金相试样的制备及铁碳合金平衡组织-YLH-改解析.ppt

金相试样的制备及铁碳合金平衡组织分析 实验目的 了解金相试样制备过程； 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： 4XB( 双目 ) 金相显微镜； 材料： 9种铁碳合金试样 4XB 双目金相显微镜构造 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 金相试样的制备过程 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。 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 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（wc ) 铁碳合金的的分类 工业纯铁 ＜0.02% 表 1 铁碳合金平衡组织 编 号 材 料 显微组织 浸 蚀 剂 处理方法 放大倍数 01 工业纯铁 F 4% 硝酸酒精溶液 退火 400× 02 20 钢 F + P 4% 硝酸酒精溶液 退火 400× 03 45 钢 F + P 4% 硝酸酒精溶液 退火 400× 04 65 钢 F + P 4% 硝酸酒精溶液 退火 400× 05 T8 钢 P 4% 硝酸酒精溶液 退火 400× 06 T12 钢 P+ Fe3CⅡ 4% 硝酸酒精溶液 退火 400× 08 亚共晶白口铁 P +Ld‘+ Fe3CⅡ 4% 硝酸酒精溶液 铸态 400× 09 共晶白口铁 Ld 4% 硝酸酒精溶液 铸态 400× 10 过共晶白口铁 Ld + Fe3CⅠ 4% 硝酸酒精溶液 铸态 400× 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 F F 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% 20钢 45钢 亚共析钢 0.0218%≤Wc＜0.77% F P F P 20钢 45钢 F P F P 亚共析钢 0.0218%≤Wc＜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。 F Fe3C 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 珠光体 500× P 共析钢 Wc =0.77％ 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。 过共析钢 0.77%＜Wc＜2.11% P Fe3CⅡ P Fe3CⅡ 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。 白口铸铁 共晶白口铁 过共晶白口铁 4.3％ 4.3％~6.69％ 亚共晶白口铁 2.11％~4.3％ 白口铸铁 Wc＞2.11% 共晶白口铁 Wc =4.3％ 显微组织：L’d