冶金物相分析报告.ppt

4 冶金物相分析 4.1 物相分析在钢铁冶金中的应用 （1）炉渣物相的分析 例如：转炉渣随碱度的增加，渣中物相的生成次序为 CaO.MgO.SiO2（钙镁橄榄石，简写为CMS） →2CaO.MgO.2SiO2(镁蔷薇辉石，简写为C3MS2） →2CaO.SiO2(硅酸二钙，简写为C2S） →3CaO.SiO2(硅酸三钙，简写为C3S） →析出CaO （2）钢中夹杂物 例如：氧化物夹杂 Al2O3, SiO2, 12CaO.7Al2O3, MnO.SiO2 硫化物夹杂 MnS, FeS，CaS 氮化物夹杂 AlN，TiN (3) 耐火材料 例如：镁质耐火材料 MgO, 胶结相 C2S，C3S，C2F等 （4）烧结矿 例如：Fe3O4, FeO, Fe2O3, 胶结相 CF，C2F，CFS（钙铁橄榄石)，如生成C2S，βC2S→γC2S体积膨胀10%，会造成烧结矿冷却后粉化 4.2 光学显微镜 观察透明样品使用透射式显微镜, 称为岩相显微镜。 观察不透明样品使用反射式显微镜，称为金相显微镜； 4.2.1 岩相显微镜（偏光显微镜） 岩相显微镜是在透射光下测定透明矿物的物理光学性质，以鉴定和研究物相的一种方法。 偏光是在光路中加入起偏振镜和检偏振镜构成的。自然光（灯光）通过偏振镜可变为偏振光，在偏光下可观察到透明矿物的物理光学性质，以作为鉴别矿物的依据。 (１)单偏光观察 在光路中仅插入下偏光镜(起偏镜)， 得到单偏光。 在单偏光下可观察到物相的形状、大小、数量、分布、透明度、 颜色、 多色性 及解理。 在单偏光下旋转样品、矿物颜色发生变化，称为多色性。 例如： 铬硅酸盐的多色性为 黄一绿一深绿， 锰橄榄石的多色性为 棕红 一 淡红 一 兰绿色。 (２)正交偏光观察 在单偏光光路的基础上，加入上偏光镜(检偏镜)，即构成正交偏光光路，可对矿 物的消光性，干涉色等光学性质进行测定。 偏光通过均质体矿物后， 振动方向不发生变化， 所以光不能 通过上偏光 镜， 视场呈黑暗消光现象。 非均质体矿物因光学性质各向异性，旋转载物台一周，出现四 明四暗，即出现四 次消光现象。 在正交偏光下观察到有四次消光现 象的矿物，一定是非均质矿物。 非均质矿物在不发生消光的位置上发生另一种光学现象 — 干 涉现象。各种 非均质矿物具有不同的干涉色，可作为鉴别矿物的标志。 (3)锥光观察 在正交偏光的基础上再加上聚光镜， 转入勃氏镜于光路中， 便 构成锥光系统 ,以便测定矿物的干涉图、轴性、光性正负等光学性质。 由于不同矿物的干涉图形不一样，可作为鉴定矿物的依据。 通过在单偏光、正交偏光、锥光下测定矿物的物理光学性质，对照已知矿物物理光学性质手册，可达到鉴定样品中物相的目的。 4.2.2 金相显微镜(反光显微镜) 金相显微镜可观察炉渣、耐火材料、金属、钢铁样品的显微组织，可以鉴定钢中的夹杂物。 光片的制作：将试样粗磨、细磨、抛光后，在金相显微镜下观察。 金相显微镜鉴别分析物相的方法如下： (1)明视场观察 明视场是金相显微镜的主要观察方法。入射光线垂直照射在试 样表 面，利用试样表面反射光线进入物镜成象。 可观察样品的显微组织，物相的形状，大小，分布及数量。 借助各种化学试剂，显示样品的组织。 还可与各种标准评级图对比，进行钢中晶粒度和显微组织缺陷评级。 (2)暗视场观察 暗视场是通过物镜的外周照明试样， 并借助曲面反射镜以大的倾 斜角照射到 试样上。 若试样是一个镜面，视场内是漆黑一片。 在试样凹洼之处或透过透明夹杂而改变反射角， 光线才有可能进 入物镜，而被观察到。因此在 暗场下能观察到夹杂物是否透明。 4.3 X射线衍射分析 X射线照射到晶体上，和晶体发生相互作用，产生一定的衍射花样，它可反映出晶体内部的原子分布规律。因此，X射线衍射分析是通过衍射现象来分析晶体的内部结构。