金相试样的制备及显微组织观察精品PPT课件
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Thinking In Other People‘S Speeches，Growing Up In Your Own Story
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱnd You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
渗碳体（Fe3C）
• 渗碳体（Fe3C）铁和碳的一种化合物， 含碳量为6.67%，在铁碳合金中，当碳含量 超过其溶解度时，多余的碳就以Fe3C出现。
• 渗碳体的抗腐蚀能力较强，经3~5%硝 酸酒精溶液浸蚀后呈白亮色。Fe3CⅠ直接 从液体中析出，呈粗大条状分布在莱氏体 中。Fe3CⅡ由奥氏体中析出，由于量少而 沿奥氏体晶界析出，随后奥氏体变成珠光 体，故Fe3CⅡ呈网状分布在P的边界上。
4、亚共析钢的含碳量估算
• 亚共析钢平衡组织为铁素体+珠光体。已知 珠光体平均含碳量为0.8%，如果忽略铁素 体中的碳份（723℃0.02%到室温0.006%的 变化），根据杠杆定律，从显微镜下观察 到珠光体含量面积百分数乘上0.8%即为碳 钢的含碳量。如显微组织中珠光体面积百 分数约占75%，则该试样含碳量约为 75%×0.8=0.6%。
金相试样制备及 显微组织观察
一、实验目的：
1. 掌握一般金相显微样品的制备过 程和基本方法。
2. 熟悉碳钢平衡组织的显微形貌特 征及识别方法。
二、实验内容
1. 每人制备一块显微观察样品。
用机械抛光法及一般化学浸蚀法制备金相 显微样品。
2. 在光学显微镜下，对制备好的样品进 行组织观察与分析
• 在光学显微镜下对样品进行观察，研究每 一个样品的组织特征，并联系铁碳相图了 解其组织形成的过程。注意含碳量与金相 组织之间的关系。
珠光体（P）
• 是由高温奥氏体冷却到723℃发行 共析反应所得到的F和Fe3C交替形成 的层片状组织。经3~5%硝酸酒精溶液 浸蚀后，在低的倍数下观察，其中铁 素体与渗碳体无法分辨，呈现黑色乌 云状，在中等倍数下观察，片状珠光 体中铁素体呈白亮色，而渗碳体呈黑 色条纹状，这是因为在片状珠光体中 铁素体片宽。
• 经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后呈白色的 多边形晶粒，黑色网是晶粒边界。重浸蚀 后晶粒呈现明暗不同的颜色，这是由于各 晶粒的位向不同，显示出各晶粒具有不同 的耐腐蚀性。亚共析钢中，随着含碳量的 增加，珠光体量增加而铁素体量减少，当 铁素体量多时，它呈块状分布，而当钢的 含碳量接近共析成分时，F在P的边界上呈 网状分布。
1、试样的截取： 2、磨光 3、抛光
（1）机械抛光 （2）电解抛光 （3）化学抛光 （4）化学机械抛光 4、组织显露（浸蚀）
2.组织观察
• 铁碳合金的基本组织及特征 奥氏体（A） 铁素体（F） 渗碳体（Fe3C） 珠光体（P） 莱氏体（Ld）
• 铁素体与渗碳体的区别 • 亚共析钢的含碳量估算
五、实验内容讨论：
奥氏体（A）
• 碳钢中的高温奥氏体组织，在光学 显微镜下呈多边形晶粒，基晶粒内部 往往出现平行的孪晶带，这是由于加 热和冷却过程中所产生的热应力使奥 氏体发生塑性变形所致。
• 奥氏体的硬度较低，约为HB170— 220，塑性好，所以钢在压力加工时， 都要加热到形成奥氏体温度。
铁素体（F）
• 碳溶解在α—Fe中的间隙固溶体。它的 溶碳量随着温度的改变而变化，其最大溶 碳量在723℃为0.02%。
2. 典型Fe-C合金平衡组织照片
图2 工业纯铁显微组织 图3 20号钢显微组织
• 45钢
图4 45钢
图5 60钢
图6 T12
图7 亚共晶白口铸铁
图8 共晶白口铸铁
图9 过共晶白口铸铁
3、铁素体与渗碳体的区别
• 铁碳合金平衡组织都是由铁素体和渗碳 体两相组成。F和Fe3C经3~5%硝酸酒精溶 液浸蚀后均呈白亮色，有时为了区别晶界 网状铁素体和渗碳体，可选用染色剂着色， 通常用碱性苦味酸钠水溶液（2克苦味酸、 25克氢氧化钠、100毫升水）煮沸15分钟， 渗碳体被染成黑色，铁素体仍为白色。由 此可区别F和Fe3C，这说明同一组织不同 的浸蚀剂浸蚀可显示不同的特征。
• 待认识了各种组织之后，抓住特征，描绘 每个样品显微组织的示意图。
• 对未知亚共析钢样品进行含碳量的估算。
三、实验要求：
1. 实验材料及设备：
– 碳钢试样 – 各号金相砂纸 – 金属试样预磨机、抛光机 – 腐蚀剂：4%硝酸酒精 – 棉花球、竹夹子、电热吹风机 – 金相显微镜
四、实验步骤
1.样品制备：
莱氏体（Ld）
• 是一个两相共晶组织，在723℃以上是 奥氏体和渗碳体共晶的机械混合物。在 723℃时，莱氏体发生共析反应，而变成珠 光体，所以室温下所观察的莱氏体组织是 渗碳体+珠光体的机械混合物，渗碳体中包 括共晶Fe3C和Fe3CⅡ，但由于连在一起而 分辨不开，经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后， Ld的组织特征是在白亮色Fe3C基体上分布 着许多黑色点状或条状的P。
• 根据铁碳合金状态图，铁碳合 金随着含碳量及加热温度的变化， 可出现十几种不同的固态组织，其 中，奥氏体、铁素体、渗碳体、珠 光体和莱氏体是最常遇到的基本组 织，它们对确定碳钢和白口铁平衡 状态（退火）和近平衡状态（正火） 的组织和性能具有实际意义。
1.碳钢显微组织观察与分析
图1 Fe-C二元相图
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
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经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱnd You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
渗碳体（Fe3C）
• 渗碳体（Fe3C）铁和碳的一种化合物， 含碳量为6.67%，在铁碳合金中，当碳含量 超过其溶解度时，多余的碳就以Fe3C出现。
• 渗碳体的抗腐蚀能力较强，经3~5%硝 酸酒精溶液浸蚀后呈白亮色。Fe3CⅠ直接 从液体中析出，呈粗大条状分布在莱氏体 中。Fe3CⅡ由奥氏体中析出，由于量少而 沿奥氏体晶界析出，随后奥氏体变成珠光 体，故Fe3CⅡ呈网状分布在P的边界上。
4、亚共析钢的含碳量估算
• 亚共析钢平衡组织为铁素体+珠光体。已知 珠光体平均含碳量为0.8%，如果忽略铁素 体中的碳份（723℃0.02%到室温0.006%的 变化），根据杠杆定律，从显微镜下观察 到珠光体含量面积百分数乘上0.8%即为碳 钢的含碳量。如显微组织中珠光体面积百 分数约占75%，则该试样含碳量约为 75%×0.8=0.6%。
金相试样制备及 显微组织观察
一、实验目的：
1. 掌握一般金相显微样品的制备过 程和基本方法。
2. 熟悉碳钢平衡组织的显微形貌特 征及识别方法。
二、实验内容
1. 每人制备一块显微观察样品。
用机械抛光法及一般化学浸蚀法制备金相 显微样品。
2. 在光学显微镜下，对制备好的样品进 行组织观察与分析
• 在光学显微镜下对样品进行观察，研究每 一个样品的组织特征，并联系铁碳相图了 解其组织形成的过程。注意含碳量与金相 组织之间的关系。
珠光体（P）
• 是由高温奥氏体冷却到723℃发行 共析反应所得到的F和Fe3C交替形成 的层片状组织。经3~5%硝酸酒精溶液 浸蚀后，在低的倍数下观察，其中铁 素体与渗碳体无法分辨，呈现黑色乌 云状，在中等倍数下观察，片状珠光 体中铁素体呈白亮色，而渗碳体呈黑 色条纹状，这是因为在片状珠光体中 铁素体片宽。
• 经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后呈白色的 多边形晶粒，黑色网是晶粒边界。重浸蚀 后晶粒呈现明暗不同的颜色，这是由于各 晶粒的位向不同，显示出各晶粒具有不同 的耐腐蚀性。亚共析钢中，随着含碳量的 增加，珠光体量增加而铁素体量减少，当 铁素体量多时，它呈块状分布，而当钢的 含碳量接近共析成分时，F在P的边界上呈 网状分布。
1、试样的截取： 2、磨光 3、抛光
（1）机械抛光 （2）电解抛光 （3）化学抛光 （4）化学机械抛光 4、组织显露（浸蚀）
2.组织观察
• 铁碳合金的基本组织及特征 奥氏体（A） 铁素体（F） 渗碳体（Fe3C） 珠光体（P） 莱氏体（Ld）
• 铁素体与渗碳体的区别 • 亚共析钢的含碳量估算
五、实验内容讨论：
奥氏体（A）
• 碳钢中的高温奥氏体组织，在光学 显微镜下呈多边形晶粒，基晶粒内部 往往出现平行的孪晶带，这是由于加 热和冷却过程中所产生的热应力使奥 氏体发生塑性变形所致。
• 奥氏体的硬度较低，约为HB170— 220，塑性好，所以钢在压力加工时， 都要加热到形成奥氏体温度。
铁素体（F）
• 碳溶解在α—Fe中的间隙固溶体。它的 溶碳量随着温度的改变而变化，其最大溶 碳量在723℃为0.02%。
2. 典型Fe-C合金平衡组织照片
图2 工业纯铁显微组织 图3 20号钢显微组织
• 45钢
图4 45钢
图5 60钢
图6 T12
图7 亚共晶白口铸铁
图8 共晶白口铸铁
图9 过共晶白口铸铁
3、铁素体与渗碳体的区别
• 铁碳合金平衡组织都是由铁素体和渗碳 体两相组成。F和Fe3C经3~5%硝酸酒精溶 液浸蚀后均呈白亮色，有时为了区别晶界 网状铁素体和渗碳体，可选用染色剂着色， 通常用碱性苦味酸钠水溶液（2克苦味酸、 25克氢氧化钠、100毫升水）煮沸15分钟， 渗碳体被染成黑色，铁素体仍为白色。由 此可区别F和Fe3C，这说明同一组织不同 的浸蚀剂浸蚀可显示不同的特征。
• 待认识了各种组织之后，抓住特征，描绘 每个样品显微组织的示意图。
• 对未知亚共析钢样品进行含碳量的估算。
三、实验要求：
1. 实验材料及设备：
– 碳钢试样 – 各号金相砂纸 – 金属试样预磨机、抛光机 – 腐蚀剂：4%硝酸酒精 – 棉花球、竹夹子、电热吹风机 – 金相显微镜
四、实验步骤
1.样品制备：
莱氏体（Ld）
• 是一个两相共晶组织，在723℃以上是 奥氏体和渗碳体共晶的机械混合物。在 723℃时，莱氏体发生共析反应，而变成珠 光体，所以室温下所观察的莱氏体组织是 渗碳体+珠光体的机械混合物，渗碳体中包 括共晶Fe3C和Fe3CⅡ，但由于连在一起而 分辨不开，经3~5%硝酸酒精溶液浸蚀后， Ld的组织特征是在白亮色Fe3C基体上分布 着许多黑色点状或条状的P。
• 根据铁碳合金状态图，铁碳合 金随着含碳量及加热温度的变化， 可出现十几种不同的固态组织，其 中，奥氏体、铁素体、渗碳体、珠 光体和莱氏体是最常遇到的基本组 织，它们对确定碳钢和白口铁平衡 状态（退火）和近平衡状态（正火） 的组织和性能具有实际意义。
1.碳钢显微组织观察与分析
图1 Fe-C二元相图