实验八 铁碳合金的平衡组织观察.ppt

实验八 铁碳合金的平衡组织观察 一、实验目的 熟悉碳钢和白口铸铁在平衡状态下的显微组织特征，进一步巩固合金组织与相图的关系。 二、概述 Fe－Fe3C相图是研究碳钢和白口铸铁的重要工具，也是分析这些合金在平衡状态或接近平衡状态下显微组织的基础。根据Fe－Fe3C相图，将铁碳合金根据含碳量的不同分为三大类。 铁碳合金相图如下： 铁碳合金的分类： 1、工业纯铁 2、碳钢 3、白口铁 工业纯铁 含碳量低于0.0218%的铁碳合金我们称之为工业纯铁。工业纯铁在含碳量小于0.0008%时，其显微组织为单相铁素体。含碳量大于0.0008%时，工业纯铁的组织为铁素体和极少量的三次渗碳体。三次渗碳体由铁素体析出，沿铁素体晶界呈片状分布。 碳钢 碳钢按含碳量的不同，又可以分为三大类 ： 1、亚共析钢 2、共析钢 3、过共析钢 亚共析钢 含碳量在0.0218%至0.77%之间的铁碳合金称亚共析钢，其组织为先共析铁素体和珠光体。对于这类合金，随着含碳量的增加，珠光体所占的比例不断增加，接近共析成分时，铁素体在珠光体周围呈网状分布。 共析钢 含碳量为0.77％的铁碳合金称为共析钢，其组织为共析转变产物珠光体，即片状铁素体与渗碳体的机械混合物。在硝酸酒精溶液腐蚀下，铁素体溶解的速度比渗碳体大，因而渗碳体凸起。铁素体和渗碳体对光的反射能力相近，因此在明场照明下二者都是明亮的，只是两者的相界呈暗黑色。 过共析钢 含碳量在0.77%至2.11%之间的铁碳合金称为过共析钢 。其组织为先共析渗碳体和珠光体，先共析渗碳体呈网状分布在珠光体周围。 注意： 由于接近共析成分的亚共析钢的显微组织为白色网状物和珠光体，而过共析钢的显微组织也为白色网状物和珠光体，为了将两种白色网状物区别开来，我们采用一种特殊的腐蚀剂，即用煮沸的碱性苦味酸钠溶液腐蚀，经过腐蚀以后，我们可以发现过共析钢中的白色网状物被染成黑色，而亚共析钢中的白色网状物仍为白色 。 白口铁的分类： 1、亚共晶白口铁 2、共晶白口铁 3、过共晶白口铁 亚共晶白口铁： 含碳量在2.11%至4.3％之间的铁碳合金称为亚共晶白口铸铁。其组织为珠光体、莱氏体和二次渗碳体。 共晶白口铁 含碳量在4.3％的铁碳合金称之为共晶白口铸铁，其组织为共晶转变产物莱氏体。 过共晶白口铁 含碳量在4.3%~6.69%的铁碳合金称之为过共晶白口铸铁，其组织为一次渗碳体和莱氏体。 三、实验内容 教师在XJG－05显微镜上观察下列试样的显微组织，然后通过CCD摄像头将所观察到的显微组织图切换到计算机屏幕上，向学生讲解Fe－Fe3C合金的显微组织特征，学生根据其特征观察、辨别组织。 四、实验设备及材料 1、4×型金相显微镜、XJG－05金相显微镜 2、Fe－Fe3C合金的平衡组织样品 五、实验报告 1、? 写出实验目的。 2、?画出所观察试样的显微组织图。要求在φ30的圆内画出，用箭头引出图中各组织组成物表示出来，且需注明试样的材料、状态、组织、放大倍数、浸蚀剂。 3、?根据所观察试样的显微组织，结合Fe－Fe3C相图，分析碳钢（任一类）和白口铸铁（任一类）的结晶过程。 ? * 工业纯铁 400X 25钢 400X 65钢 400X 黑色块状即为珠光体，白色即为先共析铁素体 接近共析成分时，铁素体在珠光体周围呈网状分布。 25钢 45钢 65钢 从上图我们可以看出，对于亚共析钢来说，随着含碳量的增加，铁素体的量在逐渐减少，珠光体的量在逐渐增加。 T8钢 400X T12钢 400X 65钢 碱性苦味酸钠溶液腐蚀 400X 网状铁素体仍然是白色的 T12钢 碱性苦味酸钠溶液腐蚀 400X 网状渗碳体被染成黑色 亚共晶白口铁 100X 共晶白口铁 100X 过共晶白口铁 100X *