铁碳合金平衡组织观察-课.pptVIP

铁碳合金平衡组织观察 实验目的 观察识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织 了解Fe--C合金的成分、组织和性能之间关系 实验仪器与材料 仪器： XJP-3C( 双目 ) 金相显微镜； 材料：八种铁碳合金试样 XJP-3C 双目金相显微镜构造 金相试样的制备过程 什么是平衡组织? 铁碳合金在极缓慢冷却条件下得到的组织称为平衡组织。 由于碳的质量分数不同，呈现出不同的组织状态。 铁碳合金的的分类 表 1 铁碳合金平衡组织 铁碳合金平衡相图 工业纯铁 Wc ＜0.0218 显微组织：F + Fe3CⅢ F是呈亮白色的等轴状晶粒 亚共析钢 0.0218%≤Wc＜0.77% 显微组织: P + F 由于Fe3C、F和P的体积质量都很相近，因此截面比可视为质量比，利用杠杆原理公式就可以估算出一个未知亚共析钢合金的Wc Wc=QP×0.77%+QF×0.0008% ≈QP×0.77% 共析钢 Wc =0.77％ 材料： T8钢 显微组织：P P：是由F和Fe3C交替排列而成的片层状组织。 其中，QF=88.5%， QFe3C=11.5%。 两者经硝酸酒精浸蚀后均呈亮白色，但F电极电位低，易受腐蚀，略呈凹陷；而Fe3C 电极电位高，不易溶解而凸起。 在不同的放大倍数下珠光体呈现出不同的组织形态 1000倍以上的显微镜下观察 400~500的显微镜下观察 200倍以下的显微镜下观察 过共析钢 0.77%＜Wc＜2.11% 材料： T12钢显微组织：Fe3CⅡ+P Fe3CⅡ呈网状分布在原奥氏体晶界上。并且随着Wc增加， Fe3CⅡ数量增加，网壁增厚。 当铁碳合金的Wc 2.11％时，碳主要是以Fe3C的方式存在，因其断口呈白色，又称为白口铸铁。根据含碳量的不同又分为亚晶白口铁、共晶白口铁和过共晶白口铁。 共晶白口铁 Wc =4.3％ 显微组织：L’d 在室温下L’d是P和Fe3C的机械混合物。由亮白色的Fe3C基体上分布的是暗黑色斑点和细条状的P，这种组织统称为L’d 。而Fe3C也是共晶Fe3C和Fe3CⅡ二者混合在一起。 亚共晶白口铁 2.11％ ＜Wc ≤4.3％ 显微组织：P+ L’d+Fe3CⅡ 黑色的斑点和细条以及亮白色的基体是L’d ，P呈暗黑色枝晶状，Fe3CⅡ与共晶Fe3C混成一体。 过共晶白口铁 4.3％ ＜Wc ≤6.69％ 显微组织：L’d+Fe3CⅠ 黑色的斑点和细条以及亮白色的基体是L’d ，亮白色宽白直条状的是Fe3CⅠ。 Wc对力学性能的影响： HBS(硬度) Wc↑ HBS ↑ σb（抗拉强度）： Wc≤0.9% Wc↑ σb ↑ Wc＞0.9% Wc↑ σb↓ * * 物镜转换器 物镜 纵动手论 横动手论 松紧调节手轮 粗动调焦手轮 微动调焦手轮 底座 灯座 试样压片组 载物台 双筒目镜组 固定螺钉 调节螺钉 视场光栏 孔径光栏 电源开关 取样 镶嵌 磨制 抛光 浸蚀 冷 镶 热 镶 粗磨 细磨 采用环氧树脂固化 采用镶嵌机，镶嵌材料选用胶木粉或电玉粉 采用锉刀等将取样时留下的毛刺等去除 金相砂纸由粗到细，200 400 600 800 1000，每次换砂纸应旋转90°后再磨 在抛光机上进行，抛光前应配好抛光液或使用抛光膏。抛光时间不应过长，2~5min为宜。 根据试样的不同选择不同的腐蚀剂，如碳钢选择3%~4%的硝酸酒精溶液。方法是用竹筷夹棉花蘸硝酸酒精擦拭试样表面，直到发灰发暗为止，再用清水冲洗并烘干。 机械夹持法 以夹具夹持的方法增大试样的尺寸，以便握持 取样的大小为Φ12×12mm或12mm的立方体，取样的部位应具代表性 铁碳合金 碳钢 铸铁 0.02％~2.11％ 2.11％ 亚共析钢 共析钢 过共析钢 亚共晶白口铁 共晶白口铁 过共晶白口铁 0.02％~0.77％ 0.77％~2.11％ 0.77％ 2.11％~4.3％ 4.3％~ 6.69％ 4.3％ 名称 含C量 工业纯铁 ＜0.02% 400× 铸态 3%～4% 硝酸酒精溶液 Ld + Fe3CⅠ 过共晶白口铁 8 400× 铸态 3%～4% 硝酸酒精溶液 Ld 共晶白口铁 7 400× 铸态 3%～4% 硝酸酒精溶液 P +Ld‘+ Fe3CⅡ 亚共晶白口铁 6 400× 退火 3%～4% 硝酸酒精溶液 P+ Fe3CⅡ T12 钢 5 400×