金相觀察和维氏硬度测试实验报告.docVIP

金相观察 1 四、实验内容及步骤 观察以下铁碳合金组织 在铁碳状态图上，根据碳的质量分数的不同，铁碳合金分为工业纯铁，碳钢及白口铸铁。 1.工业纯铁 碳的质量分数小于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。室温下的组织为单相的铁素体晶粒。用4%的硝酸酒精浸蚀后，铁素体呈白色。当碳的质量分数偏高时，在少数铁素体晶界上析出微量的三次渗碳体小薄片，见图 3-2。 2.碳钢 碳的质量分数在0.0218～2.11%范围内的铁碳合金称为碳钢，根据钢中含碳量的不同，其组织也不同，钢又分为亚共析钢，共析钢，过共析钢三种。 1）亚共析钢 碳的质量分数在0.0218～0.77%范围内，室温下的组织为铁素体和珠光体，随着碳的质量分数的增加，先共析铁素体逐渐减少，珠光体数量增加。见图 3-3 。白色有晶界的为铁素体，黑色层片状的组织为珠光体。 在显微镜下，可根据珠光体所占面积的百分数估计出亚共析钢的碳的质量分数： Wc≈Wp%×0.77% Wc –碳的质量分数 Wp –珠光体所占面积的百分数 2) 过共析钢 碳的质量分数在0.77～2.11%范围的碳钢为过共析钢。室温下的组织为层片状珠光体和二次渗碳体，见图 3-4。 用4%硝酸酒精浸蚀，二次渗碳体呈白色网状分布在珠光体周围。用碱性苦味酸钠溶液热蚀后，渗碳体呈黑色。 3、白口铸铁 含碳量在2.11～6.69%范围内的铁碳合金为白口铸铁。根据含碳量的不同又分为亚共晶白口铸铁，共晶白口铸铁，过共晶白口铸铁三类。 1）亚共晶白口铸铁 碳的质量数为2.11～4.3%，室温组织为珠光体二次渗碳体和低温莱氏体，见图 3-5 。黑色树枝状为初生奥氏体转变的珠光体，其周围白色网状物为二次渗碳体。其余为莱氏体，莱氏体中的黑色粒状或短杆状物为共晶珠光体。 2) 共晶白口铸铁 碳的质量分数为4.3%。室温组织为单一的莱氏体，见图 3-6。图中黑色的粒状短杆状为珠光体，白色基体为渗碳体。 3) 过共晶白口铸铁 碳的质量分数为4.3～6.6%之间。室温组织为一次渗碳体和莱氏体，见图 3-7。一次渗碳体呈白色长条状，贯穿在莱氏体基体上，其余为共晶莱氏体。 五、实验数据及处理 序号 样品名称 状态 浸蚀剂 显微组织 1 工业纯铁 退火 4%硝酸酒精 F 2 20钢 退火 4%硝酸酒精 F+P 3 45钢 退火 4%硝酸酒精 F+P 4 65钢 退火 4%硝酸酒精 F+P 5 T8钢 退火 4%硝酸酒精 P 6 T12钢 退火 4%硝酸酒精 P+Fe3CⅡ 7 T12钢 退火 碱性苦味酸钠 P+Fe3CⅡ 8 亚共晶白口铸铁 铸态 4%硝酸酒精 P+Fe3CⅡ+L’d 9 共晶白口铸铁 铸态 4%硝酸酒精 L’d 10 过共晶白口铸铁 铸态 4%硝酸酒精 L’d+ Fe3CⅠ 11 亚共析钢未知试样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 铸态 4%硝酸酒精 F+P 维氏硬度试验 维氏硬度计按试验力大小的不同，细分为三种试验： 1、维氏硬度试验； 2、小负荷维氏硬度试验； 3、显微维氏硬度试验。试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。 维氏硬度计表示为HV，维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度，表面硬化层硬度和有效硬化层深度，镀层的表面硬度，薄片材料和细线材的硬度，刀刃附近的硬度，牙科材料的硬度等，由于试验力很小，压痕也很小，试样外观和使用性能都可以不受影响。显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。用于测定金属组织中各组成相的硬度，用于研究难熔化合物脆性等。 维氏硬度计操1、打开硬度计的电源，旋转试验力变换手轮，选择试验力。 、转动压头与物镜转换罩壳，使物镜位于主体正前方位置。 、转动使试验台上升，直至试样表面清晰成像。如果在目镜观察到的像模糊，可转动，直至清晰为止。、移动目镜的刻线，使其刻线内侧逐步靠拢无限接近，按面板键，这时主屏幕上的值为零。 、按面板START键，仪器开始加载、保载、卸载。 、观察目镜中的压痕成像。 、移动右边手轮使刻线分开，移动目镜左侧鼓轮，使左边的刻线移动与压痕左边外形交点相切，移动右边刻线内侧与压痕外形交点相切，按下测量按钮，对角线d1测量完成，目镜转动90度，测量对角线d2，按下测量按钮，主屏幕显示本次测量的值和所转换的的硬度值。一次试验结束。 ．如果认为测量有误差，可重复上述程序再次测量。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面，用载荷值除以材料压痕凹坑的表面积，即为维氏硬度值(HV)。 　　计算公式为： ?? 维氏硬度计算公式 P为载荷，如10kg。 d为压痕对角线长度(mm)。压痕不在视场内压痕位置变化很大