铁碳合金平衡组织
实验3--铁碳合金平衡组织观察
实验3 铁碳合金平衡组织观察一、实验目的1．认识铁碳合金的平衡组织。
2．了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响规律。
．二、概述铁碳合金的显微组织是研究和分析铁碳材料性能的基础，所谓平衡状态的显微组织是指合金在极为缓慢的冷条件下（退火状态，即接近平衡状态）所得到的组织。
因此我们可以根据Fe －Fe3C相图来分析铁碳合金在平衡状态下的显微组织（图1-1所示）。
图1-1 Fe－Fe3C相图铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢和白口铸铁组织，其中碳钢是工业上应用最广泛的金属材料，它们的性能与其显微组织密切有关。
此外，对碳钢和白口铸铁显微组织的观察和分析，有助于加深对Fe－Fe3C相图的理解。
从Fe－Fe3C相图上可以看出，所有碳钢和白口铸铁的室温组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）这两个基本相组成。
但是由于含碳量不同，因而呈现各种不同的组织形态。
用侵蚀剂显露的碳钢和白口铸铁，在金相显微镜下具有下面几种基本组织。
1．工业纯铁(C<0．02％)，显微组织是单相铁素体，如图11.1。
2．碳钢随含碳量不同可分为：亚共析钢(含C<0．8％)；共析钢(含C：0．8％)，过共析钢(0．8％<含C<2．06％)。
共析钢的显微组织是片状铁素体和渗碳体的机械混合物，由于试片浸蚀后表面具有珍珠的光泽，故称为珠光体，其显微组织如图11.2图11.1 图11. 2材料：工业纯铁材料：T8(0．8％C)处理方法：退火热处理方法；退火腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液腐蚀剂：4％HNO3，酒精溶液显微组织：铁素体(白亮块是晶显微组织：珠光体，(白亮基体粒，黑线是晶粒边界) 是铁素体，细夹条是渗碳体)放大倍数：100×放大倍数；400×图中的白亮基体是铁素体，细夹条是渗碳体，黑线是铁素体和渗碳体的相界面。
如放大倍数低或片层过薄时，则看不到片层结构，而呈暗黑色块状物。
亚共析钢的显微组织是由铁素体与珠光体组成。
铁碳合金相图及平衡组织分析
实验三铁碳合金相图及平衡组织分析一、实验目的1.认识和熟悉铁碳合金平衡状态下的显微组织特征；2.了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响，建立Fe-Fe3C状态图与平衡组织的关系3.了解平衡组织的转变规律并能应用杠杆定律4.掌握金相显微镜用铁碳合金样品的制备二、实验原理通常将碳含量小于2.11%的铁碳合金称为钢，碳含量大于2.11%的Fe-C合金称为铁，根据铁碳二元相图（图1），它们在室温下组成相都是铁素体和渗碳体，但是它们在纤维组织上却有很大的差异。
按组织分区的Fe-Fe3C相图（一）铁碳合金中的几种基本相和组织（1）铁素体（F）。
它是碳在α-Fe中的固溶体，为体心立方晶格。
具有磁性及良好的塑性，硬度较低。
用3%-4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的多边形晶粒。
亚共析钢中，铁素体呈现块状分布；当碳含量接近共析成分时，铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体（共析体）周围。
（2）渗碳体（Fe3C，又称Cementite），它是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%。
用3%-4%的硝酸酒精溶液寝蚀后，呈现亮白色；若用热苦味酸钠溶液寝蚀，则渗碳体呈现黑色而铁素体仍为白色，由此可以区别铁素体与渗碳体。
此外，按铁碳合金成分和形成条件不同，渗碳体呈现不同的的形态：一次渗碳体，从液相中析出，呈现条状；二次渗碳体（次生相），从奥氏体中析出，呈现网络状，沿奥氏体晶界分布，经球化退火，渗碳体呈现颗粒状；三次渗碳体，从铁素体中析出，常呈现颗粒状；共晶渗碳体与奥氏体同时生长，称为莱氏体；共析渗碳体与铁素体同时生长，称为珠光体。
（3）珠光体（P），它是铁素体和渗碳体的机械混合物，是共析转变的产物。
由杠杆定律可以求得铁素体和渗碳体的含量比为8:1。
因此，铁素体后，渗碳体薄。
硝酸酒精寝蚀后可观察到两种不同的组织形态。
1）片状珠光体，它是由铁素体与渗碳体交替排列形成的层状组织，腈硝酸酒精溶液寝蚀后，在不同放大倍数下，可以观察到具有不同特征的层片状组织。
实验一平衡态铁碳合金成分、组织、性能之间关系的分析
实验一平衡态铁碳合金成分、组织、性能之间关系的分析1.1典型铁碳合金的平衡组织观察与分析一、实验目的1．通过实验能识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2．掌握碳含量对铁碳合金平衡组织形貌及相组成比例的影响。
二、实验原理简介利用金相显微镜观察金属的内部组织和缺陷的方法称为显微分析（或金相分析）。
合金在极其缓慢的冷却条件（如退火状态）下所得到的组织称为平衡组织。
铁碳合金平衡组织的观察与分析，要依据Fe-Fe3C相图来进行。
1．室温下铁碳合金基本组织特征（1）铁素体（F）铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体。
经3%～5%的硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现白亮色多边形晶粒。
在亚共析钢中，铁素体呈块状分布，当合金的含碳量接近于共析成分时，铁素体则呈断续的网状分布于珠光体晶界上。
（2）渗碳体（Fe3C）渗碳体是铁与碳形成的一种化合物。
经3%～5%的硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下为白亮色；若用苦味酸钠溶液浸蚀，则渗碳体呈暗黑色，而铁素体仍为白亮色，由此可以区别铁素体和渗碳体。
由于铁碳合金的成分和形成条件不同，渗碳体可以呈现不同的形状,一次渗碳体是由液相中直接结晶出来，呈板条状游离分布；二次渗碳体是从奥氏体中析出的，呈网状分布在珠光体晶界上；三次渗碳体是从铁素体中析出，呈窄条状分布在铁素体晶界上。
（3）珠光体（P）珠光体是铁素体和渗碳体的两相复合物。
在平衡状态下，它是由铁素体和渗碳体相间排列的层片状组织。
经3%～5%的硝酸酒精溶液浸蚀后，铁素体和渗碳体皆为白亮色，而两相交界呈暗黑色线条。
在不同的放大倍数下观察时，组织特征有所区别。
如在高倍（600倍以上）下观察时，珠光体中平行相间的宽条铁素体和细条渗碳体都呈白亮色，而两相交界为暗黑色；在中倍（400倍左右）下观察时，白亮色的渗碳体被暗黑色交界所“吞食”，而呈现为细黑条，这时看到的珠光体是宽白条铁素体和暗黑细条渗碳体的相间复合物；在低倍（200倍以下）下观察时，无论是宽白条的铁素体还是暗黑细条的渗碳体都很难分辨，这时珠光体呈现暗黑色块状组织。
铁碳合金的平衡 结晶过程及组织
47.8%
( WγE = 1-47.8% = 52.2% )
第四节 含碳量对铁碳合 金平衡组织和性能的影响
一、含碳量对平衡组织的影响
随C含量 ，铁碳合金组织变化：
α+Fe3C α+P P P+Fe3CⅡ+Ld’ Ld’
P+Fe3CⅡ Ld’+Fe3CⅠ
C% ，Fe3C
Fe3C的形态及分布：随C
L'd
共晶白口铸铁的室温组织
亚共晶白口铁 2.11%<C%<4.3%
t1 t2
t3
L
L 初
L 共晶+Fe3C即Ld
共晶 转变
初Fe3CⅡ 共晶Fe3CⅡ
共+Fe3C即P 初+Fe3C即P
室温组织 ：
共析 转变
P +Fe3CⅡ+L'd(P+Fe3C+ Fe3CⅡ)
组织：P+ Fe3CⅡ +L’d （L’d →P+Fe3CⅡ +Fe3C ）
共 和析 平钢 衡的 结冷 晶却 过曲 程线
组织：P 组织特征：Fe3C片状分布于F基体上，呈 贝壳状 性能：良好的综合力学性能（具有强度较高 和一定的塑、韧性）
共析钢的室温平衡组织 1000 ×
亚 和共 平析 衡钢 结的 晶冷 过却 程曲
线
亚共析钢 （0.0218% < Wc <0.77%）
L’d
Fe3CІ
过共晶白口铸铁室温组织
三、杠杆定律的应用
1、0.4%C钢
K
组织组成物：α+P
S 0.4 0.77 0.4
Wα
PS
实验二、-铁碳合金平衡组织Word版
实验二、铁碳合金平衡组织一、实验目的：1、用金相显微镜观察及研究碳钢在平衡状态下的组织特征，（包括白口铸铁）并建立组织与铁碳状态图间的关系。
2、分析成分（含碳量）对铁碳合金显微组织的影响，加深铁碳合金成分、组织与性能之间的相互关系。
二、实验内容：铁碳合金的显微组织是研究和分析钢铁材料的基础，所谓平衡状态的显微组织是指合金在极其缓慢的冷却条件下（退火状态，即接近平衡状态）所得到的组织。
我们可根据Fe—Fe3C相图来分析铁碳合金在平衡状态的显微组织。
铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢及白口铸铁的组织其中碳钢是工业上广泛使用的金属材料，它们的性能与其显微组织密切相关。
另外碳钢和白口铸铁显微组织的观察和分析，有助于加深对Fe—Fe3C相图的理解。
从Fe—Fe3C相图上可以看出，碳钢和白口铸铁的室温显微组织由铁素体（F）和渗碳体（Fe3C）这两个基本相所组织。
但是由于含碳量不同，铁素体和渗碳体的相对数量、析出条Fe—Fe3C相图铁素体（F）—是碳在α—Fe中的固溶体。
铁素体为体心立方晶格，具有磁性及良好的塑性，硬度较低。
用4%的硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈明亮的等轴状的晶粒；在纯铁和亚共析钢中呈多边形块状分布，当含碳量接近共析成分时，铁素体呈现不连续的网状分布于珠光体周围。
渗碳体（Fe3C）—铁与碳形成的一种化合物，含碳量为6.67%，硬度高而脆，耐蚀性强，用4%的硝酸酒精溶液浸蚀后呈白亮色，若用苦味酸钠溶液浸蚀，则渗碳体会被染成暗黑色或棕红色，而铁素体仍为白色。
可由此区分铁素体和渗碳体。
按成分和是形成条件不同，渗碳体可呈不同形态：一次渗碳体（初生相）是直接从液态中析出的，所以在过共晶白口铸铁中呈粗大的条片状；二次渗碳体（次生相）是从奥氏体中析出的，往往呈网络状沿高温下的奥氏体晶界分布，在室温下的过共析钢中沿珠光体呈网络状分布；三次渗碳体是由铁素体中析出的，通常呈不连续的片状存在于铁素体晶界处，数量极微，一般可忽略不计。
铁碳合金平衡组织
不同含碳量的铁碳合金平衡组织形貌特征
工业纯铁（4%硝酸酒精溶液）
15钢（4%硝酸酒精溶液）
45钢（4%硝酸酒精溶液）
65钢（4%硝酸酒精溶液）
T8钢（4%硝酸酒精溶液）
T12钢（4%硝酸酒精溶液）
T12钢（碱性苦味酸钠水溶液）
共晶白口铁（4%硝酸酒精溶液）
亚共晶白口铁（4%硝酸酒精溶液）
过共晶白口铁（4%硝酸酒精溶液）
退火
退火 退火
F+P
P
P+Fe3CⅡ （白网）
4%硝酸酒精溶液
4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液
7
8 9
T12钢
亚共晶白口铁 共晶白口铁
退火
退火 退火
P+Fe3C Ⅱ （黑网） 碱性苦味酸钠水溶液
P+Fe3CⅡ+Le’
4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液
Le’
10
过共晶白口铁
退火
Le’+ Fe3CⅠ
Fe—Fe3C合金平衡相图
工 业 纯 铁
共 析 钢
共 晶 白 口 铁
亚共析钢
过共析钢
亚共晶白口铁
过共晶白口铁
铁碳合金平衡组织试样 序号
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
试样名称
处理状态
显微组织
浸蚀剂
4%硝酸酒精溶液
4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液
1
2 3
工业纯铁
15钢 45钢
退火
退火 退火
F
F+P F+P
4
5 6
65钢
T8钢 T12钢
实验四 铁碳合金的平衡组织观察
实验四铁碳合金的平衡组织观察【实验目的】1、研究和了解典型成分的铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2、分析化学成分（碳的质量分数）对铁碳合金在平衡状态下的显微组织的影响。
从而进一步加深对铁碳合金的化学成分、组织与性能之间的相互关系的理解。
【实验原理概述】用浸蚀剂显现的碳钢和白口铸铁，在金相显微镜下具有下面几种基本组织形态：1、铁素体（F）铁素体是碳溶于α-Fe中的间隙固溶体。
由于在室温时其溶碳量几乎等于零，故其显微组织与纯铁相同，用4﹪的硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮白色的多边形晶粒，晶界呈黑色网络状。
在碳的质量分数较低的非合金钢中，铁素体呈块状分布；当钢中的碳的质量分数接近于共析成分时，铁素体则成为断续的网状分布于珠光体的晶界周围。
2、渗碳体（Fe3C）渗碳体是具有复杂晶格形式的间隙化合物，其碳的质量分数w C＝6.69%，用4﹪的硝酸酒精溶液浸蚀后，渗碳体呈亮白色，若用苦味酸钠溶液浸蚀，则渗碳体呈黑色，而铁素体仍为白色，由此可区别铁素体和渗碳体。
渗碳体在碳钢和铸铁一与其它相共存时，可以呈片状，条状、颗粒状（球状）、带状或网状等形态。
3、珠光体（P）珠光体是铁素体和渗碳体组成的细密混合物，在平衡状态下，其w C＝0.77%。
珠光体有层状和球状两种。
在一般退火状态下，它是由铁素体和渗碳体相互混合交替排列形成的层片状组织。
用4﹪的硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下可观察到铁素体和渗碳体均呈白色，但在不同放大倍数的显微镜下看到的珠光体组织特征也不相同。
在高倍放大时，能清楚地看到珠光体是由平行相间的宽条铁素体和窄条渗碳体组成，都呈白亮色，而其相界呈黑色。
当显微镜放大倍数较低时，显微镜的鉴别能力小于渗碳体的片层的厚度，这时看到的珠光体中的渗碳体是一条黑线。
当组织较细，而放大倍数更低时，珠光体的片层就不能分辨，而呈黑色。
4、低温莱氏体（Ld′）低温莱氏体是珠光体和渗碳体组成的混合物，在平衡状态下，其碳的质量分数w C＝4.3%。
显微结构之：铁碳合金平衡组织
铁碳合金平衡组织观察一、实验目的1、观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2、分析成分（含碳量）对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。
二、概述基本概念：相组成物、组织组成物相组成物—组成显微组织的基本相，有确定的成分及结构，但没有形态上的概念。
铁碳合金有两个基本相即铁素体F和渗碳体Fe3C。
组织组成物—在结晶过程中形成的有清晰轮廓的独立组成部分。
经硝酸酒精溶液浸蚀的碳钢和白口铸铁，在金相显微镜下具有如下几种基本组织组成物。
(1)铁素体（F）—是碳在a-Fe中的固溶体。
铁素体为体心立方晶格，具有磁性及良好塑性，硬度较低。
用3%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的等轴晶粒，如工业纯铁；亚共析钢中铁素体呈块状分布；当含碳量接近共析成分时，铁素体呈断续的网状分布于珠光体周围。
(2)渗碳体（Fe3C）—是铁与碳形成的一种化合物，其含碳量为6.67%，质硬而脆，耐蚀性强，经硝酸酒精溶液浸蚀后，呈亮白色。
按照成分和形成条件的不同，渗碳体呈现不同的形态：一次渗碳体是直接从液体中析出的，故在白口铸铁中呈粗大的条片状；二次渗碳体是从奥氏体中析出的，往往呈网络状沿奥氏体晶界分布，室温下分布于珠光体周围；三次渗碳体是由铁素体中析出的，通常呈不连续薄片状存在于铁素体晶界处，数量极微，可忽略不计。
(3) 珠光体（P）—是铁和渗碳体的机械混合物，在一般退火处理情况是由铁素体与渗碳体相互混合交替排列形成的层片状组织。
高碳工具钢（过共析钢）经球化退火处理后还可得到球状珠光体。
(4)莱氏体（Ld´）—是在室温时珠光体及二次渗碳体和渗碳体所组成的机械混合物。
含碳量为4.3%的共晶白口铁在1147ºC 时形成由奥氏体和渗碳体组成的共晶体，其中奥氏体冷却时析出二次渗碳体，并哉723ºC以下分解为珠光体。
莱氏体的显微组织特征是在亮白色的渗碳体基底上分布着暗黑色斑点及细条状的珠光体。
铁碳合金平衡组织
组织说明
放大倍数：
200×
110 铁素体 + 珠光体
组织特征：亚共析钢由铁素体＋珠 光体组成，为两相组织。铁素体为 白亮色，珠光体呈现彩色块状，在 该倍数下由于分辨率不够，不能将 渗碳体与铁素体的两界面分开，故 珠光体呈现彩色块状。 材料: 45钢 热处理状态：900℃退火 腐蚀方法：4%硝酸酒精溶液腐蚀
组织说明
放大倍数：
500×
108 铁素体 + 珠光体
组织特征：亚共析钢由铁素体＋珠 光体组成，为两相组织。铁素体为 白亮色并有明显的晶界线，珠光体 呈现暗黑色块状，在该倍数下由于 分辨率不够，不能将渗碳体与铁素 体的两界面分开，故珠光体呈现暗 黑色块状。 材料:20钢 热处理状态：900℃退火 腐蚀方法：4%硝酸酒精溶液腐蚀
组织特征： 珠光体为两相组织， 铁素体＋渗碳体。黑色的片状为 渗碳体，白色的连续相为铁素体, 有些区域由于分辨率不够,不能将 铁素体与渗碳体的界面分开,只能 看到灰黑色的块状区域。 材料: T8钢 热处理状态： 退火 腐蚀方法：4%硝酸酒精溶液侵蚀 放大倍数：200×
组织说明
117
珠光体
117
组织特征： 珠光体为两相组织，铁 素体＋渗碳体。黑色的片状为渗碳 体，白色的连续相为铁素体,有些区 域由于分辨率不够,不能将铁素体与 渗碳体的界面分开,只能看到灰黑色 的块状区域。 材料: T8钢 热处理状态： 退火 腐蚀方法：4%硝酸酒精溶液侵蚀 放大倍数：400×
组织说明
腐蚀方法：化学染色溶液侵蚀 放大倍数：200×
127
珠光体+莱氏体
127
组织特征：组织为珠光体＋莱氏 体。在白色渗碳体（共晶渗碳体 与二次渗碳体，在此不能分辨） 基体上分布着条、点状的珠光体 组成共晶莱氏体，较大黑色团状 为从液体中初生的奥氏体转变而 成的珠光体.
铁碳合金平衡组织观察
实验二铁碳合金平衡组织观察一、实验目的1、熟悉碳钢及铸铁在平衡状态下的显微特征；2、分析铁碳合金的平衡组织与含碳量的关系。
二、实验说明铁碳平衡相图示分析钢铁材料性能的基础，所谓平衡组织，是合金在极其缓慢冷却条件下得到的组织。
如图1所示。
图1 Fe- Fe3C平衡组织相图由Fe- Fe3C相图可以看出，铁碳合金的室温平衡组织是有两个基本相组成，即铁素体与渗碳体。
但对不同含碳量的合金，由于这两个基本相的相对数量、析出条件、形态、分布不同，因而呈现不同的显微组织特征。
其中渗碳体对合金性能影响很大。
在碳钢中，渗碳体一般可认为是一个强化相。
（一）碳合金室温下基本组织特征1、铁素体（F）碳在α-Fe中的间隙固溶体，体心立方晶格，平衡态下含碳量低于0.02％。
具有磁性及良好塑性，硬度低，经3－4％硝酸酒精侵蚀后，呈白色等轴晶粒，晶界呈黑色，亚共析钢时呈块状，当含碳量接近于共析成分时，则呈连续网状分布于珠光体周围。
2、渗碳体（Fe3C）具有复杂晶格结构的间隙化合物，平衡态下含碳量为6.69％，用3－4％硝酸酒精侵蚀后，呈亮白色，若用苦味酸钠溶液热侵后，呈黑褐色，由此可区分铁素体与渗碳体。
由于形成条件不同，渗碳体又可分为Fe3CⅠ(从液体中析出)、Fe3CⅡ（从奥氏体中析出）、Fe3CⅢ（从铁素体中析出）。
3、珠光体（P）铁素体与渗碳体组成的细密机械混合物，平衡态下其含碳量为0.77％。
在高倍（600×）显微镜下，可看到珠光体中片层相间的渗碳体和铁素体互相平行交替排列。
在中等(400×左右)放大倍数下,由于物镜的分辨率低于渗碳体层片厚度,渗碳体两侧边缘线无法分辨而合成一条黑线。
在放大倍数更低时（200×左右），铁素体与渗碳体的片层间距都不能分辨，珠光体呈暗黑一片。
4、低温莱氏体（Ld′）珠光体与渗碳体的机械混合物，在平衡状态下，含碳量为4.3％，。
其显微组织特征为渗碳体（包括共晶渗碳体和二次渗碳体）白色基体上分布着暗黑色的珠光体。
铁碳合金平衡组织观察实验报告
铁碳合金平衡组织观察实验报告铁碳合金是一种重要的工程材料，其性能受到其平衡组织的影响。
为了研究铁碳合金的平衡组织形成过程，我们进行了一系列观察实验。
实验方法：1. 准备铁碳合金试样：按照不同的碳含量配制出一系列铁碳合金试样。
2. 热处理：将试样加热至适当温度，保温一段时间后以适当速率冷却。
3. 显微组织观察：使用金相显微镜对试样进行断面观察，观察铁碳合金的平衡组织形态。
实验结果：1. 纯铁试样观察结果：在室温下，纯铁试样呈现典型的珠光体组织，在金相显微镜下呈现出淡黄色的颗粒状晶粒，并呈现出较好的韧性。
2. 含碳量为0.02%的铁碳合金试样观察结果：在室温下，含碳量为0.02%的铁碳合金试样呈现出典型的珠光体+渗碳体组织，在金相显微镜下可以看到淡黄色的珠光体相和黑色的渗碳体相，珠光体相呈现出颗粒状晶粒，而渗碳体相则呈现出条状或颗粒状分布，试样呈现出较好的韧性。
3. 含碳量为0.4%的铁碳合金试样观察结果：在室温下，含碳量为0.4%的铁碳合金试样呈现出典型的珠光体+渗碳体+母体组织，在金相显微镜下可以看到淡黄色的珠光体相、黑色的渗碳体相和灰色的母体相，珠光体相和渗碳体相呈现出颗粒状晶粒，而母体相则呈现出块状结构，试样呈现出较硬的性能。
实验结论：随着碳含量的增加，铁碳合金试样的平衡组织形态发生变化。
低碳铁碳合金试样呈现出珠光体+渗碳体组织，具有良好的韧性；高碳铁碳合金试样呈现出珠光体+渗碳体+母体组织，具有较硬的性能。
该实验结果对于理解铁碳合金的平衡组织形成机制以及材料性能的影响具有重要意义。
1. 在进行防水操作之前，需要确保工作场所的安全，并采取相应的安全措施，例如穿戴防护服和保护眼睛等。
2. 在进行防水操作之前，需要先对工作区域进行必要的清理和准备。
移除可能影响防水效果的杂物和污垢，并确保表面干燥且平整。
3. 选择适当的防水材料和工具，并根据产品说明书或专业人士的建议操作。
4. 在施工过程中，按照指定的施工方法进行操作，确保防水材料充分涂覆到需要防水的区域。
第四章 铁碳合金的平衡组织
高温莱氏体
低温莱氏体
共晶白口铁金相
6．亚共晶白口铸铁，2.11%<C%<4.3% 相组成物：F，Fe3C 组织组成物：P，Le’，Fe3CII
亚共晶白口铁金相
7．过共晶白口铸铁 相组成物：F， Fe3C 组织组成物：Le’，Fe3C
过共晶白口铁金相
二、Fe-C合金的成分-组织-性能关系
[思考题 思考题] 思考题
• 1. 什么叫冷脆、热脆？引起这些现象的原 因是什么？如何防止？ 2. 现有四块形状尺寸完全相同的平衡状态 的铁碳合金，其含碳量分别为0.2%、 0.40%、1.2%、3.5%， • 根据学过的理论，有哪些方法可以区分它 们？
“铁碳合金” 练习题 参考答案 铁碳合金” 参考答案1 铁碳合金
4．2 Fe-C合金平衡结晶过程
• • • • • • (一)Fe-C合金平衡结晶过程分析 1.工业纯铁 2.共析钢 3.亚共析钢 4.过共析钢 5.共晶白口铁 6.亚共晶白口铸铁 7.过共晶白口铸铁 (二)Fe-C合金的成分-组织-性能关系
1．工业纯铁（C%≤0.0218%）
• L--->L+A--->A-->A+F--->F+Fe3CIII • 相组成物：F+Fe3C C%>0.0008% • F C%<0.0008% • 组织组成物：F和 Fe3CIII
45钢金相
4．过共析钢
• L--->L+A--->A-->A+Fe3CII-->A+P+Fe3CII-->P+Fe3CII • 相组成物：F， Fe3C • 组织组成物：P， Fe3CII
T12钢金相
铁碳合金的五种室温平衡组织
铁碳合金的五种室温平衡组织
铁碳合金的室温平衡组织由两个相组成：铁素体（F）、渗碳体（cem）,所有的组织都是由他们组成,但是由于结晶反应不同又定义了两种组织：共析反应组织称为珠光体（F+cem）,共晶反应组织称为高温莱氏体（A+Cem,Ld）,由于莱氏体中的A（奥氏体）不稳定,冷却过程中要发生相变,所以把由奥氏体转变后的组织称为低温莱氏体.所以随着含碳量的增加,渗碳体增多,且形状和分布也有所不同,随着含碳量的增加形成的组织按下面发生变化：
汉字：铁素体——铁素体+三次渗碳体——铁素体+珠光体——珠光体——珠光体+二次渗碳体——珠光体+二次渗碳体+低温莱氏体——低温莱氏体——一次渗碳体+低温莱氏体.
代号：F——F+FeC111——F+P——P——P+FeC11——P+FeC11+Ld'——Ld'——Ld'+FeC1。
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过共析钢
白口 铸铁 亚共晶白口铸铁
0.77-2.11
2.11-4.30
珠光体+二次渗碳体
珠光体+二次渗碳体 +莱氏体 莱氏体 莱氏体+二次渗碳体
4%硝酸酒精溶液
4%硝酸酒精溶液
共晶白口铸铁 过晶白口铸铁
4.30 4.30-6.69
4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液
hh
3
纯铁的室温平衡组织(0.01C/%) 铁素体
材料
工业纯铁 45 T8 T12 亚共晶白口铁 共晶白口铁 过共晶白口铁
处理状态
退火 退火 退火 退火 铸造 铸造 铸造
侵蚀剂
3-4%硝酸酒精溶液 3-4%硝酸酒精溶液 3-4%硝酸酒精溶液 3-4%硝酸酒精溶液 3-4%硝酸酒精溶液 3-4%硝酸酒精溶液 3-4%硝酸酒精溶液
放大倍数
×450 ×450 ×450 ×450 ×450 ×450 ×450
hh 7
绘出所观察的显微组织示意 图，画时抓住组织形态的典型特 征，并在图中表示出来。 根据显微组织近似确定亚共 析钢的含碳量： C%= (P×0.77)/ 100 + (F×0.0218)/100, 式中：P和F分别为珠光体 和铁素体所占面积（%）
hh 8
实验报告要求 实验目的 画出所观察显微组织示意图，并注明 材料名称、含碳量、侵蚀剂和放大倍数， 显微组织画在直径为30-50mm的圆内， 并将组成物名称以箭头引出标明。 根据所观察的显微组织近似确定一种 亚共析钢的含碳量。 分析和讨论：含碳量对铁碳合金的组 织和性能的影响。 实验后的感想与体会
hh
6
实验设备及材料 金相显微镜； 金相图册； 各种铁碳合金的显微样品 实验内容及步骤 验前学生应复习讲课中的有关内容和阅读实 验指导书，为实验做好理论方面的准备； 在显微镜下观察和分析铁碳合金标准试样的 平衡组织，识别钢和铸铁组织形态的特征，根 据Fe-Fe3C相图分析各合金的形成过程；建立 成分、组织之间相互关系的概念。
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铁碳合金平衡组织观察
实验目的 1.识别和研究铁碳合金（碳钢和白口铸铁） 在平衡状态下显微组织。 2.分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响， 加深理解成分、组织与性能之间的相互关 系
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1
Fe-Fe3C相图
hh 2
各种铁碳合金在室温下的显微组织
类型 工业纯纯铁 碳钢 亚共析钢 共析钢 含碳量C% 〈0.02 0.02-0.77 0.77 显微组织 铁素体 铁素体+珠光体 珠光体 浸湿剂 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液 4%硝酸酒精溶液
45钢的室温平衡组织(0.45C/%) 铁素体+珠光体
T8钢的室温平衡组织(0.77C/%) hh 珠光体
T12钢的室温平衡组织(1.2C/%) 珠光体+二次渗碳体
4
亚共晶白口铸铁室温平衡组织
共晶白口铸铁室温平衡组织
过共晶白口铸铁室温平衡组织
hh 5
铁碳合金标准试样的平衡组织
编号
1 2 3 4 5 6 7