金相试验报告678
金相分析实训实验报告
一、实验目的1. 了解金相显微镜的基本原理和构造。
2. 掌握金相试样的制备过程。
3. 学习金相显微组织的观察方法。
4. 通过实验,提高对金属材料显微组织的认识,为后续材料科学研究和工程应用打下基础。
二、实验原理金相分析是一种利用光学显微镜观察金属材料显微组织的方法。
通过观察金属材料的显微组织,可以了解其成分、结构、性能等方面的信息。
金相显微镜的基本原理是利用光学透镜将物体放大,使其细节清晰可见。
三、实验仪器与材料1. 仪器:金相显微镜、抛光机、砂轮机、显微镜载物台、显微镜切片机、显微镜镜头、显微镜光源等。
2. 材料:金属试样、金相砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液等。
四、实验步骤1. 金属试样制备(1)将金属试样切割成合适尺寸,并进行粗磨、精磨、抛光等处理。
(2)将磨光后的试样放入显微镜切片机,进行切片处理。
(3)将切片放入脱脂棉中,用3~5硝酸酒精溶液清洗,去除油污。
2. 金相试样制备(1)将清洗干净的切片放入显微镜载物台上,调整切片位置。
(2)用显微镜镜头观察切片,选择合适的部位进行磨光。
(3)用金相砂纸对切片进行粗磨、精磨,直至切片表面平滑。
(4)将磨光后的切片放入抛光机中,用抛光布进行抛光处理。
3. 金相显微组织观察(1)将抛光后的切片放入金相显微镜中,调整光源和焦距。
(2)观察切片的显微组织,记录其形态、分布、尺寸等信息。
(3)分析切片的显微组织,了解其成分、结构、性能等方面的信息。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过金相显微镜观察,发现金属试样具有以下显微组织:(1)晶粒组织:金属试样晶粒大小不一,分布不均。
(2)析出相:金属试样中存在析出相,形态各异。
(3)夹杂:金属试样中存在夹杂,分布不均。
2. 实验分析根据实验结果,对金属试样的显微组织进行分析:(1)晶粒组织:晶粒大小和分布对金属材料的力学性能有重要影响。
晶粒细化可以提高材料的强度和韧性。
(2)析出相:析出相的形态、分布和数量对金属材料的性能有显著影响。
金相实验报告
金相实验报告篇一:金相实验报告广州大学机械与电气工程学院课程报告报告题目: 金相实验报告专业班级:机械111姓名:邓永明学号: 1107XX14组别:第六组指导老师:胡一丹完成日期: XX.10.18一. 热处理工艺分析1. 正火(1)工艺内容:正火(英文名称:normalizing),又称常化,是将工件加热至Ac3(A是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。
根本目的是去除材料的内应力、降低材料的硬度为接下来的加工做准备。
(2)工艺特点:正火主要用于钢铁工件。
一般钢铁正火与退火相似,但冷却速度稍大,组织较细。
有些临界冷却速度很小的钢,在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体,这种处理不属于正火性质,而称为空冷淬火。
与此相反,一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到马氏体,淬火的效果接近正火。
钢正火后的硬度比退火高。
正火时不必像退火那样使工件随炉冷却,占用炉子时间短,生产效率高,所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。
对于含碳量低于0.25%的低碳钢,正火后达到的硬度适中,比退火更便于切削加工,一般均采用正火为切削加工作准备。
对含碳量为0.25~0.5%的中碳钢,正火后也可以满足切削加工的要求。
对于用这类钢制作的轻载荷零件,正火还可以作为最终热处理。
高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中的网状碳化物,为球化退火作组织准备。
正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。
另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。
对于形状复杂的重要锻件,在正火后还需进行高温回火(550-650℃)高温回火的目的在于消除正火冷却时产生的应力,提高韧性和塑性。
金相实验报告
金相实验报告金相实验是一种常用的金属材料分析方法,主要通过对样品进行预处理、金相显微观察和分析来得出该材料的性质和组成。
本次实验使用了金相显微镜和光学显微镜对不同材料进行观察和分析,得出了精确的分析结果。
实验目的本次实验的目的是研究金属材料的物理性质和化学组成。
通过金相显微镜观察和光学显微镜观察,了解不同材料的组织结构、成分、相对密度等参数。
实验原理及步骤本次实验使用金相显微镜和光学显微镜来分析不同材料的组织结构,其中分为以下几个步骤:1.预处理:首先将不同材料制成小块,将其用磨片机进行打磨,直至样品表面光滑均匀。
2.金相显微镜观察:将处理好的样品放入金相显微镜中,通过金相显微镜获得样品的显微组织结构图像。
3.光学显微镜观察:将处理好的样品放入光学显微镜中,通过光学显微镜获得样品的显微组织结构图像。
4.分析结果:根据观察到的图像和结构,分析出样品的组成、成分、相对密度等参数。
实验结果本次实验分别对不同材料进行了金相显微镜观察和光学显微镜观察,并根据观察结果得出了分析结果。
1.不锈钢材料的分析首先对不锈钢材料进行了金相显微镜观察,可以得到如下的观察图像:和镍组成的奥氏体和铁素体相互交叉分布形成。
此外,还存在一些铁素体晶粒在奥氏体中。
通过光学显微镜观察可以看出,不锈钢材料的组织结构精细,但硬度较低。
2.铝合金材料的分析接下来对铝合金材料进行了金相显微镜观察,得到如下的观察图像:从上述图像中可以看出,铝合金材料的显微组织结构主要由铝在晶格中承载分布的硬质相和软质相组成。
此外,还存在一些硅和镁分布在铝晶粒边缘。
通过光学显微镜观察可以看出,铝合金材料的组织结构颗粒较大,但含有许多晶粒。
3.碳素钢材料的分析最后对碳素钢材料进行了金相显微镜观察,得到如下的观察图像:素体和珠光体相互交错组成。
其中,珠光体是由奥氏体向铁素体转化而形成的一种晶格结构,因此含有高硬度。
通过光学显微镜观察可以看出,碳素钢材料的组织结构颗粒较小,但含有较多的结晶。
金相实验报告
金相实验报告金相实验报告摘要:金相实验是一种常用的金属材料分析方法,通过对金属材料的显微结构进行观察和分析,可以了解其组织特征、相态组成、晶粒尺寸等重要参数。
本实验以铝合金为研究对象,通过金相显微镜观察样品的组织结构,并利用相关测试方法对其进行分析。
实验结果表明,铝合金样品具有细小的晶粒尺寸和均匀的相态分布,具备良好的力学性能。
引言:金相实验是材料科学中重要的分析手段之一,通过对材料的显微结构进行观察和分析,可以揭示材料的内在性质和结构特点。
铝合金作为一种重要的结构材料,具有良好的强度和韧性,广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
本实验旨在通过金相实验,深入了解铝合金的组织结构和相态组成,为材料的性能评估和工程应用提供依据。
材料与方法:本实验选取一块铝合金样品,样品表面经过打磨和抛光处理,以确保观察到清晰的显微结构。
实验所用的金相显微镜配备了高分辨率的镜头和光源,能够提供清晰的显微观察效果。
实验过程中,样品需放置在显微镜的观察台上,通过调节焦距和光源亮度,获得最佳的观察效果。
结果与讨论:通过金相显微镜观察,我们可以清晰地看到铝合金样品的显微结构。
样品中的晶粒呈现出多边形的形状,大小均匀,晶界清晰。
这表明铝合金具有细小的晶粒尺寸和均匀的晶粒分布,这是由于加工过程中的晶粒细化处理所致。
晶粒尺寸的细小使得铝合金具备了较高的强度和韧性,适用于承受较大载荷的工程应用。
进一步分析样品的相态组成,我们可以使用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪等测试方法。
SEM能够提供更高分辨率的显微观察效果,能够观察到更细微的组织特征。
能谱仪则可以通过分析样品辐射发射的能谱,确定样品中各元素的含量和分布情况。
通过这些分析手段,我们可以进一步了解铝合金的微观结构和元素组成。
结论:本实验通过金相实验的方法,对铝合金样品的组织结构进行了观察和分析。
实验结果表明,铝合金样品具有细小的晶粒尺寸和均匀的相态分布,具备良好的力学性能。
这对于铝合金的工程应用具有重要的意义,为材料的性能评估和优化提供了依据。
金相实验报告
金相实验报告金相实验是金属材料学中的一项重要实验,通过对金属组织和结构的观察和分析,可以揭示金属材料的内部组织特征和性能。
本次实验旨在通过金相显微镜观察和分析不同金属材料的组织结构,以及对金相组织进行定性和定量分析,从而了解金属材料的性能和应用。
首先,我们选择了几种常见的金属材料,如铁、铜、铝等,制备了金相试样。
然后,对试样进行腐蚀、打磨、抛光等预处理工序,以便于金相显微镜的观察和分析。
在金相显微镜下,我们可以清晰地观察到金属材料的晶粒结构、晶界、相分布等组织特征。
观察和分析的过程中,我们发现不同金属材料的组织结构存在明显差异。
例如,铁材料呈现出典型的铁素体和珠光体组织,而铝材料则呈现出等轴晶和柱状晶等不同的组织结构。
通过定性分析,我们可以初步了解不同金属材料的组织特征和相变规律。
除了定性分析外,我们还进行了定量分析。
通过金相显微镜的测量功能,我们可以测量晶粒尺寸、晶界面积、相体积分数等参数,从而获得更加具体的数据。
通过对这些数据的分析,我们可以进一步了解金属材料的晶粒长大规律、相变规律等重要信息。
通过本次金相实验,我们不仅对金属材料的组织结构有了更深入的了解,同时也掌握了金相显微镜的使用方法和分析技巧。
这对于我们进一步研究金属材料的性能和应用具有重要意义。
总之,金相实验是金属材料学中一项重要的实验,通过对金属材料组织结构的观察和分析,可以揭示金属材料的内部特征和性能。
本次实验不仅让我们对金属材料的组织结构有了更深入的了解,同时也提高了我们的实验操作能力和分析能力。
希望通过今后的学习和实践,我们能够更好地运用金相实验的方法,深入研究金属材料的性能和应用,为相关领域的发展做出贡献。
金相试样实验报告
引言金相试样实验是金属材料研究和分析中常用的检测方法之一。
通过对金属试样的组织结构进行观察和分析,可以评估材料的显微结构、内部缺陷和性能特点。
本报告旨在对金相试样实验进行详细解析和讨论,以帮助读者深入了解金相试样实验的原理、步骤和结果分析。
概述金相试样实验通常包括试样的制备、金相显微镜观察和组织结构分析等步骤。
在试样制备中,需要将金属材料切割、研磨、抛光等处理,以得到平整且无表面损伤的试样。
金相显微镜观察是实验的重要环节,通过对试样的显微结构进行观察和拍照,可以获取试样的显微组织信息。
组织结构分析是对试样显微组织进行分析和解释,以评估试样的质量和性能特点。
正文内容大点1:试样制备小点1:选择合适的试样形状和尺寸小点2:试样表面的切割和粗磨处理小点3:试样的细磨和抛光处理小点4:清洗和腐蚀试样表面小点5:试样标记和质量验证大点2:金相显微镜观察小点1:选择合适的金相显微镜小点2:调整显微镜的焦距和光源小点3:安装试样并调整焦平面小点4:选择合适的放大倍数和对焦方式小点5:观察和拍摄试样显微结构大点3:组织结构分析小点1:识别试样中的晶体结构类型小点2:测量试样中晶粒的尺寸和形状小点3:评估晶粒的排列和取向关系小点4:检测试样中的缺陷和杂质小点5:分析试样的晶界特征和相变情况大点4:结果解析小点1:根据显微结构评估试样的质量小点2:分析试样中可能存在的制备和观察误差小点3:比较不同试样的显微组织差异小点4:通过组织结构分析预测材料性能小点5:与其他分析方法结果的对比和验证大点5:实验注意事项小点1:保持试样制备过程中的卫生和安全小点2:控制试样细磨和抛光过程中的工艺参数小点3:避免试样过度腐蚀和损伤小点4:使用合适的显微镜条件进行观察小点5:注意试样标记和正确记录实验数据总结金相试样实验是金属材料研究和分析中的重要技术手段,通过对金属试样的制备、显微镜观察和组织结构分析,可以获取关于材料显微结构、内部缺陷和性能特点的详细信息。
金相实验报告
金相实验报告摘要:本实验主要通过金相技术对金属材料进行了微观组织分析,从而探究不同材料的性能差异。
通过制备、打磨、腐蚀和显微观察等步骤,我们成功地获取了金属样品的显微组织图像,并对其组织结构进行了分析和评价。
实验结果表明,金相技术是一种有效的材料分析方法,能够提供有关材料性能的重要信息。
引言:金相技术是一种通过显微观察和组织分析来研究金属材料的方法。
在工程实践中,金相技术广泛应用于金属材料的质量控制、疲劳寿命预测、失效分析等领域。
通过金相实验可以观察到材料的晶粒大小、晶界、相分布等微观结构,从而深入了解材料性能差异的原因。
本实验选取了几种常见金属材料进行分析,旨在探究不同材料的显微组织差异,为材料选择和工程设计提供依据。
实验方法:1. 材料制备:选取不同类型的金属材料,如铜、铁、铝等,并制备成试样。
2. 打磨处理:对试样进行打磨,以获得光滑的表面。
3. 腐蚀处理:将试样放入适当的腐蚀液中,根据不同材料的特性和目的选择合适的腐蚀液和腐蚀时间。
4. 清洗和烘干:将腐蚀后的试样进行清洗和烘干,以去除腐蚀液和表面沉积物。
5. 显微观察:将试样放入金相显微镜中,利用光学放大技术观察试样的显微组织。
实验结果与讨论:通过金相显微镜观察,我们成功地获取了不同金属材料的显微组织图像。
根据观察结果,我们对每种材料的组织结构进行了详细分析和评价。
1. 铜材料:铜材料的显微组织呈现出均匀的晶粒分布,晶界清晰且细小。
这说明铜具有良好的热导性和电导性能,并且具有较高的塑性和延展性。
2. 铁材料:铁材料的显微组织呈现出聚集的莱昂纳德结构和奥氏体组织。
莱昂纳德结构的形成使得铁材料具有较高的硬度和强度,在应用中常用于制造耐磨件。
3. 铝材料:铝材料的显微组织呈现出等轴晶粒结构,晶界清晰但显得较粗。
这表明铝材料具有较好的延展性和可锻性,常用于制造航空器等领域。
结论:通过金相实验的显微观察和组织分析,我们深入了解了不同金属材料的显微组织差异。
金相制备实验实验报告
一、实验目的1. 了解金相试样的制备过程,掌握金相试样制备的基本方法;2. 掌握金相显微镜的使用方法,观察金相试样;3. 分析金相试样的组织结构,了解材料的基本性质。
二、实验原理金相试样制备是通过一系列的物理和化学处理方法,将金属材料加工成具有代表性的试样,以便在金相显微镜下观察其组织结构。
金相试样制备主要包括以下步骤:取样、粗磨、细磨、抛光、浸蚀。
三、实验仪器与材料1. 仪器:金相显微镜、抛光机、砂轮机、超声波清洗机、加热炉、显微镜载物台等;2. 材料:金相砂纸(0号、1号、2号、3号、4号、5号)、抛光布、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液、试样(成分:不锈钢)。
四、实验步骤1. 取样:将不锈钢材料切割成10mm×10mm×10mm的小块;2. 粗磨:将试样放在砂轮机上,使用0号金相砂纸进行粗磨,直至试样表面平整;3. 细磨:将试样放在细磨机上进行细磨,使用1号、2号、3号、4号、5号金相砂纸,逐步减小砂纸粒度,直至试样表面光滑;4. 抛光:将试样放在抛光机上,使用抛光布和抛光膏进行抛光,直至试样表面具有镜面光泽;5. 浸蚀:将抛光好的试样放入3~5硝酸酒精溶液中,浸泡一段时间,取出后用清水冲洗干净;6. 观察:将浸蚀好的试样放在金相显微镜下,观察其组织结构。
五、实验结果与分析1. 组织结构观察:通过金相显微镜观察,发现不锈钢试样具有以下组织结构:(1)珠光体:由铁素体和渗碳体组成,呈片状分布;(2)马氏体:由铁素体和渗碳体组成,呈针状分布;(3)奥氏体:由铁素体和渗碳体组成,呈块状分布;(4)残余奥氏体:由铁素体和渗碳体组成,呈颗粒状分布。
2. 结果分析:(1)珠光体组织具有较高的强度和硬度,但韧性较差;(2)马氏体组织具有较高的强度和硬度,但韧性较差;(3)奥氏体组织具有良好的韧性,但强度和硬度较低;(4)残余奥氏体组织具有较高的韧性,但强度和硬度较低。
六、实验结论1. 金相试样制备过程包括取样、粗磨、细磨、抛光、浸蚀等步骤;2. 金相显微镜可以观察金相试样的组织结构,了解材料的基本性质;3. 不锈钢试样具有珠光体、马氏体、奥氏体和残余奥氏体等组织结构,其性能与组织结构密切相关。
金相试样实验报告
篇一:金相试样制备试验报告金相试样的制备一、实验目的(1)了解金相显微试样制备原理,熟悉金相显微试样的制备过程。
(2)初步掌握金相显微试样的制备方法。
二、实验原理金相试样制备金相试样制备过程一般包括:取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。
1.取样从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为取样。
取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。
截取方法有多种,对于软材料可以用锯、车、刨等方法;对于硬材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法,对于硬而脆的材料可以用锤击的方法。
无论用哪种方法都应注意,尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象。
试样的尺寸并无统一规定,从便于握持和磨制角度考虑,一般直径或边长为15~20mm,高为12~18mm比较适宜。
对那些尺寸过小、形状不规则和需要保护边缘的试样,可以采取镶嵌或机械夹持的办法。
金相试样的镶嵌,是利用热塑性塑料(如聚氯乙烯),热凝性塑料(如胶木粉)以及冷凝性塑料(如环氧树脂+固化剂)作为填料进行的。
前两种属于热镶填料,热镶必须在专用设备一镶嵌机上进行。
第三种属于冷镶填料,冷镶方法不需要专用设备,只将适宜尺寸(约φl5~20mm)的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料(或玻璃)板上,试样置于管内待磨面朝下倒入填料,放置一段时间凝固硬化即可。
2.粗磨粗磨的目的主要有以下三点:1)修整有些试样,例如用锤击法敲下来的试样,形状很不规则,必须经过粗磨,修整为规则形状的试样;2)磨平无论用什么方法取样,切口往往不十分平滑,为了将观察面磨平,同时去掉切割时产生的变形层,必须进行粗磨;3)倒角在不影响观察目的的前提下,需将试样上的棱角磨掉,以免划破砂纸和抛光织物。
黑色金属材料的粗磨在砂轮机上进行,具体操作方法是将试样牢牢地捏住,用砂轮的侧面磨制。
在试样与砂轮接触的一瞬间,尽量使磨面与砂轮面平行,用力不可过大。
由于磨削力的作用往往出现试样磨面的上半部分磨削量偏大,故需人为地进行调整,尽量加大试样下半部分的压力,以求整个磨面均匀受力。
金相试验实验报告.
实验报告班级姓名学号中北大学材料科学及工程学院实验中心一实验名称:实验一、金相显微镜的使用及金相样品制备二实验目的(扼要说明研究对象,实验意义及作用等)1.了解光学显微镜的原理及构造;2.掌握显微镜的使用方法;3.学习金相试样的制备过程;4.了解金相显微组织的显示方法。
三实验原理(简要说明实验所依据的理论.包括重要定律,公式及据此推算的重要结果):光学显微镜的基本原理:光学显微镜是由两个透镜组成,对着金相试样的透镜称为物镜,对着眼睛的透镜称为物镜。
借助于物镜与目镜的两次放大,就能是物体放大到很高倍数。
其光学原理如图所示。
1)显微镜的放大倍数由下式来确定:M=M物·M目=L/f物·D/f目式中:M—显微镜的放大倍数;M物——物镜的放大倍数;M目——目镜的放大倍数;f物——物镜焦距;f目——目镜焦距;L—显微镜的镜筒长度(即目镜与物镜的距离);D—明视距离(250mm)。
2)显微镜的鉴别率:光学显微镜的鉴别率是指它能清晰的分辩物体上两点间最小距离d的能力。
d值越小,鉴别率就越高。
鉴别率是显微镜的一个重要的性能,它可由下式求得:d=λ/(2N·A)式中 d—物镜能分辩出的物体相邻两点间的最小距离(即鉴别率);λ—入射光线的波长;N⋅A—物镜的数值孔径,表示物镜的聚光能力。
数值孔径越大时,d值也就越小。
数值孔径表示物镜的聚光能力,数值孔径大的物镜的聚光能力强,能吸收更多的光线,使物像更加明显。
数值孔径可用下式求得:N⋅A=n⋅Sinφ⑶式中:n—物镜与物体间介质的折射率;φ—物镜孔径角的一半。
进入物镜的光线所张开的角度称为物镜的孔径角,其半角为φ,如图1-2所示。
图1-2 孔径角当n与φ值越大时,则数值孔径值就越大,物镜的鉴别能力也就越高。
3)透镜成像的质量单片透镜在成像过程中,由于几何光学条件的限制,以及其它因素的影响,常使映像变的模糊不清或发生变形迹象,这种缺陷称为相差。
金相式样观察实验报告
一、实验目的1. 熟悉金相试样的制备过程,了解显微镜和其他金相试样加工设备的使用。
2. 观察金属材料的金相组织,了解其微观结构,掌握金属材料的性能与组织之间的关系。
3. 培养实验操作技能,提高分析问题的能力。
二、实验原理金相实验是通过观察金属材料的金相组织,了解其微观结构,从而分析其性能与组织之间的关系。
金相组织是指金属在显微镜下观察到的各种组织形态,如晶粒、相、析出相等。
金属材料的性能与其组织密切相关,通过观察金相组织,可以了解材料的性能。
三、实验材料及设备1. 实验材料:不锈钢、纯铁、铜、铝合金等。
2. 实验设备:金相显微镜、抛光机、砂轮机、砂纸、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液等。
四、实验步骤1. 试样制备(1)取样:从金属材料或零件上截取试样,尺寸约为10mm×10mm×5mm。
(2)粗磨:使用砂轮机对试样进行粗磨,去除表面氧化层和缺陷。
(3)细磨:使用不同型号的砂纸对试样进行细磨,直至表面光滑。
(4)抛光:使用抛光机对试样进行抛光,使表面达到镜面效果。
(5)浸蚀:将试样放入3~5硝酸酒精溶液中,进行浸蚀,观察组织形态。
2. 金相观察(1)将制备好的试样放入金相显微镜的载物台上,调整焦距,观察金相组织。
(2)记录观察到的金相组织,分析其形态、大小、分布等特征。
(3)分析金属材料的性能与组织之间的关系。
五、实验结果与分析1. 不锈钢金相组织观察结果:不锈钢的金相组织主要由奥氏体、马氏体和铁素体组成。
奥氏体组织具有较好的韧性和塑性,马氏体组织具有较高的强度和硬度,铁素体组织具有良好的耐腐蚀性。
2. 纯铁金相组织观察结果:纯铁的金相组织主要由铁素体和珠光体组成。
铁素体组织具有良好的耐腐蚀性,珠光体组织具有较高的强度和硬度。
3. 铜金相组织观察结果:铜的金相组织主要由单相固溶体和析出相组成。
单相固溶体具有良好的耐腐蚀性和导电性,析出相可以提高铜的强度和硬度。
4. 铝合金金相组织观察结果:铝合金的金相组织主要由固溶体和析出相组成。
金相试验实验报告
实验报告班级姓名学号中北大学材料科学及工程学院实验中心一实验名称:实验一、金相显微镜的使用及金相样品制备二实验目的(扼要说明研究对象,实验意义及作用等)1.了解光学显微镜的原理及构造;2.掌握显微镜的使用方法;3.学习金相试样的制备过程;4.了解金相显微组织的显示方法。
三实验原理(简要说明实验所依据的理论.包括重要定律,公式及据此推算的重要结果):光学显微镜的基本原理:光学显微镜是由两个透镜组成,对着金相试样的透镜称为物镜,对着眼睛的透镜称为物镜。
借助于物镜与目镜的两次放大,就能是物体放大到很高倍数。
其光学原理如图所示。
1)显微镜的放大倍数由下式来确定:M=M物·M目=L/f物·D/f目式中:M—显微镜的放大倍数;M物——物镜的放大倍数;M目——目镜的放大倍数;f物——物镜焦距;f目——目镜焦距;L—显微镜的镜筒长度(即目镜与物镜的距离);D—明视距离(250mm)。
2)显微镜的鉴别率:光学显微镜的鉴别率是指它能清晰的分辩物体上两点间最小距离d的能力。
d值越小,鉴别率就越高。
鉴别率是显微镜的一个重要的性能,它可由下式求得:d=λ/(2N·A)式中 d—物镜能分辩出的物体相邻两点间的最小距离(即鉴别率);λ—入射光线的波长;N⋅A—物镜的数值孔径,表示物镜的聚光能力。
数值孔径越大时,d值也就越小。
数值孔径表示物镜的聚光能力,数值孔径大的物镜的聚光能力强,能吸收更多的光线,使物像更加明显。
数值孔径可用下式求得:N⋅A=n⋅Sinφ⑶式中:n—物镜与物体间介质的折射率;φ—物镜孔径角的一半。
进入物镜的光线所张开的角度称为物镜的孔径角,其半角为φ,如图1-2所示。
图1-2 孔径角当n与φ值越大时,则数值孔径值就越大,物镜的鉴别能力也就越高。
3)透镜成像的质量单片透镜在成像过程中,由于几何光学条件的限制,以及其它因素的影响,常使映像变的模糊不清或发生变形迹象,这种缺陷称为相差。
金相试验报告
金相试验报告
日期:2022年9月15日
试验单位:某某大学材料科学与工程学院
试验对象:铝合金样品
试验目的:了解铝合金组织结构,分析其性能及可行性
一、试验方法
使用磨片对铝合金样品进行打磨处理,然后在其表面涂覆酸性试剂,通过显微镜观察铝合金的组织结构并进行分析。
同时利用硬度计对铝合金样品进行硬度试验。
二、试验结果
1. 显微镜观察结果
经过精细打磨和试剂涂覆后,铝合金样品在显微镜下呈现出明
确的组织结构。
可见铝合金材料主要由α-Al晶粒和少量Si和Cu
包裹在晶粒边界处形成的共晶化合物构成。
在正常光线下,铝合
金样品显现出金属光泽,仅有细小的晶粒边界裂纹或软斑等缺陷。
2. 硬度试验结果
硬度试验结果显示,铝合金材料的硬度值为85,较纯铝略高。
三、试验分析
1. 组织结构分析
从组织结构上看,铝合金材料中的Alpha-Al晶粒具有良好的塑性和延展性,同时Si和Cu等元素的共晶化合物会在铝合金构建
新的晶界,从而有效提高了强度和硬度。
但是,晶界处的屈服点
也是铝合金材料容易断裂的位置。
2. 硬度分析
硬度试验是评估材料力学性能的一种常用手段。
铝合金材料的硬度较纯铝稍高,这进一步证明了铝合金具有更高的强度和抗拉能力。
四、结论
通过金相试验,我们可以了解到铝合金材料的组织结构和力学性能等相关信息。
本次试验结果表明,铝合金具有中等硬度和优异塑性,适用于制造需要较高强度和韧性的工业产品。
[精品]金相试验报告
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1.实验目的
本实验旨在通过金相试验的手段,对样品的组织结构进行观察和分析,同时确定样品的组织类型及其特征,为后续的材料应用提供实验基础。
2.实验原理
金相试验是将样品进行金相薄片制备,利用光学显微镜的原理观察和分析样品的微观组织结构的一种分析手段。
该方法可以对金属材料和其它非金属材料进行组织结构分析,了解其相态、晶粒度、晶粒分布、相对量、损伤等信息。
3.实验步骤
1)取样:从实验样品中取出一小块样品,并对其表面进行打磨和抛光处理,以减小样品表面的粗糙度,保证制备薄片的质量;
2)磨削:使用研磨纸对样品进行磨削,从 #120 起,逐渐加细,磨平样品表面,使其达到光泽度;
3)抛光:使用抛光剂对样品进行抛光处理,一般可采取镀金、镀铑等方法,光洁度应达到 Ra<0.02μ m;
4)薄片制备:将抛光后的样品进行金相薄片制备,将样品表面涂上环氧树脂后,可制作出 0.2mm 左右的薄片;
5)显微观察:将金相薄片置于显微镜下,使用不同倍数的镜头进行观察,观察样品的晶体形态、晶界、晶粒大小、相转变等信息。
4.实验结果
通过金相试验,观察样品的显微结构,得到以下结论:
1)样品的主要组织类型为铸造组织,包括等轴晶和柱状晶等类型,晶粒大小在50μ m 左右;
2)样品的相态主要为单相组织,主要为α相,其中含有少量 Fe3C 相;
3)样品中有明显的晶界,晶界相关等的数量较多,局部出现了重晶粒现象;
4)样品中存在一定程度的损伤和热处理效应。
金相制备实验报告实验结论
金相制备实验报告实验结论金相制备实验报告实验结论实验目的:本实验旨在通过金相制备实验,探究金属材料的显微组织结构与性能之间的关系,以及不同制备条件对材料性能的影响。
实验过程:1. 样品的制备:选择合适的金属材料作为实验样品,例如铁、铝等。
将样品切割成适当的尺寸,并用砂纸打磨表面,以便后续的金相观察。
2. 粗磨:将样品固定在金相机中,使用粗磨纸对样品进行粗磨,以去除表面的氧化层和凹凸不平的部分。
3. 精磨:使用细磨纸对样品进行精磨,以获得更加平整的表面。
4. 去脂:将样品放入去脂剂中浸泡,去除样品表面的油脂和污垢。
5. 腐蚀:将样品放入腐蚀液中,根据样品的材料和要求选择合适的腐蚀液,进行适当的时间腐蚀,以显现出材料的显微组织结构。
6. 清洗:将腐蚀后的样品用水冲洗干净,以去除残留的腐蚀液。
7. 除锈:将样品放入除锈液中,去除样品表面的锈蚀物。
8. 洗净:将除锈后的样品用水冲洗干净,以去除残留的除锈液。
9. 干燥:将样品放置在通风处晾干,或使用烘干机进行快速干燥。
10. 金相观察:将样品放入金相显微镜中,通过调节镜头和光源,观察和记录样品的显微组织结构。
实验结论:通过金相制备实验,我们可以得出以下结论:1. 显微组织结构与材料性能之间的关系:材料的显微组织结构对其性能具有重要影响。
例如,在金相观察中,我们可以观察到晶粒大小、晶界、相分布等显微结构特征,这些特征与材料的硬度、强度、韧性等性能密切相关。
2. 不同制备条件对材料性能的影响:制备过程中的各个环节,如研磨、腐蚀、除锈等,都会对材料的显微组织结构和性能产生影响。
例如,研磨过程中的磨粒大小和力度会影响样品表面的光洁度和平整度,从而影响显微观察的效果。
3. 显微组织结构的变化:通过金相观察,我们可以观察到材料的晶粒大小、晶界形貌、相分布等显微结构的变化。
例如,不同热处理温度下的金属材料,其晶粒会发生晶粒长大、晶粒细化等变化,从而影响材料的力学性能。
金相组织观察实验报告doc
金相组织观察实验报告篇一:金相实验报告南京信息工程大学材料物理专业实验训练报告实验名称金相试验实验日期 XX 年12 月 17 日得分:地点:年级班姓名学号指导教师同组人姓名目录实验目的……………………………………………............... .......................................实验仪器………………………………………………………………………………..实验原理………………………………………………………………………………..实验步骤………………………………………………………………………………..实验数据表格及数据处理……………………………………………………………..实验结果及讨论………………………………………………………………………..附:实验原始数据处理………………………………………………………………..注意事项1、禁止随意动设备、仪器、药品及实践场所物品,实践活动在指导教师指导下完成。
2、安全操作,严格注意电、火、水、试剂等具有伤害性带来的危险,不得违章进行任何活动。
金相试验报告一、实验名称金相试样的制备与观察二、实验项目简介通过制备试样,并在显微镜下观察铝合金的金相组织,使学生掌握金相试样制备的方法,认识铝合金的金相组织和形态特征,建立成分与组织之间相互关系的概念。
三、实验目的1. 掌握铝合金的制备过程和抛光机等仪器设备的使用方法;2. 掌握金相显微镜的使用方法;3. 认识铝合金的金相组织;4. 结合理论,理解铝合金成分与组织之间的相互关系四、实验要求1对实验原理与方法的要求:要求学生掌握相关教材的基本知识,通过查阅手册和文献了解铝合金常规的金相组织,对有关名词、概念有清楚地认识,了解观察显微组织的原理、方法和作用。
2对操作技能与仪器设备的要求:要求学生有较强的动手能力,了解砂纸的型号和使用,熟悉抛光机和显微镜的使用,会判断试样制备的好坏。
仪器设备:砂轮机、砂纸、抛光机、金相显微镜等。
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4转变温度及保温时间对转变组织及性能有何影响
由C曲线可知,在转变鼻温处孕育时间最短,转变速率最快,组织形貌和性能也比较不稳定,不均匀。在高于鼻温处,温度越高起始时间越长,孕育时间也越长,可以更好地控制马氏体的比例和组织,得到性能优越的材料。低于鼻温的区域,孕育期增长,转变速率小,过冷奥氏体也比较稳定。高温区发生的珠光体相变是扩散性相变,低温区马氏体转变为非扩散型相变,中温区发生的贝氏体转变是半扩散型相变。
100
100
100
100
100
100
28.44
22.53
1.27
0
0
0
0
硬度
HRC
66.2
66.7
67.3
66.3
67.5
66.6
49.6
44.5
45.6
46.1
27
28.5
25.7
根据硬度和马氏体含量对不同温度作图
300o硬度-保温时间关系如下图左,马氏体含量-时间关系如下图右
由图可知马氏体转变开始时间是20s终了时间是600s
时间/s
20
30
50
60
120
300
480
600
1200
2400
定量马氏体%
92.64
90.72
89
.00
85.32
40.53
16.20
14.48
0
0
0
硬度
HRC
63.3
64.1
60.9
56
50.9
48.4
46.5
51.8
50.9
49.4
400oC
时间/s
4
10
20
30
40
50
60
240
600
1200
4.全班数据综合,绘出过冷奥氏体恒温转变动力学曲线,并分析结果;
我拿到的试样是在550度保温五秒,得到的组织是屈氏体和马氏体,硬度为44.3
白色组织为马氏体,黑色组织为屈氏体,侵蚀剂为4%硝酸酒精溶液。
定量金相得到在95%置信度下 VV=21.04%
(VV)= =/ = =0.00799
τ=(VV)/ VV=0.00799/0.02104=0.0379<5%
图中a-b为转变前孕育期,b是为奥氏体转变开始的时间,c为奥氏体转变完了的时间。
金相硬度法的优缺点
优点是测定过冷奥氏体等温转变曲线最准确的方法,而且可以直接观察到不同等温条件下转变产物的组织形态和数量,这是其它方法所不能代替的。缺点是需用试样数量多,实验工作量大。
3、实验过程
将必须数量的、具有一定大小尺寸的薄试样加热到钢的临界点以上,经保温达到充分奥氏体化。
金相试验报告
一、实验名称
过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的测定
二、实验目的
1.掌握用金相——硬度法测定过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的方法。
2.熟悉过冷奥氏体在不同温度范围恒温转变产物的特征,提高对组织的识别能力。
三、实验设备与材料
1.实验材料:T8钢
2.试验设备:热处理炉(885℃,700 ℃,660 ℃,580 ℃,496 ℃,288 ℃,240℃),洛氏硬度计,砂轮机,抛光机,金相显微镜
八过程数据
定量金相过程数据
白色为马氏体黑色为屈氏体硬度44.7
初始数据
4.5
1
8.5
4.5
6
7
9
13
11
7
9
8
9.5
7
10
6
5.5
5.5
9
8.5
9.5
9
10
11
10
11
3
5.5
6
6
5
8.5
6
9
11
5
6
9
11
9
6
10
5.5
6
5.5
3.5
7.5
10
2.5
5.5
7
6
10.5
7
8
8
9.5
11
5.5
8
7.5
7
上下贝氏体都是奥氏体中温转变产物,上贝氏体组织呈羽毛状,细小;下贝氏体组织呈棒状,粗大。
2结合C曲线可知,在550o左右孕育时间最短,过冷奥氏体最不稳定,故我所在的550度组数据异常点多。在鼻温上下孕育期都随远离鼻温而增长。
3考虑到样品本身的不均匀性和淬火时温度梯度不均匀的影响,个别数据异常是可以理解的,但由于样品过小,温度梯度不易控制,定量金相时不易做到不重复随机取样,所以会对实验结果尤其是定量金相结果产生一定影响,造成判断反应起始时间和终了时间的困难,所以绘制的C曲线不能达到预期效果。
2、 实验方法——采用金相硬度法测定C曲线
定量金相法
测定过冷奥氏体在不同等温温度下作不同时间停留后的组织转变量,以确定奥氏体开始分解(约5%的转变量)、转变50%及转变终了(约有5%未转变)的时间,并由此获得一系列数据。
硬度法
当试样开始转变或转变接近终了时,转变量很难确定,因此,应配合以硬度法,在试样上测量洛氏硬度。当未发生转变时,组织全部为马氏体,硬度值很高而且平稳,变化不大。当有转变产物形成时,由于高温和中温转变组织(如珠光体及贝氏体等)的硬度都低于马氏体,因此硬度下降。随着转变量增加,硬度值不断下降,直至转变完了,硬度值趋于平稳。
奥氏体转变为马氏体和上贝氏体
600o硬度-保温时间关系如下图左,马氏体含量-时间关系如下图右
由图可知马氏体转变开始时间是20s终了时间是33s
奥氏体转变为马氏体和屈氏体
650o硬度-保温时间关系如下图左,马氏体含量-时间关系如下图右
由图可知马氏体转变开始时间是23s终了时间是60s
奥氏体转变为马氏体和屈氏体,转变速度快
49.60%
29.55%
5.97%
0%
0%
0%
550o硬度-保温时间关系如下图左,马氏体含量-时间关系如下图右
由图可知,550o马氏体转变开始时间是0s 终了时间是30s
从图片可明显看出随着保温时间增长马氏体逐渐减少且组织变细变小,黑色组织由屈氏体变为贝氏体,硬度降低
全班同学定量金相和硬度数据如下
300oC
四、实验内容
1.讨论过冷奥氏体恒温转变动力学曲线的测定方法,制定工艺规范,并对试样进行热处理;
2.测定试样硬度,并绘制不同转变温度下硬度随保温时间的变化曲线;
3.制备金相试样,观测不同温度下过冷奥氏体恒温转变产物的特点,确定组织转变量随保温时间的变化规律;
4.综合金相观测与硬度测试的结果,确定过冷奥氏体恒温转变的开始时间及完成时间,绘制出过冷奥氏体恒温转变动力学曲线。
42.7
42.1
38.1
41.9
40.4
40.8
39.6
450oC
时间/s
2
4
6
10
20
40
60
120
300
600
定量马氏体%
81.89
71.3
61.2
42.9
31
21.94
31
15.54
0
0
硬度
HRC
46.6
41.9
44.2
42.2
43.3
44.4
44.3
44.23
42.6
43
600oC
时间/s
1
10
6.5
8
5.5
10
8
在95%置信度下VV=21.04%
(VV)= =/ = =0.00799
τ=(VV)/VV=0.00799/0.02104=0.0379<5%
故VV=VV+C(VV)=0.2104±2*0.00799=21.04±1.598%
参考资料
《材料科学基础》清华大学出版社
《材料科学基础实验指导书》
2
4
5
6
8
10
15
20
30
40
50
60
定量马氏体%
100
100
100
100
100
100
91.98
100
无数据
17.46
0
0
0
硬度
HRC
67.5
65.8
无数据
67.1
66.6
68.1
63.7
66.5
47
32.1
31.6
31.4
32
650oC
时间/s
4
6
8
10
15
20
30
40
50
60
80
90
100
定量马氏体%
列表如下
保温温度/oC
转变开始时间/t
转变终了时间/t
300
20
600
400
2
18
450
0
150
550
0
30
600
20
33
650
23
60
故可得过冷奥氏体冷却曲线如下,对时间取对数见右图
七 实验分析
1 在金相显微镜下观察,马氏体,珠光体,屈氏体,上贝氏体和下贝氏体组织特点
马氏体一般为针状白亮色
珠光体根据其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物,根据片层间距分为屈氏体和索氏体。在400倍光学显微镜下可以分辨的(片层间距为0.25~1.9μm),称为珠光体。在600倍以上光学显微镜下才可以分辨(片层间距为30~80nm)的称为屈氏体(托氏体也译做屈氏体),介于两者之间的称为索氏体。屈氏体一般要在高倍显微镜下才能观察到