机械工程材料金相制备及铁碳合金平衡组织观察实验报告
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1、实验报告院系： 课程名称： 日期：班级： 组号： 学号： 实验室：专业： 姓名： 教师签名：实验名称： 金相试样制备及铁碳合金平衡组织观察 成绩评定：实验仪器材料： 金相显微镜、铁碳合金平衡组织标准试样、抛光机、不同型号金相砂纸、4%硝酸酒精溶液实验目的要求：1.了解金相试样的制备过程2、熟悉金相显微镜的使用方法.3.掌握铁碳合金在平衡状态下的是显微组织仅其与成分性能之间的关系.实验原理： 一、金相试样的制备金相显微试样的制备过程包括取样、镶欺、磨制，抛光、浸浊等工序。1.取样：显微试样的选取应根据研究目的，取其具有代表性的部位。2镶嵌：如果试样大小合适，便于用手握持磨钊，则无需镶嵌。3.磨制：磨制分为粗磨和细磨。(1)粗磨。粗磨是为了获得一个较平整的表面，钢铁材料通常砂轮机上磨干。打磨过程中，压力不宜过大，并用水冷却，以防试样过热引起组织变化。(2)细磨。细磨是为了消除粗磨的磨痕，以得到平整而无滑的磨面。将试样在粒度不同的金相砂纸上由粗到细的研磨。研磨时注意意：砂低铺平，用力均匀平衡，方向一致；回程不能与矿纸接触，即单程单向地研磨，以保证腾面平整而不产生孤度;更换砂纸时应将试样转到9
2、0，使新旧磨痕垂直。4.抛光：抛光的目的是去除细磨后留下的细微磨痕，使磨面星呈光亮镜面。抛光常用方法有：机械抛光，电解抛光和化学抛光等。机械抛光在抛光机上进行，抛先机由电动机和抛光盘组成。抛光盘上放置不同材质的抛先识物。抛光时要在抛光盘上不断滴注抛先液，抛光时应将试样均匀平整地压在旋转的抛元盘上，压力不宜过大，时间不宜过长，试样表面磨痕全部消除而呈光亮镜面后即可停止。5.浸浊： 除观絮试样中某些金属非金属夹杂物或铸铁中的石墨等情况外，经抛光后的试样磨面，必须用浸浊液剂进行浸浊，以清楚地显示其显微组织。最常用的浸烛方法是化学浸浊法。二、铁碳合金平衡组织观察合金在极缓慢冷却条件(如退火状态)下得到的组织为平衡组识。铁碳合金的平衡组织可以根据后厄Fe-Fe3C状图来分析。从状态图可知，所有碳纲和白口铸铁在密室温时的组织均由铁素体和渗碳体相组成。但于含碳量的不同，结晶条件的差异，铁素体和渗碳体的相对含量数量、形态、分布和混合情况不一样，因而将组成各种不同特征的组织。碳钢和白口铸铁的显微组织见下表所示。表格 碳纲和白口铸换的显微组织铁碳合金含碳量/%显微组织.亚共析钢0.02180.77F+P共
3、析钢0.77P过共析纲0.772.11P+Fe3C亚共晶白口铁2.114.30 P+ Fe3C+Ld共晶白口铁4.30Ld过共晶白口铁4.306.69Ld +Fe3C 实验步骤：1、金属试样的制备：取样、磨制、抛光、浸浊，按顺序进行。2、熟悉金相显微镜的构造和使用方法始。3、观票铁碳合金在平衡状态下的显微组织，并绘制所观察试样的显微组织示图。分析题：根据所观察的组织，分析含碳量对铁碳合金手衡组织和力学性能的影响。答：随碳含量增加，铁碳合金平衡组织为：亚共析钢：0.0248%wc0.77%， F+P;；共析钢： wc=0.77%，P；过共析钢：0.77% W2.11% ，P+Fe3C；亚共析白口铁：1%wC3%，P+ Fe3C+Ld；共晶白口铁： wc= 4.3%，Ld；共晶白口铁： 4.30%wc 6.69%，Ld +Fe3C。思考题：请回答，碳含量对铁碳合金组织和性能的影响。答： 1、C对平衡组织的影响。引起相组成物中F、Fe3C (相对含量的变化：C%- F%、Fe3C %。引起组织按组成物的变化： C%。室温组织由FF+PPP+Fe3CLd Ld +Fe3CFe3C 。引起组织形态的变化：例Fe3C：C%-不连续-连续网状。2、C对力学性能的影响。对纲的影响：C%-硬度， 塑、韧性；强度：先升后降(当C1.0%时，Fe3C呈连续网状)。对白铁影响：脆性很大，强度很低，硬度、耐磨性很高。
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