文档介绍：思考题
1 金相显微镜的孔径光阑与视场光阑起何作用?
2 金相显微镜的放大倍数是如何确定的?你本人在实验中采用多大的放大倍数?放大倍数是否越大越好?为什么?
3 金相试验样品在磨/抛光之后为什么必须经过腐蚀才能利用金相显微镜观察分析金相组织?
4 描述几种典型成份的铁碳合金组织组成物的形态特征。
5 一次渗碳体与二次渗碳体的形态与分布状况有何区别?
6 分析随含碳量的增加,铁碳合金中的渗碳体数量、形态及分布状况如何变化?
实验一铁碳合金平衡组织观察及金相显微镜的使用
1. 了解普通金相显微镜的构造与使用方法。
2. 初步学会金相样品制备的基本方法
3. 初步识别各种铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征。
4. 分析化学成分(含碳量)对铁碳合金显微组织的影响,从而加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。
一、实验目的
二、实验概述
铁碳合金的显微组织是研究和分析钢铁材料性能的基础。所谓平衡状态的显微组织是指合金在极为缓慢的冷却条件下. (如退火状态即接近平衡状态)所得到的组织。。
A
C
D
G
S
1148℃
727℃
L
A
L+A
L+ Fe3C
F
A+F
A+ Fe3C
K
E
P
F
Q
C%→
Fe
F+ Fe3C
℃
Fe3C
铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢和白口铸铁的室温组织。由于含碳量不同,铁素体和渗碳体的相对数量,析出条件以及分布情况均有所不同,因而呈现出各种不同的组织形态。
类型
含碳量(%)
显微组织
浸蚀剂
工业纯铁
≤
铁素体
4%硝酸酒精溶液
碳
钢
亚共析钢
~
铁素体+珠光体
4%硝酸酒精溶液
共析钢
珠光体
4%硝酸酒精溶液
过共析钢
~
珠光体+二次渗碳体
4%硝酸酒精溶液
白
口
铸
铁
亚共晶白口铁
~
珠光体+二次渗碳体+莱氏体
4%硝酸酒精溶液
共晶白口铁
莱氏体
4%硝酸酒精溶液
过共晶白口铁
~
莱氏体+一次渗碳体
4%硝酸酒精溶液
表1-1 各种铁碳合金在室温下的显微组织
图1-3 工业纯铁显微组织(100×) 浸蚀剂为4%硝酸酒精溶液
纯铁在室温下具有单相铁素体组织。%的铁碳合金通常称为工业纯铁。黑色线条是铁素体的晶界,而亮白色基底则是铁素体的不规则等轴晶粒,在某些晶内和晶界驱粗处还可以看到不连续的薄片状三次渗碳体,含量微小忽略不计。
1、工业纯铁
三、铁碳合金平衡组织的显微分析
(1)亚共析钢 %~%范围内,其组织有铁素体和珠光体所组成。随着含碳量的增加,铁素体的数量逐渐减少,而珠光体的数量则相应地增多,两者的相对量可由杠杆定律求得。也可根据显微镜下观察到的珠光体和铁素体各自所占面积的百分数,近似地计算出钢的含碳量:c﹪=p%×% 式中:C%-钢的含碳量; P%-珠光体所占面积。
2、碳钢
%~%范围内的铁碳合金称为碳钢。按其含碳量与平衡组织的不同,可分为亚共析碳钢,共析碳钢和过共析碳钢3种。
图1-4所示分别为亚共析钢(20钢和60钢)的显微组织,其中亮白色为铁素体,暗黑色为珠光体。
图1-4 亚共析钢显微组(100×)
浸蚀剂为4%硝酸酒精溶液
%的碳钢称为共析钢,它由单一的珠光体组成,组织如图1-2所示。
图1-2
(2)共析钢
珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物。在一般退火处理的情况下,是由铁素体与渗碳体相互混合交替排列形成的层状组织。
共析钢显微组织(450×)
浸蚀剂为4%硝酸酒精溶液
图1-%的过共析碳钢的显微组织。组织形状为层片相间的珠光体和细小的网络状渗碳体。经硝酸酒精溶液浸蚀后,珠光体呈暗黑色,而二次渗碳体呈白色细网状。
图1-5 过共析钢显微组织(400×)
浸蚀剂为4%硝酸酒精溶液
(3)过共析钢
%~%范围内的碳钢称为过共析钢,它在室温下的组织由珠光体和二次渗碳体组成。钢中的含碳量越多,二次渗碳体数量就越多。二次渗碳体呈网状分布于晶界上。
(1)亚共晶白口铸铁 ~%范围内的白口铸铁称为亚共晶白口铸铁。室温下亚共晶白口铸铁的组织为珠光体、二次渗碳体和莱氏体,用硝酸酒精溶液浸蚀后,在显微镜下呈现黑色枝晶状的珠光体和斑点状莱氏体。
3、白口铸铁
%~%范围内的铁碳合金,按其含碳量及平衡组织的不同,又可分为亚共晶白口铸铁,共晶白口铸铁和过