文档介绍：实验五铁碳合金平衡组织的观察与分析一、实验目的熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征。了解由平衡组织估算亚共析钢含確量的方法。二、实验说明研究铁碳合金的平衡组织是分析钢铁材料性能的基础。所谓平衡纽织,是指合金在极其缓慢冷却条件下得到的组织。如图5-1所示。[600厶• 493140013001200Y110()姿100()()700!60()500F*Fe3CuiNFe3CI♦IdG77BL^AEiJ1M727Ld7订丨1P-FeCZdLdFe3Ci♦LdI .%图5-1Fe-Fe3C平衡组织相图由Fe-Fe3C相图可以看出,铁碳合金的室温平衡组织均由铁素体、渗碳体[由分从液体屮真接析出的一次渗碳体(Fe3Ci);从奥氏体屮析出的二次渗碳体();从铁素体屮析出的三次渗碳体(FesCG]两个基木相所组成,但对不同含碳量的铁碳合金,由于铁索体和渗碳体的相对数量、析出条件、形态与分布不同,从而使各类铁碳合金在显微镜表现出不同的组织形貌。%的铁碳合金,其显微组织由铁素体和三次渗碳体所纟R成。经4%***酒精溶液浸蚀麻铁索体晶粒呈亮白色块状,晶粒和晶粒Z问显出黑线状的晶界。三次渗碳体呈不连续的小H片位于铁素体的晶界处。共析钢共析钢是指含碳暈().77%的铁碳合金。共析钢的显微组织全部由珠光体纽•成。在平衡条件下,珠光体是铁素体和渗碳体的片状机械混合物,经4%***酒精溶液浸蚀Ju,-H铁素体和渗碳体均为亮白色;在较高放大倍数时(600X以上),能看到珠光体屮片层相同的宽条铁素体细条渗碳体,且两者相邻的边界呈黑色弯曲的细条。由于珠光体屮铁素体与渗碳体的相对量相并较大,按照杠杆定律可计算出两者相对量的比约为8:1,从而形成了铁素体片比渗碳体片宽的多的特征。在屮等放大倍数下(400X左右),因显微镜的分辨能力不够,珠光体屮的渗碳体两侧边界介成一条黑线。在放大倍数更低的情况下(200X左右),铁素体与渗碳体的片层都不能分辨,此时珠光体呈暗黑色模糊状。3•〜%之1训的铁碳合金。业共析钢的显微组织是由先共析铁素体(呈亮白色块状)与珠光体(呈暗黑色)组成。随着含碳最增加,组织屮铁素体量逐渐减少,而珠光体量不断增加。%时,铁索体由块状变成网状分布在珠光体周围。根据亚共析钢的平衡组织还可用下式估算钢的百分数:C%=K%%式屮:C%—钢的含碳量K%—%—〜%之间的铁碳合金。。随着含碳量的增加,二次渗碳体量增多。经4%***酒精浸蚀麻,二次渗碳体呈亮白色网分布在珠光体周用。若经苦味酸钠溶液煮沸浸蚀后,则一-次渗碳体网呈黑褐色,铁素体网仍呈白亮色。在显微分析中,常用此法来区分铁素体网和渗碳体网。白口铸铁(1) %的铁碳合金。共晶H口铸铁在室温下的显微组织为变态莱氏体。经4%***酒精溶液浸蚀示,其显微组织特征为暗黑色粒状或条状珠光体分布在亮白色渗碳体的基体上。(2) 〜%Z间的铁碳合金。亚共晶白口铁的室温组织由珠光体、二次渗碳体和变态莱氏体所纽•成。经4%***酒精浸蚀后,其显微组织特征为暗黑色的树枝状的珠光体(保留着初生奥氏体的树枝晶形态)被一圈白色二次渗碳体所包曲I,在其周鬧分布变态莱氏体。(3) %的铁碳合金。过共晶白口铁在室温下的显微组织为白色长条状的一次渗碳体分布在变态莱氏体基体上。灰口铸铁、%的铁碳合金。碳除少量溶解于基体外,大部分以游离态的石墨形式存在。金属基体分为珠光体、铁素体和珠光体+铁素体三种,形状大小不同的石墨分布在钢的基体上。(1) 灰口铸铁碳以部分或全部片状石墨状态分布在三种基体上。断口呈暗灰色,浇注的冷却速度越慢,越有利于促进石墨化。(2) 球墨铸铁在熔化的铸铁液屮加入一定量的球化剂(镁、钙、稀土等)后再浇注,使石墨呈球状析出。球状石墨分布在三种不同类型基体上,石墨呈黑色,铁索体呈白色,珠光体呈墨色。(3) 可锻铸铁又称展性铸铁。由白口铸铁经石墨化退火而成。石墨呈团絮状,分布在三种基体上,石墨由渗碳体分解而得。三、 实验材料及设备按表5・1、表5・2所列制备好金相试样。金相显微锐。四、 实验内容与步骤在显微镜下观察表屮铁碳合金的显微组织。2•估测未知含碳量的亚共析钢屮珠光体所占视场面积的百分数。五、 。图上标出组织,在图下面注明材料、退火状态、浸蚀剂和放人倍数。