实验一 铁碳合金平.ppt

实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 一、实验目的 1、了解金相显微镜的基本结构和原理，熟悉其使用方法； 2、观察和识别铁碳合金（碳钢及白口铸铁）在平衡状态下的显微组织； 3、进一步了解Fe-Fe3C相图在铁碳合金组织分析中的应用； 4、初步了解铁碳合金的组织、性能与用途之间的关系。 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 二、实验仪器设备及材料 1、XDJ-200型金相显微镜 2、铁碳合金平衡显微组织试样一套 3、观察试样所对应的图谱一套 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 三、实验内容概述 （一）金相显微镜的基本结构、原理及使用方法（以XJB-1型金相显微镜和XJP-100型金相显微镜为例） 1、金相显微镜的基本原理 金相显微镜的成像原理是利用一组透镜即物镜将试样的组织第一次放大，再用另一组透镜即目镜将第一次放大的像再次放大，就可以获得更高放大倍数显微组织即我们所看到的组织，放大成像原理如图4-1所示。所以，显微镜的放大倍数M指物镜放大倍数M1和目镜放大倍数M2的乘积。 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 2、金相显微镜的基本结构 金相显微镜的种类和形式很多，主要有台式、立式和卧式三大类。但它们的基本结构 都大致相同，通常由光学系统、照明系统和机械系统三大系统组成。XJB-1型金相显微镜的光学系统及外形结构 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 3、金相显微镜的使用方法 （1）根据观察试样所需的放大倍数要求，正确选取物镜和目镜，分别安装在物镜转换器上和目镜筒内； （2）接通电源，将侧面光亮度调节钮置于光亮度最低位置，再打开电源开关； （3）调节载物台中心与物镜中心对齐，将制备好的试样观察表面朝下放在载物台中心； （4）转动粗调焦手轮，使物镜转换器缓慢上升，眼睛从下往上观察，使试样观察表面和物镜尽可能的接近，但不能接触，然后反向转动粗调焦旋钮，眼睛在目镜中可以看到模糊的图像时，立即停止粗调焦手轮，转动微调焦手轮，直至图像最清晰为止； （5）适当调节孔径光阑和视场光阑，选用合适的滤色片，以获得最理想的图像； （6）两手张开按住载物台的支架，用拇指和食指前后左右移动载物台，观察试样的不同部位，以便全面分析并找到最具代表性的显微组织； （7）观察完毕后应及时切断电源，以延长灯泡使用寿命 。 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 4、金相显微镜的主要参数 （1）光学镜筒长度：物镜的后焦点到目镜前焦点之间的距离，一般为160㎜，标在物镜上。 （2）放大倍数：直接标在物镜或目镜上，与透镜的焦距和光学镜筒的长度有关。放大倍数越大焦距越短，所以一般高倍的物镜焦距都比较短，调焦时必须注意。 （3）数值孔径：其大小表示物镜的聚光能力，数值孔径大的无镜的聚光能力就强，从试样上反射进入物镜的光线就多，从而可提高物镜的鉴别能力。其值直接标在物镜上，如0.25（8倍）、0.65（40倍）。 （4）鉴别能力：是指物镜对试样上彼此最近两点可清晰分辨的能力。 即d=λ/2NA=λ/2ηsinα，其中λ为入射光的波长，NA为数值孔径, η为物镜与试样之间介质的折射率，α为孔径角之半。 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 5、金相显微镜使用注意事项 （1）金相试样放在载物台之前，必须洗净、吹干，并注意操作者手的清洁干燥。 （2）操作时必须特别细心，绝对不能有任何剧烈动作。旋转粗微调手轮时，动作要慢，若朝一个方向旋不动时，应朝另外一个方向旋转，若调不清晰可再轻轻的调粗调手轮。 （3）显微镜镜头的玻璃部分严禁用手指触摸或用其它东西擦拭，若有灰尘必须用专用镜头纸或软毛刷轻轻擦拭。在更换物镜时，一定要调节粗调手轮使物镜和试样即载物台下面远离，否则会损坏物镜。 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） （二）铁碳合金平衡组织特征 铁碳合金的平衡组织是指合金在极为缓慢的冷却条件下（如退火状态即接近平衡状态）所得到的组织。所有碳钢和白口铸铁的室温平衡组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）这两个基本相所组成。但由于含碳量不同，铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）的相对数量、析出条件以及分布情况均有所不同，所以会有各种不同的组织形态。 实验一 铁碳合金平衡组织、性能及用途分析（综合） 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 实验一 铁碳合金平衡组织观察及性能分析 （综合） 1、工业纯铁：含碳量＜0.0218%，室温下的平衡组织为亮白色等轴状铁素体和少量以不连续薄片状或点状分布在暗黑色的铁素体晶界上的三次渗碳体组成，由于工业纯铁中