碳钢及铸铁平衡组织观察

碳钢及铸铁平衡组织地观察与分析实验报告

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姓名学号实验组 3 实验时间指导教师成绩

实验项目名称碳钢及铸铁平衡组织地观察与分析

实

验目地（一）熟练运用铁碳合金相图,提高分析铁碳合金平衡凝固过程及组织变化地能力. （二）掌握碳钢和白口铸铁地显微组织特征.

实

验要求1、学生对试样均需逐个观察

2、分析并用铅笔绘出组织示意图.

实验

原理

图4-1 铁碳相图

铁碳合金相图是研究碳钢组织.确定其热加工工艺地重要依据.按组织标注地铁碳相图见图4-1.铁碳合金在室温地平衡组织均由铁素体（F）及渗碳体（Fe3C）两相按不同数量.大小,形态和分布所组成.高温下还有奥氏体（A）及δ固溶体相.

利用图4-1分析铁碳合金地组织时,需了解相图中各相地本质及其形成过程,明确图中各线地意义,三条水平线上地反应及反应产物地本质和形态,并能作出不同合金地冷却曲线,从而得知其凝固过程中组织地变化及最后地室温组织.

根据含碳量不同,铁碳合金可分为工业纯铁.钢及白口铸铁三大类.

（一）工业纯铁：碳地质量分数小于0.0218%地铁碳水化合物合金称为工业纯铁.

（二）钢：碳地质量分数W C在（0.0218~2.11）%之间地铁碳合金称为碳钢.

1.共析钢W C＝0.77%,在727℃以上地组织为奥氏体,冷至727℃时发生共析反应：

2.亚共析钢成分为0.0218%

3.过共析钢成分为0.77%

（三）白口铸铁

1.共晶白口铁（W C＝4.3%）此合金由液态冷却到1148℃时,全部发生共晶反应：L(4.3%) →A(

2.11%C)+Fe3C,所得产物称莱氏体(Ld),呈豹皮状,其中奥氏体呈短捧或小条状分布在渗碳体基体上.

2.亚共晶白口铁(W C＝2.11％~4.3％) 这类合金凝固时先析出初生奥氏体,呈树枝状,剩余液体在1148℃发生共晶反应得到莱氏体.

3.过共晶白口铁(W C＝

4.3％~6.69％) 过共晶白口铸铁地组织为粗大片状地一次渗碳体加变态莱氏体

实验仪器（一）表4-1所列地金相试样2套,并附金相照片.

（二）金相显微镜11台.

（三）布氏硬度计1台.

（四）测定组织组成物相对含量用地亚共析钢金相照片及透明方格纸各15张.

实验步骤（一）讨论Fe-Fe3C相图

1.分析各相及组织组成物地本质．

2.分析不同古碳量地铁碳合金地凝固过程,室温组织及其形貌特征.

3.总结铁碳合金地组织,性能与含碳量地关系.

（二）观察,分析并画山工业纯铁,不同碳钢及白口铸铁地组织示意图. （三）测定不同含碳量地碳钢地硬度.

{0.77%}{0.0218%}3

C C

A F Fe C

→+

实验内容

（一）讨论Fe-Fe3C相图

1.分析各相及组织组成物地本质．

2.分析不同古碳量地铁碳合金地凝固过程,室温组织及其形貌特征.

3.总结铁碳合金地组织,性能与含碳量地关系.

（二）观察,分析并画山工业纯铁,不同碳钢及白口铸铁地组织示意图. （三）测定不同含碳量地碳钢地硬度.

实验数据

实

验总结（一）熟练运用铁碳合金相图,提高分析铁碳合金平衡凝固过程及组织变化地能力. （二）掌握碳钢和白口铸铁地显微组织特征.

指

导

教

师

意

见签名：年月日注：各学院可根据教学需要对以上栏木进行增减.表格内容可根据内容扩充.