5游%時(shí)，珠光英體成為鋼放的基體，欲鐵素體呈滲連續(xù)或斷父續(xù)的網(wǎng)絡(luò)苗狀圍繞著過(guò)珠光體分旱布。2.碳鋼（3）暮過(guò)共析買鋼過(guò)共析沖鋼的含水碳量為氣0.7歲7%~貼2.1躁1%，陰但由于斤含碳量薯過(guò)高，霞二次滲餐碳體量殘?jiān)龆?，?duì)使鋼變侍脆，實(shí)層用鋼的壓最大含紐奉碳量只婆到1.茂3%。T12鋼硝永酸酒精接腐蝕過(guò)共析鋼佛的組織由講珠光體及緣瑞二次滲碳充體組成，挪二次滲碳蕉體呈網(wǎng)狀概，分布在遇晶粒邊界牽，含碳量蹤蝶愈高，滲洋碳體網(wǎng)越授多越完整宅；3.白甚口鑄鐵（1）襖共晶白麥口鑄鐵共晶白蠻口鑄鐵共晶白幸口鑄鐵恥的含碳狼量為4.3%，此合刃金由液東態(tài)冷卻浴到114敬8℃時(shí)，全饅部發(fā)生塌共晶反狹應(yīng)：所得產(chǎn)積物為萊鉛氏體（Ld），呈弄豹皮狀址，其中振奧氏體余呈短棒斑或小條箭狀分布索在滲碳計(jì)體基礎(chǔ)駛上，在馬以后的塊繼續(xù)冷杠卻過(guò)程隊(duì)中，只智有奧氏爽體發(fā)生赤轉(zhuǎn)變，糠先析出解二次滲起碳體，籌后在727℃形成珠洪光體。刃；沿奧氏體許邊界析出歲的二次滲底碳體，常福與共晶滲貝碳體連成邊一片，不宇易分辨；室溫組織行是由奧氏雨體轉(zhuǎn)變來(lái)紐奉的二次滲繩碳體、珠刊光體及原剖共晶滲碳歉體組成，看稱變態(tài)萊演氏體（Ld’）。所謂戶變態(tài)的實(shí)疊質(zhì)是指共遷晶內(nèi)部組騙成物改變割，并非形蚊貌改觀，麻在顯微鏡壞下觀察變柏態(tài)萊氏體漆仍呈豹皮漆狀。3.白口沉鑄鐵（1）文亞共晶仇白口鑄宏鐵亞共晶村白口鑄幕鐵亞共晶白懇口鑄鐵含駕碳量為2.11卵%~4.陰3%；這類合金菜凝固時(shí)先券析出初生漸奧氏體，順呈樹(shù)枝狀勁，剩余液扁體在114稼8℃發(fā)生共晶奸反應(yīng)得到座萊氏體，唇繼續(xù)冷卻侮時(shí)初生奧盼氏體及共巡壽晶體中的去奧氏體各舒在原地發(fā)喚生相同的圓轉(zhuǎn)變，即案先析出二灘次滲碳體牛，后形成捷珠光體；室溫組納織是由假初生奧籍氏體轉(zhuǎn)艇變所得霜的二次附滲碳體巨加珠光酷體（Fe3CII+P）及變態(tài)殿萊氏體Ld’所組成雁。3.白分口鑄鐵（1）歡過(guò)共晶犯白口鑄大鐵亞共晶白盞口鑄鐵過(guò)共晶強(qiáng)白口鑄械鐵含碳勸量為4.3%傻~6.6獄9%；過(guò)共晶抄白口鑄摧鐵的組屯織由粗錢大片狀雜的一次怎滲碳體焰加變態(tài)笛萊氏體杰組成。實(shí)驗(yàn)所用丙材料表中列出鞭了觀察所萬(wàn)用的金相撈試樣，共療5套實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.娘學(xué)習(xí)顯棚微鏡的敗原理及丈操作過(guò)羅程；2.梨觀察、光分析工輸業(yè)純鐵公、亞共粗析鋼4控5鋼、科共析鋼條T8、茄過(guò)共析磨鋼T1悄2、亞不共析白縫口鑄鐵帳B亞、共析必白口鑄豪鐵B、匪過(guò)共析攝白口鑄量鐵B過(guò)的組織特林征，并畫(huà)僑出各組織尚示意圖。思考題1.匪簡(jiǎn)述純更鐵的室候溫組織袋與其性尋能關(guān)系拉。2.鐵陳素體、奧耗氏體、滲帽碳體、珠稈光體、萊綢氏體的結(jié)炭構(gòu)、組織切形態(tài)的特祥點(diǎn)。3.簡(jiǎn)銳述Fe-鼻Fe3C班相圖中三承個(gè)基本反娃應(yīng)：包晶便反應(yīng)、共寬晶反應(yīng)及絞共析反應(yīng)棵，寫出反淺應(yīng)式，注球出含碳量蜂及溫度。4.莊何謂碳顏素鋼？禾何謂白慕口鑄鐵桂？?jī)烧叻实某煞秩肌⒔M織定和性能肥有何差斬別？5.倉(cāng)變態(tài)萊種氏體的罪塑性比右珠光體竊的差，嘩說(shuō)明原橡因。實(shí)驗(yàn)二擴(kuò)鐵碳合骨金非平衡腥組織觀察一、實(shí)驗(yàn)劉目的1.拖觀察和姨研究碳煉鋼經(jīng)不掀同形式靠熱處理謊后顯微像組織的蛛特征；2.了估解熱處理捧工藝對(duì)鋼轉(zhuǎn)組織和性發(fā)能的影響領(lǐng)。實(shí)驗(yàn)原理碳鋼在清不平衡昏狀態(tài)，擾即快冷判條件下護(hù)的顯微藝組織不績(jī)能用鐵斗碳合金喚相圖來(lái)箭加以分籠析，而破應(yīng)由過(guò)稀冷奧氏瓜體等溫吸轉(zhuǎn)變曲容線圖—粗C曲線邪來(lái)確定覺(jué)；按照不放同的冷山卻條件意，過(guò)冷暫奧氏體芽將在不舌同的溫知度范圍湯發(fā)生不肅同類型省的轉(zhuǎn)變喇。通過(guò)風(fēng)金相顯撕微鏡觀或察，可返以看出熊過(guò)冷奧瞎氏體各申種轉(zhuǎn)變黑產(chǎn)物的嘴組織形景態(tài)各不繁相同。熱處理之棍所以能使撞鋼的性能冠發(fā)生顯著絮變化，主浩要是由于覆鋼的內(nèi)部混組織結(jié)構(gòu)己發(fā)生了一剛系列變化斯。采用不毀同的熱箱處理工市藝，將題會(huì)使鋼追得到不漫同的組蹈織，從環(huán)而獲得污所需性多能。共析鋼C曲線一般有以鴨下幾種熱尸處理方法熱處理誼工藝熱處理份種類雖箭然很多符，但各孔種熱處嘩理都不掘外乎包喂括加熱紀(jì)、保溫求、冷卻羅三個(gè)階朽段。熱處理諸工藝熱處理葉工藝曲災(zāi)線1.鋼擱的退火遷及正火嫩組織亞共析成拼分的碳鋼慕（如40約、45鋼蘆等）一般有采用完全位退火，經(jīng)取退火后可絨得到接近暴于平衡狀偉態(tài)的組織袍；過(guò)共析成奪分的碳素鼻工具鋼（枯如T10弦、T12創(chuàng)鋼等）一舉般采用球禾化退火，夸T12鋼狂經(jīng)球化退怎火后組織商中的二次數(shù)滲碳體及節(jié)珠光體中跳的滲碳體叫都將變成扒顆粒狀集；正火是體將鋼加宴熱到AC3或Acm以上30狡~50℃梅，保溫后芬進(jìn)行空冷戲，由于冷窗卻速度比通退火稍快助，組織中狐的珠光體挽相對(duì)量較甲高，且片昏層較細(xì)密鏟；對(duì)于低旗碳鋼來(lái)腰說(shuō)，正拆火后提揭高了硬酒度，對(duì)矛于高碳舉鋼來(lái)說(shuō)奴可消除酬網(wǎng)狀滲沾碳體，么為下一雙步球化踩退火及筑淬火做砍準(zhǔn)備。T12鋼球化千退火組歡織45鋼經(jīng)正火死后的組織圖中均勻疏而分散的焦細(xì)小粒狀擾組織就是化粒狀滲碳賣體。45鋼經(jīng)正火王后的組織縣通常要比臟退火的細(xì)滔，珠光體森的相對(duì)含宜量也比退把火組織中棕的多；圖中黑植的部分循為索氏差體組織現(xiàn)，白色循部分為諸鐵素體版組織。2.鋼認(rèn)的淬火竊組織凡是淬扯透性好典的材料嫌經(jīng)過(guò)淬蠻火處理短后均獲修得馬氏壞體組織混，而馬該氏體的傳形態(tài)又?jǐn)「鶕?jù)其伯本身的墓含碳量類不同而托有所區(qū)呈別。最聾常見(jiàn)的煤馬氏體解有板條快馬氏體勤和片狀卸馬氏體奏。（1）疏板條馬新氏體板條狀馬速氏體的立押體形態(tài)為休細(xì)長(zhǎng)的板主條狀，在魔低碳鋼中皂長(zhǎng)度約幾低微米，致橫截面近近似橢圓形姜，平均直籃徑小于1爭(zhēng)μm，通需常為0.悠1~0.乖2μm，邁在顯微鏡扣下表示為初一束束細(xì)號(hào)條狀的組移織。每束趟的條與條另之間以小銷角度晶界瘦分開(kāi)，束箭與束之間咐有較大的仙位相差。及這些有規(guī)杠則的成群四堆集的馬液氏體板條俯為成束的坦從奧氏體涂晶界中長(zhǎng)宅出。低碳馬稍氏體呈柱板條狀顫，因此貴稱低碳毅馬氏體錘為板條執(zhí)馬氏體機(jī)，其亞訊結(jié)構(gòu)內(nèi)蝴具有高病密度位窄錯(cuò)，也捧稱位錯(cuò)鞭馬氏體脈。2.鋼的淡淬火組織（2）眼片狀馬趴氏體片狀馬犁氏體的唯立體形建態(tài)是由暮許多厚狗度較小憲的凸透喚鏡狀晶腐體按不敗同角度播分布所隨組成。產(chǎn)在金相肯顯微鏡葬下觀察沈?yàn)槠瑺畎⒅袢~飾狀或針訓(xùn)狀，通糾常出現(xiàn)弓針狀和槽竹葉狀謀的幾率損較大，愉所以一宣般稱針嚷?tīng)铖R氏之體；當(dāng)金屬磨倦面與馬氏勤體平行相澡切時(shí)，可卡看到大馬爸氏體片。睛相鄰針狀的馬氏體片驅(qū)之間互不嘴平行，是省這種組織武的主要特憐征；在一個(gè)天奧氏體槽晶粒內(nèi)孟第一片栗形成的惠馬氏體飾往往貫惜穿整個(gè)卷奧氏體悠晶粒，港將奧氏為體晶粒羅加以分趣割，使因以后形煉成的馬支氏體片困受到限慎制。因酷此，片顫狀馬氏蟲(chóng)體大小咳不一，敘有的馬惜氏體片近中有一膏條中脊易面，在賺馬氏體艦片周圍剛往往有敢參與奧停氏體；片狀馬氏積體晶內(nèi)的晌亞結(jié)構(gòu)主戀要是孿晶阿，所以也弟叫做孿晶菌型馬氏體墓。板條馬氏撲體顯微組賊織片狀馬愉氏體顯匪微組織2.鋼狀的淬火計(jì)組織淬火冷辣卻速度蓋，有油何冷和水閑冷；根金據(jù)加熱滲溫度又雨分為不全完全淬史火，正挖常淬火跡和過(guò)熱興淬火。（1）不窗完全淬火矛：將45獅鋼加熱到頓Ac1以上，基但低于產(chǎn)Ac3（760拼℃），迎然后在水座中冷卻，危這種淬火罩稱為不完己全淬火。在這個(gè)襯溫度加循熱，部栽分鐵素穿體尚未盡溶入奧優(yōu)氏體中烤，經(jīng)淬蹤蝶火后將獻(xiàn)得到馬座氏體和變鐵素體拋組織。很在金相貍顯微鏡掛中觀察叫到的是挪呈暗色騎針狀馬鳳氏體基判底上分瞧布有白絲式色塊狀徑鐵素體逮。（2）旨正常淬帥火：4園5鋼經(jīng)淹正常淬垃火（8景60℃雹）后將鳴獲得細(xì)散針狀馬緊氏體，叼由于馬升氏體針紗非常細(xì)產(chǎn)小，在異顯微鏡荒中不易吳分清。（3）過(guò)窗熱淬火：神若將淬火通溫度提高判到100邀0℃（過(guò)越熱淬火）膚，由于奧叼氏體晶粒林的粗化，打經(jīng)淬火后頌將得到粗祥大針狀馬乘氏體組織雁。45鋼不完寇全淬火崖組織45鋼正常淬選火組織45鋼過(guò)熱淬呈火組織2.鋼丹的淬火脈組織淬火冷卻別速度，有匪油冷和水鍵冷；根據(jù)百加熱溫度份又分為不羅完全淬火呀，正常淬膚火和過(guò)熱糕淬火。若將4端5鋼加確熱到正鞋常淬火窮溫度，宮然后在恨油中冷芳卻，則是由于冷退卻速度尋不足，蹤蝶得到的刑組織將陸是馬氏震體和部親分屈氏勁體（或偷混有少以量貝氏眼體）。45鋼800℃油冷的遣顯微組杠織亮白色為句馬氏體，顛呈黑色塊氧狀分布于壞晶界處的倉(cāng)為屈氏體2.鋼的盟淬火組織T12曾鋼在正濾常溫度你淬火后支的顯微素組織，巖除了細(xì)精小的馬勒氏體外慢尚有部妨分未溶錫入奧氏麗體中的吐滲碳體閣（呈亮焰白顆粒裁）；當(dāng)T1著2鋼在組較高溫漲度淬火拐時(shí)，顯久微組織愉出現(xiàn)粗鑼大的馬瞎氏體，啦并且還象有一定暖