《材料科学基础教学资料》材料试样显微组织显示(上).ppt

Ti-6Al-4V合金铸态组织热染偏振光+灵敏色片蓝网状(α+β)组织100X 退火工业纯钛热染偏振光+灵敏色片,100X 对于光各向同性材料, 如立方系结构的铝及其合金,偏振光就不起作用. 不过如果这类材料抛光后表面经过阳极化处理,在偏振光照明条件下,晶粒组织细节也可以显示出来. 如果在光程中放入灵敏色片, 还可以得到彩色图象. 超纯铝 Barker试剂阳极化 偏振光加灵敏色片 200微米 2024-F 变形铝合金(直径28.5 mm) 横向截面显微组织Barker 试剂阳极化 (30 V dc, 2 min.) 偏振光+灵敏色片 200微米 1100 Al (99% Al) 铸态显微组织. 偏振光+灵敏色片Barker试剂阳极化 (30 V dc, 2 min.) 显示出枝晶凝固组织和枝晶间的金属间化合物. 但是阳极化没有显示出枝晶内的偏析情况. 50微米 化学染色法适当的化学试剂与试样表面产生化学反应,形成一定的膜,使不同的相、不同取向的晶粒或成分不均匀的相呈现不同的颜色.某些很稳定的相在室温下不参与化学反应,因而不会被染色,仍保持为白亮色. 经过化学染色腐蚀后的试样如果在偏振光加灵敏色片照明条件下观察可以使显微组织的色彩更加鲜艳 Lichtenegger和Bloech染色腐蚀剂(简称LB试剂)100 mL 蒸馏热水20 g NH4F?HF0.5 g K2S2O5将二氟化铵溶于水,由于会发生强吸热反应, 因此开始时需要使用热水.用于使不锈钢中的奥氏体染色,铁素体和碳化物不会被染色. 在 25-30℃腐蚀1至5分钟. 使用聚乙烯容器 最好先湿润再腐蚀. 铸态双相不锈钢 (Fe-0.03%C-1.5%Mn-1%Si-25%Cr-7%Ni-4.5%Mo-0.2%N) 固溶处理后的显微组织. LB试剂 腐蚀. 奥氏体被染色而铁素体则不受影响. 由于是铸态组织, 奥氏体中不会出现退火孪晶. 10% 焦亚硫酸钠水 100 mL Na2S2O5 10 g室温下浸蚀使用偏振光加灵敏色片可以改善彩色效果用于钢中不同组织组成物效果良好 5160 合金钢(Fe – 0.6% C - 0.85% Mn – 0.25% Si – 0.8% Cr) 830?C奥氏体化 30 min, 538?C等温30 s, 水淬. 10%焦亚硫酸钠水溶液腐蚀. 马氏体(浅棕色)和上贝氏体(兰色) Klemm染色腐蚀剂 Muntz 金属(Cu – 40% Zn)加热到两相区(716?C),保温1 h,水淬. Klemm I 号试剂腐蚀,使β相染色. 明视场照明 100微米 Muntz 金属(Cu – 40% Zn)加热到两相区(716?C),保温1 h,水淬. Klemm I 号试剂腐蚀,使β相染色. DIC,α相内有退火孪晶 100微米 积成电路板显微组织 Klemm III号腐蚀剂 显示出铜基底,镀金层,硅晶片,以及焊料的真实色彩 50微米 焊料 镀金层 铜基底 硅晶片 腐蚀剂选择实例 碳钢焊缝 上图用2%硝酸精溶液腐蚀, 晶粒组织显示效果较差. 下图用Klemm I号试剂腐蚀, 可以看出, 基体金属与热 影响区(温度达Ar1)有明显 的分界线 照片用胶片在不同视场拍摄 数张照片后拼接而成 数字化图象则可以利用 拼接软件快速 拼接出看不出接缝的照片 基体 焊缝 热影响区 腐蚀剂选择实例碳钢焊缝 2%硝酸精溶液腐蚀,晶粒组织显示效果较差 腐蚀剂选择实例—碳钢焊缝Klemm I号试剂腐蚀 基体金属与热影响区(温度达Ar1)有明显的分界线 铸造铜-磷亚共晶合金Klemm II 试剂染色腐蚀 谢希文 材料试样显微组织显示(上) 试样的显微组织大多在明视场下观察并最常使用化学腐蚀法显示其组织 化学腐蚀使试样表面有选择地溶解掉某些部分而使组织细节显露出来并产生适当的反差.例如晶粒与晶界;不同取向的晶粒;不同的相;成分不均匀的相(偏析)等. 化学腐蚀剂的 基本组成 1. 腐蚀剂—盐酸,硫酸,磷酸,醋酸 2. 缓冲剂—乙醇,甘油 3. 氧化剂—过氧化氢, Fe3+,Cu2+ 为了控制腐蚀时的溶解过程,氧化速率必须受到控制. 因此,在配制腐蚀剂时,应坚持使用蒸馏水. 中碳钢 (Fe-0.4C-0.85Mn-0.6Si) 退火显微组织2%硝酸酒精溶液腐蚀, 先共析铁素体和珠光体 腐蚀剂选择实例—低碳钢板 2%硝酸酒精溶液腐蚀显示铁素体晶界及渗碳体 腐蚀剂选择实例—低碳钢板Beraha 试剂腐蚀晶粒染色情况