金相实验的原理和方法

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金相分析实训实验报告

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。

纯铜金相实验报告

纯铜金相实验报告

一、实验目的1. 了解纯铜的金相组织结构;2. 掌握金相显微镜的使用方法;3. 通过金相分析,了解纯铜的热处理对组织结构的影响。

二、实验原理金相实验是研究金属微观组织结构的一种重要手段。

通过将金属试样制成金相试样,利用金相显微镜观察其微观组织,从而了解金属的热处理、合金元素对组织结构的影响等。

纯铜是一种具有面心立方晶格结构的金属,具有良好的导电、导热性能。

本实验通过对纯铜进行不同热处理,观察其金相组织,分析热处理对纯铜组织结构的影响。

三、实验材料及设备1. 实验材料:纯铜棒;2. 实验设备:金相显微镜、切割机、抛光机、腐蚀液、显微镜载物台等。

四、实验步骤1. 试样制备(1)将纯铜棒切割成直径约10mm、长度约20mm的圆柱形试样;(2)使用切割机将试样切割成薄片,厚度约为0.1mm;(3)将切割好的试样进行抛光,使其表面光滑;(4)将抛光后的试样进行腐蚀,以突出组织结构。

2. 金相观察(1)将腐蚀好的试样放置在显微镜载物台上;(2)调整显微镜,观察纯铜的金相组织。

3. 热处理实验(1)将纯铜试样分别进行退火、正火、淬火等热处理;(2)按照试样制备步骤,制备不同热处理状态下的金相试样;(3)观察不同热处理状态下纯铜的金相组织。

五、实验结果与分析1. 纯铜的金相组织纯铜的金相组织主要由面心立方晶格组成,晶粒大小不一。

在显微镜下观察,可以看到晶粒之间的界限清晰,晶粒内部存在位错、孪晶等缺陷。

2. 热处理对纯铜组织结构的影响(1)退火处理:退火处理后,纯铜晶粒细化,晶界明显,位错密度降低。

这是因为退火过程中,晶粒发生再结晶,晶粒细化,位错密度降低,从而提高了材料的塑性。

(2)正火处理:正火处理后,纯铜晶粒较退火处理有所增大,但晶界仍然明显。

这是因为正火处理温度高于退火处理,晶粒发生再结晶,晶粒长大。

(3)淬火处理:淬火处理后,纯铜晶粒细小,晶界模糊,位错密度较高。

这是因为淬火处理使纯铜发生马氏体转变,晶粒细小,晶界模糊,位错密度较高。

金相操作作业指导书

金相操作作业指导书

金相操作作业指导书一、引言金相操作是金属材料研究中的重要环节之一,它主要通过显微镜对金属材料的组织结构进行观察和分析。

金相操作能够提供材料的晶粒尺寸、相组成、相分布以及缺陷等重要信息,对于研究材料的性能和品质具有重要意义。

本指导书旨在向操作人员介绍金相操作的基本原理和操作步骤,以帮助他们正确进行金相实验。

二、金相操作的基本原理1. 光学显微镜原理金相操作主要通过光学显微镜进行观察和分析。

光学显微镜利用光的折射和散射现象来观察材料的细节。

其基本原理是当光线通过材料时,由于材料的物理性质不同,光的传播速度和方向也会发生变化,从而形成不同的图像。

2. 金相制样原理金相制样是为了使金相材料能够在光学显微镜下观察,而对金属材料进行的样品制备过程。

制样的基本原理是通过打磨、抛光和腐蚀等工艺,将金属材料的表面平整化,并去除表面氧化物和烧结层,以确保观察时能够清晰地看到样品组织结构。

三、金相操作的步骤1. 样品制备(1)选择适当的金属材料样品;(2)将样品锯切成适当尺寸,确保样品不会超过显微镜视野;(3)将样品进行打磨,使用不同粒径的砂纸和研磨液,逐渐降低砂纸的粒径直至最终抛光;(4)清洁样品表面,确保没有灰尘和杂质;(5)标记样品信息,如材料名称、取样位置等。

2. 金相试剂配制(1)根据不同的金属材料,选择合适的金相试剂,如酸性试剂、碱性试剂等;(2)按照制定好的配方比例,将试剂稀释至适当浓度。

3. 金相腐蚀(1)将抛光好的样品放入腐蚀槽中,加入合适的金相试剂;(2)控制腐蚀时间和温度,以获得所需的显微组织。

4. 洗净和干燥(1)将腐蚀好的样品取出,并用去离子水冲洗几次,以去除腐蚀液;(2)使用酒精或丙酮进行表面清洁和除湿;(3)将样品放置在通风干燥的地方,等待样品完全干燥。

5. 金相显微镜观察(1)将样品放在显微镜载物架上;(2)通过调节显微镜的焦距和光源亮度,找到合适的观察条件;(3)使用不同放大倍数的镜头,观察和记录样品的组织结构。

金相的制备与观察实验报告

金相的制备与观察实验报告

金相的制备与观察实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过熔融法制备银金相,并观察其结构及形貌特征。

二、实验原理
银金相是一种金属复合材料,由银和金两种金属组成。

它们之间存在着熔点差异,当银融化时,金以固态存在,而当金融化时,银以固态存在,从而形成金属复合材料。

三、实验材料
银粉、金粉、玻璃杯、烧杯、棉絮、烧瓶、搅拌棒、火焰及安全装备。

四、实验步骤
1. 将银粉和金粉放入玻璃杯中,按比例混合;
2. 将玻璃杯放入烧杯中,用棉絮固定;
3. 将烧杯放入烧瓶中,用棉絮固定;
4. 用火焰将混合物加热,搅拌均匀;
5. 加热时间达到最高温度,熔融物中出现金属晶体,停止加热;
6. 用搅拌棒将混合物搅拌均匀,使金属晶体形成银金相;
7. 将银金相取出,观察其结构及形貌特征。

五、实验结果
实验结果表明,银金相的结构呈现出金和银的晶体状,形貌特征表现出金和银的金属光泽。

六、安全措施
1. 加热时应注意安全,避免烫伤;
2. 加热时应注意通风,避免毒气污染;
3. 加热时应注意火焰,避免火灾。

金相组织观察实验报告

金相组织观察实验报告

金相组织观察实验报告金相组织观察实验报告引言:金相组织观察实验是一种常见的金属材料研究方法,通过对金属材料的显微组织进行观察和分析,可以了解材料的晶体结构、晶界分布、相组成等信息。

本报告将对金相组织观察实验进行详细介绍,并结合实验结果进行分析和讨论。

实验目的:本次实验的主要目的是通过金相组织观察,了解金属材料的晶粒尺寸、晶界分布、相组成等信息,从而对材料的性能和加工工艺进行评估和优化。

实验原理:金相组织观察实验主要基于光学显微镜的原理,通过对金属材料进行切割、研磨和腐蚀等处理,使其表面显露出内部的组织结构。

然后使用显微镜观察和拍摄材料的显微组织,进而进行分析和评估。

实验步骤:1. 样品制备:首先,将待观察的金属材料切割成适当大小的样品,然后进行研磨和抛光处理,使其表面光洁度达到要求。

2. 腐蚀处理:将样品放入适当的腐蚀液中进行腐蚀处理,以去除表面氧化层和其他污染物,使组织结构更加清晰可见。

3. 清洗和干燥:将腐蚀后的样品进行清洗,去除腐蚀液残留物,并使用酒精或其他适当的方法进行干燥处理。

4. 显微观察:将样品放置在显微镜台上,调节显微镜的放大倍数和焦距,观察样品的显微组织,并通过摄影或录像等方式记录下来。

实验结果与分析:通过金相组织观察实验,我们得到了以下结果:1. 显微组织结构:观察到材料的晶粒尺寸、晶界分布和相组成等结构信息。

不同材料的晶粒尺寸和晶界分布情况可能存在差异,这直接影响材料的力学性能和加工性能。

2. 相变现象:在观察过程中,我们还可以观察到材料的相变现象,如固溶体相变、相分离等。

这些相变现象对材料的性能和加工工艺也有重要影响。

基于以上结果,我们可以得出以下结论和分析:1. 材料的晶粒尺寸和晶界分布对材料的力学性能和加工性能有重要影响。

晶粒尺寸越小,晶界分布越均匀,材料的强度和韧性往往更高。

2. 相变现象的发生与材料的成分和处理工艺密切相关。

通过观察和分析相变现象,可以优化材料的热处理工艺,提高材料的性能和加工效果。

金相分析实验报告

金相分析实验报告

金相分析实验报告实验名称:金相分析实验报告一、实验目的:通过金相分析实验,了解金属相组成、组织结构和晶体尺寸,以及金属的力学性能分析方法,掌握金相分析的基本操作步骤和仪器设备的使用方法。

二、实验原理:金相分析是通过对金属样品进行切割、研磨、腐蚀、脱蜡、上色等处理,然后使用金相显微镜观察样品表面的金属组织结构和晶体尺寸。

通过观察不同金相结构的样品,可以了解材料的组分、相态、显微硬度、晶体尺寸和晶界等信息,并对金属材料的性能做出分析和评价。

三、实验步骤:1. 根据需要选择合适的样品切割方式,并进行样品切割。

2. 将切割好的样品用不同颗粒大小的砂纸进行研磨,逐渐减小颗粒大小,并按一定顺序进行粗研、精研。

3. 使用震荡器将样品蓬松脱蜡。

4. 利用金相显微镜对样品进行观察和分析,调节放大倍数和对焦距离,观察样品的显微组织结构和晶体尺寸。

5. 观察完毕后,根据观察结果进行分析和总结,得出相应结论。

四、实验注意事项:1. 操作时需戴上防护眼镜和实验手套,避免伤害。

2. 对于腐蚀试剂和显色剂的使用,需按照规定的比例和时间进行操作,避免溢出和损坏样品。

3. 在调节金相显微镜时,要小心调节焦距和放大倍数,避免对样品造成损坏。

4. 在观察和分析样品时,要按照规定的方法和过程进行操作,避免误判和错误结果。

5. 实验结束后,要清洗实验设备和工具,保持实验环境整洁。

五、实验结果与讨论:根据金相显微镜观察到的样品组织结构和晶体尺寸,结合实验操作和分析步骤,对样品进行分析和评价,并得出相应结论。

比如通过观察到的晶体尺寸和晶界分布情况,可以对材料的晶体生长机制和力学性能进行分析和评价。

六、实验总结:通过金相分析实验,了解了金属组织结构和晶体尺寸的观察方法和分析步骤,掌握了金相显微镜的使用技巧。

实验结果对于分析和评价金属材料的性能具有重要意义,可为材料加工和应用提供科学依据。

同时,实验中注意事项的遵守和仪器设备的正确操作,保证了实验的安全性和数据的准确性。

金相_实验报告

金相_实验报告

一、实验名称金相试样的制备与观察二、实验目的1. 掌握金相试样制备的基本操作方法。

2. 熟悉金相显微镜的使用方法。

3. 认识金属材料的金相组织,并分析其与材料性能之间的关系。

4. 培养实验操作能力和科学分析能力。

三、实验原理金相实验是研究金属材料微观组织结构的重要手段。

通过制备金相试样,利用金相显微镜观察其微观组织,可以了解金属材料的成分、组织结构和性能之间的关系。

四、实验仪器与材料1. 仪器:金相显微镜、抛光机、砂轮机、切割机、腐蚀剂、显微镜载物台等。

2. 材料:金属试样(如钢、铝、铜等)、砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液等。

五、实验步骤1. 试样切割:将金属试样切割成所需尺寸的薄片。

2. 试样磨光:将切割好的试样在砂轮机上磨光,直至表面平整光滑。

3. 试样腐蚀:将磨光后的试样浸入腐蚀液中,观察试样表面颜色变化,直至达到所需腐蚀程度。

4. 试样抛光:将腐蚀后的试样在抛光机上抛光,直至表面光亮。

5. 试样观察:将抛光后的试样放置在显微镜载物台上,调整显微镜,观察其微观组织。

六、实验结果与分析1. 观察到的金属试样微观组织:- 钢试样:观察到了珠光体、渗碳体和铁素体等组织。

- 铝试样:观察到了α相和β相等组织。

- 铜试样:观察到了单相固溶体和析出相等组织。

2. 分析:- 钢试样:珠光体是钢中的主要强化相,渗碳体和铁素体对其性能也有一定影响。

- 铝试样:α相是铝的主要固溶强化相,β相对其性能也有影响。

- 铜试样:单相固溶体是铜的主要固溶强化相,析出相对其性能也有影响。

七、实验结论1. 通过金相实验,掌握了金相试样制备的基本操作方法。

2. 熟悉了金相显微镜的使用方法,能够观察金属材料的微观组织。

3. 认识了金属材料的金相组织,并分析了其与材料性能之间的关系。

八、实验体会1. 金相实验是研究金属材料微观组织结构的重要手段,对于了解材料性能具有重要意义。

2. 在实验过程中,要注意操作规范,确保实验结果的准确性。

金相制备实验实验报告

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。

金相分析实验报告

金相分析实验报告

一、实验目的1. 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则;2. 掌握金相显微试样制备的基本操作方法;3. 通过观察金属材料的金相组织,分析其成分与组织之间的关系;4. 培养实验操作能力和分析问题能力。

二、实验原理金相分析是利用金相显微镜对金属材料进行微观组织观察和分析的一种方法。

通过观察金属材料的金相组织,可以了解其内部结构、成分分布、相变过程等,从而为金属材料的性能评价、生产工艺改进、质量控制等提供依据。

金相显微镜主要由光源、物镜、目镜、载物台、调焦装置等组成。

实验中,通过调节物镜和目镜的放大倍数,以及调整载物台的高度,实现对金属材料的微观组织进行观察。

三、实验仪器与材料1. 仪器:金相显微镜、抛光机、砂轮机、金相试样、金相砂纸、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液等;2. 材料:不锈钢、碳钢、铝合金等金属材料。

四、实验步骤1. 金相试样制备(1)取样:从待分析的金属材料上截取适量的试样,确保试样表面平整、无划痕;(2)粗磨:将试样放入砂轮机中,用粗砂纸进行粗磨,直至试样表面基本平整;(3)细磨:用细砂纸对试样进行细磨,直至试样表面无明显划痕;(4)抛光:将试样放入抛光机中,用抛光布和脱脂棉进行抛光,直至试样表面光滑;(5)浸蚀:将试样放入3~5硝酸酒精溶液中,根据试样材料选择合适的浸蚀时间。

2. 金相显微镜观察(1)将制备好的试样放置在金相显微镜的载物台上;(2)调节物镜和目镜的放大倍数,找到合适的观察倍数;(3)观察试样的金相组织,记录观察结果。

五、实验结果与分析1. 不锈钢试样通过观察不锈钢试样的金相组织,可以发现其主要由铁素体和奥氏体组成。

铁素体呈针状分布,奥氏体呈块状分布。

这表明不锈钢具有良好的耐腐蚀性能。

2. 碳钢试样观察碳钢试样的金相组织,可以发现其主要由珠光体和铁素体组成。

珠光体呈层状分布,铁素体呈针状分布。

这表明碳钢具有良好的强度和硬度。

3. 铝合金试样观察铝合金试样的金相组织,可以发现其主要由α相和β相组成。

金相检测的原理及应用

金相检测的原理及应用

金相检测的原理及应用金相检测是一种金属材料组织显微镜检测方法,主要通过观察金属材料的显微组织结构来获得样品的信息和性能。

金相检测的原理基于材料组织的显微特征,通过差异性显微观察和显微分析来判断材料的组织性质及其状况。

金相检测通常包含以下几个步骤:取样,样品的粗磨,精磨,腐蚀,染色和显微观察。

首先,从待检测的金属材料中取得样品,并在显微镜下进行粗磨,去除表面氧化物和砂痕等杂质。

然后,将样品放入研磨液中进行精磨,使样品表面平整化。

接下来,将样品腐蚀,以去除组织中的氧化物、碳化物等杂质,同时将金属组织暴露出来。

然后,染色是为了细化组织的边界、凸显组织的差异,以便进行观察和分析。

最后,使用光学显微镜观察和分析样品的组织结构。

金相检测主要应用于金属材料的研究和材料质量控制等方面。

具体而言,金相检测可以用于以下几个方面:1. 材料研究:通过金相检测可以观察金属材料的晶体结构、晶粒大小、晶界、夹杂物、缺陷等显微结构,从而帮助研究人员了解材料的性质和性能,更好地进行材料设计和开发。

2. 物理性能评价:金相检测可以通过观察金属材料的组织结构来评价其力学性能、热学性能和电学性能等物理性能。

例如,通过观察晶界和夹杂物等结构可以推测材料的强度、韧性和导电性等性能。

3. 材料质量控制:金相检测可以用于材料的质量控制和质量评估,帮助生产厂家确保产品的质量符合标准要求。

例如,通过观察金属材料的晶粒大小和晶界情况,可以评估材料的强度和韧性。

4. 事故分析:金相检测可以用于事故分析和失效分析。

通过观察金属材料的组织结构和断口形貌,可以判断金属材料的失效原因,进一步改进设计和避免事故的再次发生。

5. 腐蚀研究:金相检测可以用于金属材料的腐蚀研究,通过观察金属材料的腐蚀程度和形貌,可以评估材料的耐腐蚀性能,并对材料进行改进和保护。

综上所述,金相检测是一种基于金属材料的显微组织结构来获得样品信息和性能的方法,具有广泛的应用前景。

在材料研究、物理性能评价、材料质量控制、事故分析和腐蚀研究等方面都有重要作用,对于提高材料性能和材料工程实践具有重要意义。

金相实验的原理和方法

金相实验的原理和方法

金相实验的原理和方法金相实验那可是超厉害的!就像给材料做一次深度体检。

先说说原理吧,金相实验就好比是用显微镜观察材料的微观世界。

通过对材料进行特定的处理,让我们能看到材料内部的组织结构,这就像打开了一扇通往神秘微观王国的大门。

步骤呢,首先得取样,这可不能马虎,就像厨师选食材一样,得选有代表性的部位。

然后是镶嵌,把小样品包在一个固定的模具里,就像给小宝贝穿上一件保护衣。

接着是磨制,这一步就像在打磨一件艺术品,得小心翼翼,不能有一点马虎。

再就是抛光啦,让样品表面光滑得像镜子一样,哇塞,这可需要耐心哦!最后是腐蚀,这一步就像是给材料化个妆,让它的内部结构更清晰地显现出来。

注意事项可不少呢!在磨制的时候,力度不能太大,不然会把样品磨坏,那可就糟糕啦!抛光的时候,要注意选择合适的抛光布和抛光剂,不然效果可就大打折扣啦!腐蚀的时候,时间要掌握好,不然会过度腐蚀,那可就没法看啦!安全性方面,金相实验一般来说还是比较安全的。

但是在使用腐蚀剂的时候一定要小心,那可是有腐蚀性的东西,就像小恶魔一样,要是不小心弄到手上,那可就麻烦啦!稳定性呢,只要按照步骤认真操作,一般都能得到比较稳定的结果。

金相实验的应用场景那可多啦!在材料研究、质量检测、失效分析等方面都大有用处。

它的优势也很明显啊,能让我们看到材料内部的微观结构,这就像有了一双透视眼,多厉害啊!比如说,在汽车制造中,金相实验可以用来检测发动机零件的质量。

如果零件的金相组织不好,就可能会出现故障,那可不得了啦!通过金相实验,我们可以提前发现问题,避免出现大的损失。

金相实验真的超棒!它能让我们更好地了解材料的性能,为我们的生产和生活提供保障。

所以,大家一定要重视金相实验哦!。

金相检测的原理及应用

金相检测的原理及应用

金相检测的原理及应用1. 金相检测的定义金相检测是一种用于分析材料的微观结构和组成的金属材料测试方法。

它包括样品的制备、组织观察和分析等步骤,通过对金属材料的显微组织、表面形貌和晶粒尺寸等特征进行观察和分析,来评估材料的质量和性能。

2. 金相检测的原理金相检测的原理基于金属材料的显微组织和晶粒结构对材料性能的影响。

在金相检测中,样品通常经过一系列的制备步骤,如切片、研磨和腐蚀等,以获得可观察的表面。

金相检测主要基于光学显微镜的原理。

光学显微镜通过聚焦光线并将其反射或穿透样品,以观察样品的结构和形貌。

通过调整镜头、光源和样品的位置,可以获得不同放大倍数和清晰度的显微图像。

显微图像通常通过放大镜检查来观察和分析。

这些图像显示了材料的组织结构、晶粒尺寸、裂纹和其他缺陷。

通过使用特定的试剂和显微镜技术,可以更详细地分析和测量这些特征,以评估材料的质量和性能。

3. 金相检测的步骤金相检测通常需要以下步骤来完成:3.1 样品制备样品制备是金相检测的关键步骤之一。

它包括将金属材料切割成适当大小的样品,并使用砂纸和研磨片对样品进行平整和粗糙度处理。

然后,样品通过一系列的研磨和抛光步骤,以获得光滑和平坦的表面。

3.2 腐蚀处理腐蚀处理是样品制备的重要步骤之一。

它通过在样品表面施加特定的腐蚀试剂,来突出材料的显微组织和晶粒结构。

腐蚀试剂的类型和浓度取决于所研究材料的类型和要观察的特定特征。

3.3 显微镜观察通过将样品放置在显微镜下,观察和分析金属材料的显微组织和晶粒结构。

可以使用不同放大倍数和光源来获得不同角度和清晰度的图像。

观察结果通常记录在文件或图像中,以供后续分析和比较。

3.4 图像分析根据显微图像,对金属材料的组织结构、晶粒尺寸、裂纹和缺陷等进行分析。

可以使用计算机软件和图像处理技术来量化这些特征,从而更准确地评估材料的质量和性能。

3.5 结果评估根据金相检测的结果,对金属材料的质量和性能进行评估。

可以与标准样品进行比较,以确定材料是否符合规格要求。

金相实验地原理和方法

金相实验地原理和方法

金相实验的原理和方法一实验目的:金属材料的使用通常遵循着“成分—组织—性能”的相互关系。

金相即金相学,就是研究金属或合金部结构的科学。

不仅如此,它还研究当外界条件或在因素改变时,对金属或合金部结构的影响。

所谓在因素主要指金属或合金的化学成分。

所谓外部条件就是指温度、加工变形、铸造情况等。

二试验设备:1. 金相试样切割机2. 砂轮机3. 镶嵌机4. 预磨机5. 抛光机6. 腐蚀液7. 金相显微镜8. 摄影系统及电脑三试验原理:金相试验是将欲检验试片表面经研磨抛光(或化学抛光、电化学抛光)至一定的要求光滑后,以特定的腐蚀液于以腐蚀,利用各相或同一相中方向不同对腐蚀程度的不同而能表现出各相之特征,并利用显微镜放大倍率观察判断之。

四试验方法:1.试片准备:为使试片能合乎观察的要求必须以如下之步骤处理之。

(1)取样(SAMPLING):取样必须考虑其整体或研究的主题的代表性,如材料属方向性者则应依各方面皆取样观察:如品管检查则可随机取样破坏分析可取性质较差的材料来凸显破坏原因以便观察。

(2)切割(SECTIONING):如材料硬度低则可直接用锯子予以切割,如硬度较高则可使用砂轮切割,但必须慎选砂轮,且切割时须冷却以避免因切割过程所产生的热对材料组织的影响。

(3)粗磨(COARSE GRINDING):用砂轮机去除试片的毛边,并用较粗的砂纸(#80 左右)或沙袋机磨平且可除去可能因切割所产生的变态层。

(4)镶嵌(MOUNTING):镶嵌的目的为使试片握持方便或保持试片边缘之完整,如不考虑这两种因素,则此步骤可省略,镶嵌的方法有两种,即热镶嵌(Hot Molding)及冷镶嵌(ColdMolding)。

热镶嵌也称为加压嵌模(Compression Molding),方法为将试片表面朝下置于金属磨中(一般径为111/4 及11/2 等三种)再填以适量之树脂,如酚树脂(如电木粉、Bakelite),预热至60~80℃后即加压至4,200PSI 左右之压力,并继续加热至130~140℃,持续加热数分钟后,即可移去热源,并可取出试片,如系使用热塑性塑料(Thermoplastics)则应让温度降至50℃以下才可取出。

金相制备的基本原理是什么

金相制备的基本原理是什么

金相制备的基本原理是什么金相制备是金属材料研究中常用的一种分析方法,其基本原理是利用显微镜观察金属材料的组织结构和显微结构,从而揭示金属材料的结晶组织、晶粒大小、晶界分布、析出相等信息。

金相制备的基本步骤包括:切割、研磨、抛光、腐蚀、显微观察等。

下面将对金相制备的基本原理以及各个步骤进行详细解释。

金相制备的基本原理:金相制备的基本原理是基于金属材料的组织结构及显微结构的显微观察,通过不同工艺处理金属样品,使其达到适合观察的状态。

这些处理包括切割、研磨、抛光、腐蚀等。

然后,使用显微镜对样品进行观察,通过对显微观察结果的分析,可以得到金属材料的结晶组织、晶粒大小、晶界分布、析出相等信息,从而对金属材料的性能和加工工艺进行评价和分析。

金相制备的步骤:1. 切割:将金属材料切割成合适大小的样品。

通过切割,可以得到相对平整的样品表面,方便后续的处理工序。

2. 研磨:对切割好的样品进行研磨,目的是消除切割引入的应力和破坏,并减小切割面的粗糙度。

研磨过程一般采用不同颗粒度的研磨纸、研磨液和研磨机械设备进行,依次进行粗磨、中磨、细磨,直到达到所需的研磨质量。

3. 抛光:在研磨的基础上,对样品进行抛光处理,以进一步提高样品的平整度和表面光洁度。

抛光过程一般采用细颗粒度的抛光液和抛光布进行,依次进行粗抛、中抛、细抛,直到达到所需的抛光质量。

4. 腐蚀:腐蚀是金相制备中核心的工艺步骤之一,通过腐蚀可以在材料表面显现出不同的组织结构和显微结构。

常用的腐蚀剂包括酸和碱等。

腐蚀时间和腐蚀剂的配方决定了腐蚀表面的显微结构的显现。

5. 显微观察:经过上述步骤处理后的样品,可以使用金相显微镜进行观察。

金相显微镜可以放大样品的结构和显微结构,从而通过光学显微镜观察到金属材料的组织结构和显微结构。

6. 结果分析:通过对显微观察结果的分析,可以获得金属材料的物理性质、力学性能、加工工艺等方面的信息。

这些信息对于金属材料的研究、工程应用、质量检测等具有重要意义。

金相式样观察实验报告

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。

显微金相实验报告

显微金相实验报告

一、实验名称显微金相分析二、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方法,包括镶嵌、研磨、抛光和腐蚀等步骤。

3. 学习利用金相显微镜观察和分析金属材料的微观组织。

4. 理解金相组织与材料性能之间的关系。

三、实验原理金相显微镜是一种利用光学原理观察材料微观组织的仪器。

它通过物镜和目镜的放大,将试样表面的微观组织放大到肉眼可见的程度。

金相显微镜的放大倍数由物镜和目镜的放大倍数相乘得到。

金属材料的微观组织对其性能具有重要影响。

通过观察和分析金相组织,可以了解材料的成分、结构、缺陷等信息,从而为材料的选用、加工和应用提供依据。

四、实验仪器与材料1. 仪器:金相显微镜、镶嵌机、抛光机、砂轮机、腐蚀液等。

2. 材料:金属试样、镶嵌剂、砂纸、抛光布、脱脂棉、硝酸酒精溶液等。

五、实验步骤1. 试样制备- 镶嵌:将金属试样镶嵌在镶嵌剂中,形成具有一定厚度的样品。

- 研磨:使用不同型号的砂纸对样品进行研磨,直至达到所需的抛光程度。

- 抛光:使用抛光布和抛光粉对样品进行抛光,使样品表面光滑、平整。

- 腐蚀:将抛光后的样品浸入腐蚀液中,根据材料的不同选择合适的腐蚀时间。

2. 金相显微镜观察- 将腐蚀后的样品放置在金相显微镜的载物台上,调整焦距和光圈,观察样品的微观组织。

- 通过改变物镜和目镜的倍数,观察样品的不同放大倍数下的微观组织。

3. 金相组织分析- 观察样品的晶粒大小、形态、分布、取向等信息。

- 分析样品的相组成、相结构、相分布等信息。

- 分析样品的缺陷,如夹杂、裂纹、孔洞等。

六、实验结果与分析1. 晶粒大小和形态- 观察到样品的晶粒大小和形态不同,说明材料在冷却过程中经历了不同的冷却速率和温度梯度。

- 晶粒大小和形态对材料的力学性能、耐腐蚀性能等具有重要影响。

2. 相组成和相结构- 观察到样品由不同的相组成,如α相、β相、γ相等。

- 相组成和相结构对材料的性能具有重要影响,如硬度、强度、韧性等。

金相制样原理及方法

金相制样原理及方法

金相制样原理及方法一、实验原理:金相显微分析是研究金属内部组织最重要的方法之一。

用光学显微镜观察和研究金属内部组织的步骤,首先是制备所取试样的表面,然后选用合适的浸蚀剂试样表面,并用金相显微镜观察和研究试样表面组织。

试样表面比较粗糙时,由于对人射光产生漫反射,无法用显微镜观察其内部组织,因此要对试样表面加工,通常采用磨光和抛光的方法从而得到光亮如镜的试样表面。

这个表面在显微镜下只能看到白亮的一片而看不到其组织细节,因此必须采用合适的浸蚀剂对试样的表面进行浸蚀,使试样表面有选择性地溶解掉某些部分(如晶界),从而呈现微小的凹凸不平,这些凹凸不平在光学显微镜的景深范围内可以显示出式样的组织形貌、大小和分布。

二、金相式样的制备方法金相显微式样的制备包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工序。

1)取样式样的选取应根据研究的目的,取其具有代表性的部位。

待确定好部位,就可以把式样截下,式样的尺寸通常采用直径12~15mm,高12~15mm的圆柱体或边长12~15mm的方形式样。

取样方法可用手锯、锯床切割或锤击等方法。

2)镶嵌如式样尺寸太小,直接用手来磨制困难时,可把式样镶嵌在低熔点合金或塑料中,以便于式样的磨制和抛光。

3)磨制切好或镶好的式样在砂轮机上磨平,尖角要倒圆。

然后用2﹟、1?﹟和1﹟等粗砂布磨光,再换400.600.800.1000.1200.1500.2000.2500.3000等金相砂纸逐级细磨,一直磨到W10砂纸方可进行粗抛光和细抛光。

磨制式样时,每换一次磨制步骤(即每换一号砂纸)时,式样磨制方向应转90°。

这样才能看出上次磨痕是否磨去。

式样在每一号砂布(纸)上磨制时,要沿一个方向磨,切忌来回磨削,而且给式样施加的压力要适当。

4)抛光细磨的式样还需进行抛光。

抛光的目的是去除细磨时遗留下来的细微磨痕而获得光亮的镜面。

式样的抛光是在专用的抛光机上进行的,转速一般100~150r/min。

材料金相实验报告

材料金相实验报告

一、实验目的1. 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则;2. 掌握金相显微试样制备的基本操作方法;3. 通过观察金相组织,分析金属材料的内部结构,为材料性能研究提供依据。

二、实验原理金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法之一。

金相显微分析法是利用金相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法。

通过观察金相组织,可以分析金属材料的成分、组织结构、性能等。

金相显微镜主要由光源、物镜、目镜、载物台、调焦装置等部分组成。

实验中,通过调整物镜和目镜的放大倍数,观察金属材料的金相组织,从而分析其内部结构。

三、实验材料及仪器1. 实验材料:碳钢、不锈钢、铝合金等金属材料;2. 实验仪器:金相显微镜、金相试样制备设备(切割机、抛光机、腐蚀液等)、金相试样夹具等。

四、实验步骤1. 金相试样制备(1)切割:使用切割机将金属材料切割成一定厚度的薄片,厚度一般为0.1mm左右。

(2)磨光:将切割好的试样放置在磨光机上,使用不同型号的砂纸进行磨光,直至试样表面光滑。

(3)腐蚀:将磨光好的试样放入腐蚀液中,根据材料种类和腐蚀液配方进行腐蚀,使试样表面出现金相组织。

(4)清洗:将腐蚀好的试样取出,用去离子水清洗干净。

(5)干燥:将清洗干净的试样放入干燥器中,进行干燥处理。

2. 金相组织观察(1)安装试样:将干燥后的试样放置在金相显微镜载物台上,调整夹具固定试样。

(2)调焦:调整物镜和目镜的放大倍数,使试样清晰。

(3)观察:通过显微镜观察金属材料的金相组织,记录其形态、分布、大小等信息。

五、实验结果与分析1. 碳钢金相组织观察(1)组织形态:碳钢的金相组织主要由珠光体、铁素体和渗碳体组成。

(2)分布情况:珠光体和铁素体呈层状分布,渗碳体呈针状或片状分布。

(3)分析:碳钢的金相组织与其性能密切相关,珠光体和铁素体的含量影响其强度和硬度,渗碳体的含量影响其韧性。

2. 不锈钢金相组织观察(1)组织形态:不锈钢的金相组织主要由奥氏体、铁素体和马氏体组成。

金相试样实验报告

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。

金相实验的原理和方法

金相实验的原理和方法

金相实验的原理和方法一实验目的:金属材料的使用通常遵循着“成分—组织—性能”的相互关系。

金相即金相学,就是研究金属或合金内部结构的科学。

不仅如此,它还研究当外界条件或内在因素改变时,对金属或合金内部结构的影响。

所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。

所谓外部条件就是指温度、加工变形、铸造情况等。

二试验设备:1. 金相试样切割机2. 砂轮机3. 镶嵌机4. 预磨机5. 抛光机6. 腐蚀液7. 金相显微镜8. 摄影系统及电脑三试验原理:金相试验是将欲检验试片表面经研磨抛光(或化学抛光、电化学抛光)至一定的要求光滑后,以特定的腐蚀液于以腐蚀,利用各相或同一相中方向不同对腐蚀程度的不同而能表现出各相之特征,并利用显微镜放大倍率观察判断之。

四试验方法:1.试片准备:为使试片能合乎观察的要求必须以如下之步骤处理之。

(1)取样(SAMPLING):取样必须考虑其整体或研究的主题的代表性,如材料属方向性者则应依各方面皆取样观察:如品管检查则可随机取样破坏分析可取性质较差的材料来凸显破坏原因以便观察。

(2)切割(SECTIONING):如材料硬度低则可直接用锯子予以切割,如硬度较高则可使用砂轮切割,但必须慎选砂轮,且切割时须冷却以避免因切割过程所产生的热对材料组织的影响。

(3)粗磨(COARSE GRINDING):用砂轮机去除试片的毛边,并用较粗的砂纸(#80 左右)或沙袋机磨平且可除去可能因切割所产生的变态层。

(4)镶嵌(MOUNTING):镶嵌的目的为使试片握持方便或保持试片边缘之完整,如不考虑这两种因素,则此步骤可省略,镶嵌的方法有两种,即热镶嵌(Hot Molding)及冷镶嵌(ColdMolding)。

热镶嵌也称为加压嵌模(Compression Molding),方法为将试片表面朝下置于金属磨中(一般内径为111/4 及11/2 等三种)再填以适量之树脂,如酚树脂(如电木粉、Bakelite),预热至60~80℃后即加压至4,200PSI 左右之压力,并继续加热至130~140℃,持续加热数分钟后,即可移去热源,并可取出试片,如系使用热塑性塑料(Thermoplastics)则应让温度降至50℃以下才可取出。

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金相实验的原理和方法一实验目的:金属材料的使用通常遵循着“成分—组织—性能”的相互关系。

金相即金相学,就是研究金属或合金内部结构的科学。

不仅如此,它还研究当外界条件或内在因素改变时,对金属或合金内部结构的影响。

所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。

所谓外部条件就是指温度、加工变形、铸造情况等。

二试验设备:1. 金相试样切割机2. 砂轮机3. 镶嵌机4. 预磨机5. 抛光机6. 腐蚀液7. 金相显微镜8. 摄影系统及电脑三试验原理:金相试验是将欲检验之试片表面经言磨抛光(或化学抛光、电化学抛光)至一定的要求光滑后,以特定的腐蚀液于以腐蚀,利用各相或同一相中方向不同对腐蚀程度的不同而能表现出各相之特征,并利用显微镜放大倍率观察判断之。

四试验方法:1.试片之准备:为使试片能合乎观察的要求必须以如下之步骤处理之。

(1)取样(SAMPLING):取样必须考虑其整体或研究的主题的代表性,如材料属方向性者则应依各方面皆取样观察:如品管检查则可随机取样如破坏原因分析可取性质较差的材料以凸显破坏原因以利观察等等。

(2)切割(SECTIONING):如材料硬度低则可直接用锯子予以切割,如硬度较高则可使用砂轮切割,但必须慎选砂轮,且切割时须冷却以避免因切割过程所产生的热对材料组织的影响。

(3)粗磨(COARSE GRINDING):用砂轮机去除试片的毛边,并用较粗的砂纸(#80左右)或沙袋机磨平且可除去可能因切割所产生的变态层。

(4)嵌模(MOUNTING):嵌模之目的为使试片握持方便或保持试片边缘之完整,如不考虑这两种因素,则此步骤可省略嵌模的方法有两种,即热嵌模(Hot Molding)及冷嵌模(Cold Molding)。

热嵌模亦称为加压嵌模(Compression Molding),方法为将试片表面朝下置于金属磨中(一般内径为111/4及11/2等三种)再填以适量之树脂,如酚树脂(如电木粉、Bakelite),预热至60~80℃后即加压至4,200PSI左右之压力,并继续加热至130~140℃,持热数分钟后,即可移去热源,并可取出试片,如系使用热塑性塑料(Thermoplastics)则应俟温度降至50℃以下才可取出。

冷嵌模法则将试片面朝下粘在胶纸带上,再将试片置入任一直径(3~5cm),高约3~4cm之玻璃管或金属管之内,管壁需涂上一层薄的凡士林,以利脱膜,在将树脂及硬化剂倒入管内,俟硬化后及可取出。

(5)磨制(POLISHING):在预磨机上放置水砂纸,在流动的水流中以粗砂纸先磨,逐次磨至1,000mesh左右,即完成此一步骤磨制时应改变磨的方向,以去除嵌入金属基地的砂粒。

(6)抛光(LAPPING):经以上磨样后的试片必须以清水洗净附着于表面的砂粒,方可至于抛光机上抛光,否则砂粒将污染抛光用的绒布。

抛光用的磨料通常有氧化铝(Al2O3),氧化铬(Cr2O3)和金刚石制剂。

由于氧化铬会造成呼吸器官之病变,因此,目前已较少被采用。

试片经抛光至镜面无刮痕则完成此一步骤。

(7)腐蚀(ETCHING):经抛光后的试片再以清水洗净,并速予吹干,注意从最后一次抛光后的试片不可以手触摸,否则会因油脂而污染试片,清水冲刷时可使用棉花轻轻拂试试片表面。

各种金属及合金观察所需的腐蚀液资料,可在许多书籍和发表论文中找到,而在参考数据的Ref 1及2有完整数据,附表所列者为一般常用的腐蚀液。

腐蚀所需的时间并无一定的标准,通常宜采用试片进入腐蚀液后,不断的取出观察其腐蚀程度,一旦镜面变色为毛玻璃之色调或回火Martensite系列变色为灰黑色,则应立即以清水冲洗之,然后以强热风吹去试片之水滴和吹干,即可做金相观察。

2. 显微镜观察:金相显微镜是利用光之照射在金属经反射后加以观察的方法与生物显微镜的穿透式不同,其放大被率为目镜(Eye Piece)与物镜(Objective)之乘积,如目镜的放大倍率为10X,物镜为50X,则放大被率为500X,使用显微镜时必须先以较小的放大倍率观察,因其焦距较长,才不致使物镜较易处碰到试片,俟找到较小倍率的焦距后,再选择观察的较大倍率观察之。

3. 金相组织观察⑴.奥氏体-碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体,仍保持γ-Fe 的面心立方晶格。

晶界比较直,呈规则多边形;淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处⑵.铁素体-碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体。

亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状,晶界比较圆滑,当碳含量接近共析成分时,铁素体沿晶粒边界析出。

⑶.渗碳体-碳与铁形成的一种化合物。

在液态铁碳合金中,首先单独结晶的渗碳体(一次渗碳体)为块状,角不尖锐,共晶渗碳体呈骨骼状。

过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物(二次渗碳体)呈网结状,共析渗碳体呈片状。

铁碳合金冷却到ar1以下时,由铁素体中析出渗碳体(三次渗碳体),在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。

⑷.珠光体-铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。

珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。

过冷度越大,所形成的珠光体片间距离越小。

在a1~650℃形成的珠光体片层较厚,在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体,称为粗珠光体、片状珠光体,简称珠光体。

在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线,只有放大1000倍才能分辨的片层,称为索氏体。

在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍,不能分辨珠光体片层,仅看到黑色的球团状组织,只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。

⑸.上贝氏体-过饱和针状铁素体和渗碳体的混合物,渗碳体在铁素体针间。

过冷奥氏体在中温(约350~550℃)的相变产物,其典型形态是一束大致平行位向差为6~8od铁素体板条,并在各板条间分布着沿板条长轴方向排列的碳化物短棒或小片;典型上贝氏体呈羽毛状,晶界为对称轴,由于方位不同,羽毛可对称或不对称,铁素体羽毛可呈针状、点状、块状。

若是高碳高合金钢,看不清针状羽毛;中碳中合金钢,针状羽毛较清楚;低碳低合金钢,羽毛很清楚,针粗。

转变时先在晶界处形成上贝氏体,往晶内长大,不穿晶。

⑹.下贝氏体-同上,但渗碳体在铁素体针内。

过冷奥氏体在350℃~ms的转变产物。

其典型形态是双凸透镜状含过饱和碳的铁素体,并在其内分布着单方向排列的碳化物小薄片;在晶内呈针状,针叶不交叉,但可交接。

与回火马氏体不同,马氏体有层次之分,下贝氏体则颜色一致,下贝氏体的碳化物质点比回火马氏体粗,易受侵蚀变黑,回火马氏体颜色较浅,不易受侵蚀。

高碳高合金钢的碳化物分散度比低碳低合金钢高,针叶比低碳低合金钢细。

⑺.粒状贝氏体-大块状或条状的铁素体内分布着众多小岛的复相组织。

过冷奥氏体在贝氏体转变温度区的最上部的转变产物。

刚形成时是由条状铁素体合并而成的块状铁素体和小岛状富碳奥氏体组成,富碳奥氏体在随后的冷却过程中,可能全部保留成为残余奥氏体;也可能部分或全部分解为铁素体和渗碳体的混合物(珠光体或贝氏体);最可能部分转变为马氏体,部分保留下来而形成两相混合物,称为m-a组织。

⑻.无碳化物贝氏体-板条状铁素体单相组成的组织,也称为铁素体贝氏体。

形成温度在贝氏体转变温度区的最上部。

板条铁素体之间为富碳奥氏体,富碳奥氏体在随后的冷却过程中也有类似上面的转变。

无碳化物贝氏体一般出现在低碳钢中,在硅、铝含量高的钢中也容易形成。

⑼.马氏体-碳在a-Fe中的过饱和固溶体。

板条马氏体:在低、中碳钢及不锈钢中形成,由许多相互平行的板条组成一个板条束,一个奥氏体晶粒可转变成几个板条束(通常3到5个)。

片状马氏体(针状马氏体):常见于高、中碳钢及高ni的fe-ni合金中,针叶中有一条缝线将马氏体分为两半,由于方位不同可呈针状或块状,针与针呈120o角排列,高碳马氏体的针叶晶界清楚,细针状马氏体呈布纹状,称为隐晶马氏体。

⑽.回火马氏体-马氏体分解得到极细的过渡型碳化物与过饱和(含碳较低)的a-相混合组织它由马氏体在150~250℃时回火形成。

这种组织极易受腐蚀,光学显微镜下呈暗黑色针状组织(保持淬火马氏体位向),与下贝氏体很相似,只有在高倍电子显微镜下才能看到极细小的碳化物质点。

⑾.回火屈氏体-碳化物和a-相的混合物。

它由马氏体在350~500℃时中温回火形成。

其组织特征是铁素体基体内分布着极细小的粒状碳化物,针状形态已逐渐消失,但仍隐约可见,碳化物在光学显微镜下不能分辨,仅观察到暗黑的组织,在电镜下才能清晰分辨两相,可看出碳化物颗粒已明显长大。

⑿.回火索氏体-以铁素体为基体,基体上分布着均匀碳化物颗粒。

它由马氏体在500~650℃时高温回火形成。

其组织特征是由等轴状铁素体和细粒状碳化物构成的复相组织,马氏体片的痕迹已消失,渗碳体的外形已较清晰,但在光镜下也难分辨,在电镜下可看到的渗碳体颗粒较大。

⒀.莱氏体-奥氏体与渗碳体的共晶混合物。

呈树枝状的奥氏体分布在渗碳体的基体上。

⒁.粒状珠光体-由铁素体和粒状碳化物组成。

它是经球化退火或马氏体在650℃~a1温度范围内回火形成。

其特征是碳化物成颗粒状分布在铁素体上。

⒂.魏氏组织-如果奥氏体晶粒比较粗大,冷却速度又比较适宜,先共析相有可能呈针状(片状)形态与片状珠光体混合存在,称为魏氏组织。

亚共析钢中魏氏组织的铁素体的形态有片状、羽毛状或三角形,粗大铁素体呈平行或三角形分布。

它出现在奥氏体晶界,同时向晶内生长。

过共析钢中魏氏组织渗碳体的形态有针状或杆状,它出现在奥氏体晶粒的内部。

五.问题与讨论(1)原材料组织和脱碳层图一、35K热轧组织 720X(2)球化组织及脱碳层图二、35K拉拔后球化组织表面脱碳 150X图二、35K拉拔后球化组织4级 150X(3)低碳合金钢渗碳淬回火组织图三、20CrMnTi渗碳淬回火组织 150X (4)10.9级产品调质组织图四、保持马氏体位向关系的回火索氏体 720X图五、10.9级螺栓螺纹脱碳 150X (5)弹性垫圈组织图五、淬火不当造成开裂 720X(6) Cr12MoV模具组织图六、炉子跑温,模具过烧 150X(7)铸铁组织(8)夹杂物图八、40Cr中的硫化物夹杂 150X思考题:1. 就所做的试片金相加以讨论。

2. 就所做的金相组织与标准照片无法一致,讨论其原因。

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