实验一 金相分析操作指导书

合集下载

焊接接头金相分析实验指导书

焊接接头金相分析实验指导书

焊接接头金相分析实验指导书一、实验目的1.观察不同焊接方法制备的焊接接头的宏观形貌特征,了解电弧焊、氩弧焊、等离子焊、真空电子束焊等不同焊接方法与其金相组织的关系和影响。

2.观察典型焊接接头的显微组织的分布及其特征,了解焊接接头的焊缝区、熔合线、热影响区等不同金相组织产生的原理。

3.观察焊接裂纹的宏观形貌和显微组织,了解焊接裂纹生成机理。

二、实验步骤1.焊接接头宏观分析1)用眼或低倍放大镜观察用氩弧焊、等离子焊、电子束焊等不同焊接方法制备的若干个焊接接头的波纹、堆高、缺陷等外观形状。

2)用游标尺测量各种焊接接头的焊缝、热影响区的宽度,测量部分焊接接头的焊缝深度。

3)观察各种焊接接头的结晶组织方向,以及焊接接头中是否存在气孔、裂纹、夹渣、未焊透等缺陷。

2.焊接接头显微组织分析1)用普通金相试片制作方法,将焊接接头横断面磨制成显微金相试样,用5 %的硝酸酒精溶液腐蚀试样。

2)将金相试样平稳放置在立式金相显微镜的观测平台上;根据试样观察要求,选用放大倍数合适的物镜及目镜;对该显微镜的光栏、焦距等进行调整,使观察图像清晰。

3)首先找到焊接接头的焊缝区,然后通过调整立式金相显微镜的观测平台,缓慢将金相试样从焊缝区向母材区移动,观察焊接接头不同区域的金相组织变化。

4)仔细观察焊接接头的焊缝区、熔合区、过热区、正火区、不完全相变区等五个区域的金相组织,对照相关金相组织照片,仔细分辨各区域金相组织的典型特征。

5)对存在焊接裂纹的试样,仔细观察裂纹所在的部位、走向,以及裂纹周围的金相组织特征。

三、实验设备及化学用品1.XJL—02A型立式金相显微镜2.PF—20型抛光机3.硝酸酒精滤纸脱脂棉等四、实验报告要求1. 绘制出不同焊接方法制作的焊接接头的宏观形貌示意图,并注明焊缝宽度(深度)、热影响区宽度、焊缝堆高、焊缝波纹等的尺寸;并加以分析说明。

2. 绘制出焊接接头的显微组织形貌示意图,并将焊缝区、熔合区、过热区、正火区、不完全相变区等五个区域的金相组织用金相组织示意图描绘,并说明各区域的组织特点,分析其产生的原因。

光学金相技术实验指导书

光学金相技术实验指导书

实验一金相试样的制备一、实验目的1.了解金相试样的制备过程2.掌握钢铁材料金相试样的制备过程及方法二、实验原理金相显微试样的制备可分为以下几个过程:1.取样在金属材料上按观察的目的正确选择位置及方向来截取观察面,例如要求检验机械设备某零件破裂的原因,就应在零件破裂处和远离破裂处分别取样,观察组织的异同,分析比较找出导致破裂的原因。

金属材料的组织因材料的生产工艺不同而有所变化,所以不同工艺生产的坯料或零件进行检验时,取样部位也不同。

例如研究铸件的金相组织,必须从铸件表层到中心同时取样进行观察,根据各部位金相组织的差异,了解合金的偏析程度和结晶组织的变化。

对于热轧型材应同时截取横向及纵向的金相试样。

横向试样垂直于轧制方向截取,主要研究表层缺陷(如脱碳折叠等)及非金属夹杂物的分布;对于很长的轧制型材应在两端和中间各取试样观察,以比较夹杂物的偏析情形。

纵向试样平行轧制方向截取,主要研究非金属夹杂物的形状,以决定夹杂物的类型,同时也可以根据纵向磨面上晶粒拉长的程度,估计冷变形程度以及轧制工艺的情况。

试样的大小形状虽没有明确严格规定,但通常以便于磨制操作及适合所选用的显微镜为宜,一般地金相试样为φ12×12mm 的圆柱体或12×12×12mm 的立方体。

试样可用各种方法切取,切取时根据被检验材料的软硬程度采用不同的方法,一般硬度较低的材料,如低碳钢、中碳钢、灰口铸铁、有色金属等均可用锯、车、刨、铣等机械加工。

硬度较高的材料,如白口铸铁、硬质合金等脆性材料,以及经淬火后的零件,可用锤击法,从击碎的碎片中选出大小适当者作为试样。

对于大断面零件或高锰钢零件等也可采用氧乙炔焰气割,但须预留大于20mm 的余量,以便在试样磨制中将气割的热影响区除掉。

韧性较高的材料通常使用砂轮片切割。

但当砂轮片切割时因局部的发热,可能导致组织发生变化,所以应加强水冷却。

尤其对受热容易发生组织变化的试样,如淬火钢,低温回火钢。

实验一 金相分析操作指导书.

实验一 金相分析操作指导书.

金相检验-低碳钢和铸铁的组织的观察与分析实验指导书XX大学(一)金相样品的制备方法概述在用金相显微镜来检验和分析材料的显微组织时,需将所分析的材料制备成一定尺寸的试样,并经磨制、抛光与腐蚀工序,才能进行材料的组织观察和研究工作。

一.金相样品的制备过程一般包括如下步骤:取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀。

分别叙述如下:1.取样(1)选取原则应根据研究目的选取有代表性的部位和磨面,例如,在研究铸件组织时,由于偏析现象的存在,必须从表层到中心,同时取样观察,而对于轧制及锻造材料则应同时截取横向和纵向试样,以便分析表层的缺陷和非金属夹杂物的分布情况,对于一般的热处理零件,可取任一截面。

(2)取样尺寸截取的试样尺寸,通常直径为12—15mm,高度和边长为12—15mm的圆柱形和方形,原则以便于手握为宜。

(3)截取方法视材料性质而定,软的可用手锯或锯床切割,硬而脆的可用锤击,极硬的可用砂轮片或电脉冲切割。

无论采取哪种方法,都不能使样品的温度过于升高而使组织变化。

2.镶嵌当试样的尺寸太小或形状不规则时,如细小的金属丝、片、小块状或要进行边缘观察时,可将其镶嵌或夹持。

见图1所示。

(1)热镶嵌用热凝树脂(如胶木粉等),在镶嵌机上进行。

适应于在低温及不大的压力下组织不产生变化的材料。

(2)冷镶嵌用树脂加固化剂(如环氧树脂和胺类固化剂等)进行,不需要设备,在模子里浇铸镶嵌。

适应于不能加热及加压的材料。

(3)机械夹持通常用螺丝将样品与钢板固定,样品之间可用金属垫片隔开,也适应于不能加热的材料。

3.粗磨取好样后,为了获得一个平整的表面,同时去掉取样时有组织变化的部分,在不影响观察的前提下,可将棱角磨平,并将观察面磨平,一定要将切割时的变形层磨掉。

一般的钢铁材料常在砂轮机上磨制,压力不要过大,同时用水冷却,操作时要当心,防止手指等损伤。

而较软的材料可用挫刀磨平。

砂轮的选择,磨料粒度为40、46、54、60等号,数值越大越细,材料为白刚玉,棕刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅等,代号分别为GB、GZ、GC、TH、或WA、A、TL、C,尺寸一般为外径×厚度×孔径=250×25×32,表面平整后,将样品及手用水冲洗干净。

金相分析操作指导书

金相分析操作指导书

机械工程材料实验指导书西安交通大学材料科学与工程学院《机械工程材料》课程组顾美转编目录金相显微分析基础知识(一)光学金相显微镜的一些基础知识概述 2—12(二)金相样品的制备方法概述 13—19实验一金相显微镜的使用与金相样品的制备 20—28实验二碳钢和铸铁的平衡组织和非平衡组织的观察与分析 29—392004.1金相显微分析基础知识金相分析在材料研究领域占有十分重要的地位,是研究材料内部组织的主要手段之一。

金相显微分析法就是利用金相显微镜来观察为之分析而专门制备的金相样品,通过放大几十倍到上千倍来研究材料组织的方法。

现代金相显微分析的主要仪器为:光学显微镜和电子显微镜两大类。

这里仅介绍常用的光学金相显微镜及金相样品制备的一些基础知识.(一)光学金相显微镜的一些基础知识概述一.金相显微镜的构造金相显微镜的种类和型式很多,最常见的有台式、立式和卧式三大类。

金相显微镜的构造通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成,有的显微镜还附带有多种功能及摄影装置。

目前,已把显微镜与计算机及相关的分析系统相连,能更方便、更快捷地进行金相分析研究工作。

1.光学系统:其主要构件是物镜和目镜,它们主要起放大作用。

并获得清晰的图象。

物镜的优劣直接影响成象的质量。

而目镜是将物镜放大的象再次放大。

2.照明系统:主要包括光源和照明器以及其它主要附件(1)光源的种类:包括白炽灯(钨丝灯)、卤钨灯、碳弧灯、氙灯和水银灯等。

常用的是白炽灯和氙灯,一般白炽灯适应于作为中、小型显微镜上的光源使用,电压为6—12伏,功率15—30瓦。

而氙灯通过瞬间脉冲高压点燃,一般正常工作电压为18伏,功率为150瓦,适用于特殊功能的观察和摄影之用。

一般大型金相显微镜常同时配有两种照明光源,以适应普通观察和特殊情况的观察与摄影之用。

(2)光源的照明方式:主要有临界照明和科勒照明。

散光照明和平行光照明适应于特殊情况使用。

1)临界照明:光源的象聚焦在样品表面上,虽然可得到很高的亮度,但对光源本身亮度的均匀性要求很高。

焊接接头金相分析实验指导书

焊接接头金相分析实验指导书

实验指导书《材料连接原理》实验一焊接接头金相分析一、实验目的:1、观察硝酸银的枝晶形态;2、观察焊接接头的宏观组织及焊接缺陷;3、观察典型焊接接头的纤维组织的分布及其特征,了解焊接接头的焊缝区、熔合线、热影响区及母材等各种典型结晶形态;二、实验概述:手工电弧焊的焊接过程如图2-1所示。

当电弧在焊条与焊件之间引燃后,电弧热使焊件(与电弧接触部分)及焊条末端融化,熔化的焊件和焊条(以熔滴形式下落)形成共同的金属熔池。

焊条外面的药皮受热熔化并发生分解反应,产生液态熔渣和大量气体。

液态熔渣包围着熔滴,当其进入金属熔池后,因其比重小而浮在熔池表面。

所产生的气体则包围在电弧和熔池周围。

图2-1手工电弧焊过程示意图1、焊条芯2、焊条药皮3、液态熔渣4、固态渣壳5、气体6、金属熔滴7、熔池8、焊缝9、工件焊条因不断熔化下滴而应连续向下送进,以保持一定的电弧长度。

同时,焊条还应沿焊接方向前进。

当电弧离开熔池后,被熔渣覆盖的熔化金属就缓慢冷却凝固成焊缝金属,液态熔渣也凝固成固态熔壳。

在电弧移达的下方,又形成新的熔池及其上的液态熔渣,以后又凝固成新的焊缝金属和渣壳。

上述过程继续进行下去,只至整个焊缝被焊完为止。

从而形成一条连续的焊缝金属。

在焊接过程中,由于焊接接头各部分经受了不同的热循环,因而所得组织各异。

组织的不同,导致机械性能的变化。

对焊接接头进行金相组织分析,是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。

焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面。

宏观分析的主要内容为:观察与分析焊缝成型、焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。

显微分析的主要内容为:借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察,分析焊缝的结晶形态,焊接热影响区金属的组织变化,焊接接头的微观缺陷等。

焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。

焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化不仅与焊接热循环有关,而且与所用的焊接材料和被焊材料有密切关系。

(一)焊缝凝固时的结晶形态熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态,焊缝金属凝固后实现金属的焊接。

金相实验室指导书

金相实验室指导书

金相实验室指导书金相实验是通过眼睛及放大镜观察、检查金属材料的低倍组织和宏观缺陷,应用光学显微镜观察、检查金属材料的显微组织,进行金属材料研究和工业检验的一门实验。

金相实验的目的:是通过观察、检查金属的组织和存在缺陷方法,获得各种必要的信息和数据,用以进行金属材料的评价,探讨和改进生产工艺状况,以及为适应工业发展的需要研制新材料。

金相实验是一项密切联系专业理论和实践很强的实验。

因此,金相实验不仅要较好地掌握有关理论知识,还必须熟练掌握金相实验的操作技能。

金相实验的中心内容包括两大部分。

第一部分是金相实验室操作,包括整套制备金相试样、光学金相显微镜和显微硬度计的使用以及金相摄影和暗室操作。

第二部分是金相组织检验,包括金属基本组织的识别分析、金相检验标准的正确运用以及金相组织的研究。

一、金相实验的方法及步骤1.金相实验的方法按观察被实验物时采用的放大倍率不同,金相实验的方法可分为宏观金相实验(又称宏观分析、低倍实验)和金相显微镜实验(又称显微分析)两种。

(1)宏观金相实验是通过眼睛或放大镜(放大20倍以下)对被实验物进行特定观察分析的方法。

其实验项目有肉眼观察、热酸蚀或冷酸蚀、硫印和磷印等实验。

被实验的内容有金属断口形貌、机件破损外貌、金属偏析(组织偏析和成分偏析)、枝晶、金属流线、硫或磷夹杂物、有色金属晶粒的粗细和冶金缺陷(如缩孔、气泡、夹渣、翻皮、冷隔疏松、白点、裂纹等)。

(2)金相显微镜实验是通过光学金相显微镜在10~2000倍的放大倍率下,对被实验物进行观察分析的方法。

实验内容主要是显微组织、各种非金属夹杂物、各类冶金缺陷、裂纹以及它们之间的相互关系等。

金相显微镜实验是一种比宏观实验更细致、更深入和更能揭示本质的实验方法,也是金相实验的主要方法和内容。

金相实验将重点学习金相显微镜实验。

2.金相实验的步骤实验步骤遵循如下顺序:实验目的要求→被实验物情况的调查研究→截取金相实验试样和试样的制备→显微镜观察分析→得出实验结果。

金相分析作业指导书

金相分析作业指导书

7/7
七、计算机及图像分析系统
将金相显微镜里观察到的信息便转换到视频接口和摄像头,打开计算机,启动图象分析软即可 观察到来自金相显微镜的实时的图像,找到关心的视场后将其采集、处理。
打开软件,检 测照相机。
开始阅 览
金相组织
拍照
注意事项:①显微镜观察前,洗手干燥,操作必须仔细,严禁剧烈动作。
②显微镜的低压灯泡,切勿直接插入220伏的电源上,应通过变压器与 电源接通。
③显微镜玻璃部分及样品观察面严禁手指直接接触。
④转动粗调手轮,动作一定要慢,若遇到阻碍时, 立即停止操作,千 万不能用力强行转动,否则仪器损坏。

⑤观察的金相样品必须完全干燥,否则损坏物镜。
⑥缓慢转动手轮选择视域,边观察边进行,勿超出范围。
2/7
2.2迅速合上盖板;然后,立即、快速顺时针转动手轮到压力灯亮,此时,再多 加1~2圈即可(不可多加,过大的压力,容易出现取样困难,出现崩弹的现 象)。
2.3在选择的正确保温温度以及恰当压力的条件下,记时3~5分钟,之后开始取样 3取样 3.1去除压力:逆时针转动手轮卸压至压力灯熄灭。 3.2腾出脱模空间:再逆时针转动5圈。 3.3脱模:顺时针转动八角旋钮,向下顶动上模块,将样品脱模(这是保证不现
1.2当镶嵌机温度上升到设定温度(对于镶嵌粉(酚醛塑料粉--黑色),一般是130~140℃), 就可以开始后续的操作了。
2.镶嵌操作
2.1调整手轮,使下模与下平台平行(所谓下平台,参看图1);然后把试样观察面向下放在 下模中心处,逆时针转动手轮10~12圈,使下模及样品下沉(样品的高度,一般不应高于 1cm)。加入填料,使其与下平台平行,然后把上模压在填料上,左手指在上模上施以向 下的力,同时,右手再逆时针转动手轮,使上模下沉至其上表面低于上平台(所谓上平台, 参看图1)即可。

金相检验-焊接接头的金相检验实验指导书

金相检验-焊接接头的金相检验实验指导书

焊接接头的金相检验实验指导书一、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.观察典型焊接接头的宏观组织,理解焊接接头的焊缝区、熔合线、热影响区等不同宏观组织之间的关系。

3.观察焊接接头的显微组织,理解焊缝区和热影响区显微组织的分布和特征,了解焊接缺陷的形成机理。

4.讨论焊接接头组织与性能的关系。

二、实验原理金相制备显微镜的使用1.基本原理图2-5 金相显微镜光学原理图金相显微镜光学原理图如图2-5所示。

a显微镜的放大倍数:显微镜的放大倍数等于物镜和目镜单独放大倍数的乘积,即物镜放大倍数为M物,目镜放大倍数为M目,显微镜放大倍数为M=M物*M目。

物镜和目镜的放大倍数刻在嵌套圈上,例如10X、20X、45X分别表示放大10倍、20倍、45倍。

b显微镜的鉴别率:显微镜的鉴别率是指它能清晰地分辨试样上两点间最小距离d的能力,d值越小,鉴别率越高。

鉴别率是显微镜的一个重要的性能,它决定于物镜数值孔径A和所用的光线波长λ,可用下式表示:d=λ/(2A) 式中:λ表示入射光线的波长;A表示物镜的数值孔径。

λ越小,A越大,则d越小。

c物镜数值孔径:物镜数值孔径表示物镜的聚光能力,其大小为A=n*sinα式中:n表示物镜与试样之间介质的折射率;α表示物镜孔径角的一半。

N越大或α角越大,A越大。

2.显微镜的构造图2 金相显微镜构金相显微镜构造如图2所示。

a照明系统:在底座内有一个低压(6~8V,15V)的灯泡作为光源,由变压器降压供电,靠调节次级电压(6~8V)来改变灯光的亮度。

聚光灯、孔径光栏以及反光镜等装置均安装在圆形底座上,视场光栏以及另一个聚光镜则安装在支架上,它们构成了显微镜的照明系统,使试样表面获得充分、均匀的照明。

b显微镜调焦装置:在显微镜的两侧有粗动和微动调焦手轮,两者在同一部位。

随粗调手轮6的转动,支撑载物台的弯臂作上下运动。

在粗调手轮的一侧有制动装置,用以固定调焦正确后载物台的位置。

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第一部分:引言金相操作是材料学中的重要实验技术,用于研究金属和合金材料的组织、成分和性能。

本指导书旨在向操作人员提供关于金相操作的详细指导,以确保实验过程的准确性和可重复性。

第二部分:实验前的准备工作1. 确定实验目的和要求:在进行金相操作之前,需要明确实验的目的和要求。

根据不同的实验目的,选择适当的试样和实验方法。

2. 安全措施:在进行实验前,要确保操作人员了解实验过程中的危险因素,并采取正确的安全措施,如佩戴防护眼镜、手套和实验服。

3. 实验设备和试剂:准备好所需的实验设备和试剂,确保实验过程中的顺利进行。

第三部分:实验操作步骤1. 试样的制备:根据实验要求,选择合适的试样,并进行切割、打磨和抛光等预处理工作,以提高试样的平整度和光洁度。

2. 试样的腐蚀:根据实验要求,在试样表面涂覆适当的腐蚀剂,使试样表面形成一层腐蚀层,以便于观察试样的显微组织。

3. 试样的清洗:将腐蚀后的试样用洗涤剂和去离子水进行清洗,确保试样表面没有杂质残留。

4. 试样的脱脂:将清洗后的试样放入热脱脂剂中,去除试样表面的油脂和有机物。

5. 试样的热处理:根据实验要求,将试样进行适当的热处理,以改变试样的组织和性能。

6. 试样的封装:将热处理后的试样封装在热塑性树脂中,使试样表面平整,并保护试样不受氧化和污染。

7. 试样的打磨和抛光:将封装后的试样进行打磨和抛光,以提高试样表面的光洁度和平整度。

8. 试样的腐蚀显微镜观察:将抛光后的试样放在腐蚀显微镜下观察,并根据试样的显微组织和结构特征进行分析。

第四部分:实验数据记录和分析。

金相试验操作指导书1

金相试验操作指导书1

金相试验操作指导书金相试样的制备金相试样的制备主要包括取样及磨制,取样的部位应具备代表性和典型性。

1. 金相试样的选取(1) 纵向取样指的是沿钢材或锻坯的轧、锻方向进行取样,主要检验内容有:非金属夹杂物、带状、热处理的全面情况、塑性变形程度等。

(2) 横向取样指的是垂直于钢材或锻坯的轧、锻方向进行取样。

主要检验内容有:金属材料由表及里的组织、显微组织状态、晶粒度、碳化物、表层缺陷深度、氧化脱碳层深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层等(3) 缺陷或失效件取样截取缺陷分析的试样应包括零件的缺陷部分在内,取样时应注意不能使缺陷在磨制时被损伤甚至消失。

试样可用手锯、砂轮切割机、显微切割机、化学切割机、线切割机、剪切、锯、刨、磨等截取,也可用气割法截取,硬而脆的金属可用锤击法取样。

无论用何法切割均应注意不能使试样由于变形或过热导致组织发生变化,对有热影响的试样必须去除热影响部分。

试样尺寸以磨面面积小于40m卅、高度15~20为宜。

2. 金相试样的镶嵌在金相试样的制备过程中,有许多试样直接磨抛有困难,所以应进行镶嵌,通常进行镶嵌的试样有:形状不规则试件、线材及板材、细小工件、表面处理和渗层、镀层、表面脱碳层的材料等。

样品镶嵌的常用方法有:机械镶嵌法、树脂镶嵌法3. 金相试样的磨制金相试样经切割或镶嵌后,需要进行一系列的研磨工作,才能得到光亮的磨面,研磨的过程包括磨平、磨光、抛光三个步骤:(1) 磨平试样截取后,一般在砂轮上进行粗磨,并注意冷却,防止组织变化(2) 磨光试样粗磨后虽表面平整,但存在深划痕及变形层,需要通过从粗到细的水砂纸和金相砂纸上细磨,用水砂纸、金相砂纸手工磨样时,砂纸应无杂质附着并放在玻璃板上,每更换一道砂纸试样旋转90°,并使前一道砂纸的磨痕彻底去除。

(3) 抛光抛光的目的是去除金相试样上的细微磨痕及表层变形层,得到光滑镜面。

常用的抛光方法有:机械抛光、电解抛光机械抛光使用的主要设备是抛光机,抛光操作时对试样所施加的压力要均衡,且应先重后轻。

金相分析及热处理综合实验指导书

金相分析及热处理综合实验指导书

金相分析及热处理综合实验指导书一、实验目的及要求本实验为综合性实验,要求学生在老师指导下独立完成,包括:原材料检测(金相组织、硬度)→ 热处理(去应力火)→ 终检(金相组织、硬度)的全过程并得出相关实验结果。

1.熟悉金相分析基本方法(金相试样的制备、观察、金相显微镜的使用); 2.熟悉钢的热处理工艺及操作(退火工艺、热处理炉的使用);3.熟练掌握洛氏硬度仪的操作,了解工业生产中常用硬度检测方法。

二、实验设备及材料1.设备金相显微镜、热处理炉及控温仪表、洛氏硬度计、砂轮机、预磨机、抛光机、吹风机。

2.试样材料20、45、T10(任选一种) 。

3.消耗材料Cr203抛光液、4%硝酸酒精溶液、棉花、水砂纸、金相砂纸、抛光布、水。

三、实验步骤及方法两人一个试样,做完该试样实验的全过程。

金相试样的制备过程主要步骤有:1.取样(已完成45号钢φ20×25)试样通常选取圆柱体或正方体。

试样可用手锯(软质)或薄片砂轮/切割机床(硬质)等切取或锤击成块(脆性)。

应注意试样的温度条件,必要时用水冷却,以避免正式试样因过热而改变其组织。

2.镶嵌(不需要)对不规则的材料,如果试样太小,直接用手磨制困难,可将其镶嵌在低熔点合金或塑料中。

因此本实验金相试样制备过程的步骤如下:3.磨制(1)粗磨用砂轮或锉刀将已截取试样去除飞边、毛刺、尖角等,将试样待观察面制成平面,可先在粗砂轮上磨平,候磨痕均匀一致后,即移至细砂轮上续磨,磨时须用水冷却试样,使金属的组织不因受热而发生变化。

粗磨(2)细磨经砂轮磨好、洗净、吹干后的试样,随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制。

方法:①将砂纸放在玻璃板上,左手按住砂纸,右手握住试样,并使磨面朝下,均匀用力(轻微压力)沿直线向前推行,返回时试样要离开砂纸,如此反复,直至磨面上的磨痕被去掉,新的磨痕均匀一致时为止。

注意磨制以“单程单向”方式重复进行。

②从粗砂纸换到细砂纸时,应将试样上的磨屑和砂粒清除干净,并使试样的磨制方向调转90°,与旧磨痕成垂直方向。

金相试验作业指导书

金相试验作业指导书

金相试验作业指导书1目的规范金相检测的操作,确保试验的准确性和稳定性,特制定金相试验操作标准文件。

2范围适用于本司内部金相试样制作和观察分析。

3试验步骤3.1试验流程取样→镶嵌→粗细磨→抛光→腐蚀→观察判定3.1.1取样取样要具有代表性,截取过程中应防止组织发生变化,可采取水冷措施避免。

3. 1.2镶嵌由于产品尺寸偏小,直接用手来磨制困难,需使用镶嵌机对试样进行镶嵌。

操作如下:3.1.2.1首先检查上、下模块的边沿是否有镶嵌粉的粘黏,及时清理掉,不要过于用力避免划伤上、下模块。

3.1.2.2开启电源开关,设定加热温度(一般是140℃)当镶嵌机温度上升到设定温度后,可开始后序操作。

3.1.2.3调整手轮使下模与下平台平行然后把试样观察面向下放在下模中心处,逆时针转动手轮14~16圈,使下模及样品下沉样品的高度一般不应高于1cm。

加入镶嵌粉使其与下平台平行,然后把上模压在填料上,左手指在上模上施以向下的力,同时右手再逆时针转动手轮使上模下沉至其上表面低于上平台即可。

迅速合上盖板,然后立即、快速顺时针转动手轮到压力灯亮,此时再多加1~2圈即可,不可多加过大的压力容易出现取样困难出现崩弹的现象。

3.1.2.4在选择正确保温温度以及恰当压力的条件下,若过程压力灯灭、需继续施加压力使灯亮,保温15分钟后可以取样。

3.1.2.5去除压力逆时针转动手轮卸压至压力灯熄灭。

腾出脱模空间,再逆时针转动5圈。

顺时针转动八角旋钮、向下顶动上模块,将样品脱模,这是保证不出现崩动、弹跳现象的关键步骤,然后再逆时针转动八角旋钮打开盖板。

顺时针转动手轮把上模顶出,顶至上模下边缘与下平台平行时,用绒布垫着拿木榔头敲下上模。

注意:上模此时较热,不能用手直接拿。

将上模放在镶嵌机腔体右边的上平台角落处。

3.1.2.6继续升起下模,样品完全暴露即可取出,方法与取出上模的方法相同,也不能用手直接拿。

注意事项:A.每个样品镶嵌前都要注意清理上、下模块的边缘,上模放入时务必对正保证镶嵌的顺利。

金相显微镜作业指导书

金相显微镜作业指导书

金相显微镜作业指导书一、目的本作业指导书旨在规范金相显微镜的操作流程,确保操作人员能够正确、安全地使用金相显微镜进行观察和分析,以获得准确可靠的实验结果。

二、适用范围本指导书适用于本实验室所配备的具体型号金相显微镜。

三、设备简介金相显微镜主要由光学系统、机械系统和照明系统三部分组成。

光学系统包括目镜、物镜、棱镜和透镜等,用于放大和成像。

机械系统包括镜筒、载物台、调焦装置、物镜转换器等,用于支撑和调节光学部件。

照明系统提供合适的光源,以照亮样品。

四、操作前准备1、确保工作环境整洁、安静,无强烈的电磁场干扰。

2、检查金相显微镜的外观是否完好,各部件是否正常连接。

3、准备好待观察的样品,并进行适当的预处理,如切割、镶嵌、研磨和抛光等。

4、选择合适的目镜和物镜,根据观察需求进行搭配。

五、操作步骤1、打开电源开关,调节照明亮度至合适水平。

2、将样品放置在载物台上,用压片夹固定。

3、转动粗调焦旋钮,使载物台上升,直到样品接近物镜。

注意不要让物镜与样品碰撞。

4、从目镜中观察,同时缓慢转动粗调焦旋钮,使样品逐渐清晰。

当样品基本清晰后,改用微调焦旋钮进行微调,直至图像达到最清晰状态。

5、转换物镜时,需先将载物台下降,然后转动物镜转换器,切换到所需的物镜。

6、观察过程中,可根据需要调节孔径光阑和视场光阑,以获得最佳的成像效果。

7、若需要进行拍照或图像采集,连接相应的设备,并按照设备的操作说明进行操作。

六、注意事项1、操作过程中要轻拿轻放,避免碰撞和震动显微镜。

2、不要用手触摸物镜和目镜的镜片,以免弄脏或损坏。

3、更换样品时,应先将载物台下降,然后取出样品,再放入新的样品。

4、长时间使用后,应关闭电源,以延长灯泡寿命。

5、定期对显微镜进行清洁和维护,包括擦拭镜片、清理灰尘等。

七、设备维护1、定期清洁显微镜的外壳和光学部件,使用干净的软布轻轻擦拭。

2、定期检查照明灯泡的亮度和稳定性,如有异常应及时更换。

3、定期对调焦装置进行润滑,以保证操作的顺畅。

金相分析作业指导书(规范)

金相分析作业指导书(规范)

金相分析作业指导书要点l.工程概况1.1.工程概况:主要介绍工程名称、规模、特点及施工环境。

1.2.工程量:分类统计需进行金相检验的部件名称、规格、材质、数量和估计工期。

*工期为理想情况下作业用时的总和。

2.编制依据:列出与金相检验相关的所有设计图纸,技术、质量、安环相关的规程、规范。

3.作业前必须具备的条件和应作的准备:3.1技术准备3.1.1接受委托并察看现场(审核委托项目是否齐全、条件是否具备)3.1.2根据委托和通用工艺文件编制工艺卡(至少应包括以下方面)1)采用设备名称、型号。

2)采用检验方法、浸蚀剂、放大倍数。

3)试件名称、规范材质、编号、焊接材料、热处理方法等。

4) 安全注意事项。

3.1.3安全和技术交底3.2作业人员(配置、资格)3.2.1金相检验人员须经国家有关部门进行理论和实际技能培训考核,持证上岗。

3.2.2金相检验人员应熟悉火电厂常用钢种的金相组织,掌握检验方法,能正确判定金相组织。

3.2.3. 检验辅助工必须经过安全和专业技能培训,合格后方可上岗。

3.2.4作业活动中的组织分工和人员职责3.2.4.1作业的组织分工(与相关作业和其他专业的分工)明确检验委托、检验作业、结果反馈的责任部门和传递渠道。

3.2.4.2作业人员的职责列出所有参加金相检验工作人员的岗位名称和职责。

3.3作业机具(包括配置、等级、精度等)3.3.1所配备的工器具(包括附件、操作工具、储存器具等)。

3.3.2所需仪器、仪表的规格和精度(包括金相预磨、抛光、摄影、洗像等仪器设备)3.4材料砂纸、镶嵌粉、化学药品、显定影剂、相纸、覆膜等相关材料。

3.5安全器具安全帽、防滑鞋、安全带等劳保用品齐全;施工现场安全设施齐全,照明充足。

3.6场地道路3.6.1被检工件处应有必要的检验空间和良好的安全设施。

3.6.2被检工件附近要有良好的可接电源,夜间或暗处工作,要有充足的安全照明。

3.6.3 仪器操作间温度、湿度、通风等要符合要求。

金相分析作业指导书(规范)

金相分析作业指导书(规范)

金相分析作业指导书要点l.工程概况1.1.工程概况:主要介绍工程名称、规模、特点及施工环境。

1.2.工程量:分类统计需进行金相检验的部件名称、规格、材质、数量和估计工期。

*工期为理想情况下作业用时的总和。

2.编制依据:列出与金相检验相关的所有设计图纸,技术、质量、安环相关的规程、规范。

3.作业前必须具备的条件和应作的准备:3.1技术准备3.1.1接受委托并察看现场(审核委托项目是否齐全、条件是否具备)3.1.2根据委托和通用工艺文件编制工艺卡(至少应包括以下方面)1)采用设备名称、型号。

2)采用检验方法、浸蚀剂、放大倍数。

3)试件名称、规范材质、编号、焊接材料、热处理方法等。

4) 安全注意事项。

3.1.3安全和技术交底3.2作业人员(配置、资格)3.2.1金相检验人员须经国家有关部门进行理论和实际技能培训考核,持证上岗。

3.2.2金相检验人员应熟悉火电厂常用钢种的金相组织,掌握检验方法,能正确判定金相组织。

3.2.3. 检验辅助工必须经过安全和专业技能培训,合格后方可上岗。

3.2.4作业活动中的组织分工和人员职责3.2.4.1作业的组织分工(与相关作业和其他专业的分工)明确检验委托、检验作业、结果反馈的责任部门和传递渠道。

3.2.4.2作业人员的职责列出所有参加金相检验工作人员的岗位名称和职责。

3.3作业机具(包括配置、等级、精度等)3.3.1所配备的工器具(包括附件、操作工具、储存器具等)。

3.3.2所需仪器、仪表的规格和精度(包括金相预磨、抛光、摄影、洗像等仪器设备)3.4材料砂纸、镶嵌粉、化学药品、显定影剂、相纸、覆膜等相关材料。

3.5安全器具安全帽、防滑鞋、安全带等劳保用品齐全;施工现场安全设施齐全,照明充足。

3.6场地道路3.6.1被检工件处应有必要的检验空间和良好的安全设施。

3.6.2被检工件附近要有良好的可接电源,夜间或暗处工作,要有充足的安全照明。

3.6.3 仪器操作间温度、湿度、通风等要符合要求。

金相实验指导书(中文)

金相实验指导书(中文)

试验一铁碳相图平衡组织分析一、实验目的1、观察和分析铁碳合金的平衡组织;2、分析铁碳合金显微组织的形成过程。

二、概述图1-1 铁碳平衡相图铁碳合金是目前应用最广泛的工程材料,铁碳合金的平衡组织是研究铁碳合金的性能及相变机理的基础。

通常将缓冷(退火)后的铁碳合金组织看作为平衡组织。

表1―1 铁碳合金的分类和组织1、铁碳合金的平衡组织铁碳合金在常温下只有两相,即铁素体和渗碳体,由于含碳量的不同,这两个基本相的相对量,形状和分布情况有很大的不同,因此呈现各种不同的组织形态。

下面介绍一下各种显微组织的基本特征:(1)铁素体:是碳在α—Fe中的固溶体,碳的浓度是可变的,在727℃时达到最大溶解度,为0.0218%,在常温下,碳的浓度为0.008%左右,铁素体的硬度很低,塑性好,经4%硝酸酒精浸蚀后呈白亮色。

含碳量较低时,铁素体呈块状分布,随含碳量增加,铁素体量减少,在接近共析成分时,铁素体呈网状分布在珠光体周围。

(2)渗碳体:是碳与铁的一种化合物,化学式为Fe3C,含碳量很高,达6.69%,坚硬而脆,抗浸蚀能力很强,经4%硝酸酒精浸蚀后成白亮色。

在过共晶白口铸铁中的一次渗碳体是从液态中直接结晶成的,故呈条状分布。

在过共析钢和亚共晶白口铸铁中的二次渗碳体是从奥氏体中沿晶界析出的,所以呈网状分布在珠光体的周围。

由于渗碳体硬度很高,所以在磨面上是突起的。

铁素体和渗碳体经4%硝酸酒精浸蚀后都呈白亮色(3)珠光体:是铁素体和渗碳体的两相混合物,片状珠光体是经一般退火后得到的铁素体和渗碳体的片层交叠组织,经4%硝酸酒精浸蚀后,这种组织在显微镜下由于放大倍数不同而有不同的特征,在600倍以上观察时,可见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,而边界呈黑色;在400倍左右观察时,由于显微镜鉴别率降低,白亮的细条渗碳体被黑色的边界所“吞没”而呈黑色,这时看到的珠光体是宽条白亮色铁素体和细条渗碳体相间;在200倍以下观察时,宽条白亮色的铁素体也难以区分了,这时的珠光体特征是暗黑色,低碳钢中的珠光体量很少,片间距细小,即使在较高倍观察时也是暗黑色的。

金相检验作业指导书

金相检验作业指导书

金相检验作业指导书一、引言金相检验是一种常用的金属材料组织分析方法,通过显微结构观察和分析,可以了解金属材料的晶粒结构、相组成、淬火组织等重要信息。

准确的金相检验结果对于材料的质量控制、工艺优化和故障分析具有重要意义。

本作业指导书旨在介绍金相检验的基本原理、实验步骤以及常见的分析方法,帮助学习者正确进行金相检验实验。

二、金相检验的基本原理金相检验主要基于光学显微镜原理进行观察和分析。

金相显微镜是一种特殊的显微镜,能够以高放大倍数(通常最高可达1000倍)观察金属材料的微观结构。

金相检验主要利用以下原理进行分析:1. 材料组织着色原理:通过使用不同的酸蚀剂和染色剂,能够使材料的不同组织区域呈现不同的颜色,便于观察和分析。

2. 组织显微特征原理:不同金属材料具有不同的晶粒结构和相组成,通过观察和分析这些显微特征,可以了解材料的性质和加工工艺。

3. 组织成分分析原理:金相显微镜通常可以配备能够进行能谱分析的能量色散X射线光谱仪(EDS),利用X射线的能量特性,可以分析材料的组成成分。

三、金相检验实验步骤金相检验的实验步骤通常包括样品制备、显微观察和分析,以下是一般的实验步骤说明:1. 样品制备:a. 切割:将金属材料切割成适当的尺寸,以便于观察和分析。

切割时需要注意样品的形状和尺寸要求。

b. 研磨和抛光:通过磨料和研磨液进行粗磨和细磨,最终得到平整的样品表面。

抛光时需要注意避免过度磨削造成畸变。

2. 显微观察:a. 装样:将制备好的样品放置在金相显微镜载玻片上,并使用透明胶固定。

b. 调焦和选择放大倍率:使用金相显微镜调节焦距和选择适当的放大倍率,以获取清晰的显微图像。

c. 观察和记录:观察样品的显微结构,注意不同区域的颜色和形态特征,并记录所观察到的现象。

3. 分析和结果说明:a. 根据观察到的结构特征,分析材料的晶粒结构、相组成和其他重要信息。

b. 结果说明:根据分析结果,对样品的性质、质量和加工工艺进行说明。

金相实验指导书简单版

金相实验指导书简单版

金相实验指导书一.实验目的1. 观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征;2.掌握铁碳合金成分,组织性能之间的变化规律。

二.实验器材1.金相显微镜2.金相标准试样三.实验原理铁碳合金室温下基本相和组织组成物的基本特征1.铁素体(F)是碳溶入α-Fe中的间隙固溶体,晶体结构为体心立方晶格,具有良好的塑韧性,但强度硬度低,经4%硝酸酒精浸蚀呈白色多边形晶粒,在不同成分的碳钢中其形态为块状和断续网状。

2.渗碳体(Fe3C)是铁与碳形成的化合物,含碳量为6.69%。

晶格为复杂的八面体结构,硬度高,脆性大,用4%的硝酸酒精浸蚀后呈白色,用碱性苦味酸钠热蚀后呈黑色,用此法可以区分铁碳合金中的渗碳体和铁素体。

由铁碳相图知,随着碳的质量分数的不同,渗碳体有不同的形态,一次渗碳体是由液态直接析出的渗碳体,呈白色长条状;二次渗碳体是从奥氏体中析出的渗碳体,呈网状分布,三次渗碳体是从铁素体中析出的渗碳体,沿晶界呈小片状,共晶渗碳体在莱氏体中为连续基体,共析渗碳体是同铁素体交替形成呈交替片状。

3.珠光体(P)是铁素体与渗碳体的机械混合物,在平衡状态下,铁素体和渗碳体是片层相间的层状组织。

在高倍下观察时铁素体和渗碳体都呈白色,渗碳体周围有圈黑线包围着,在低倍下当物镜的鉴别能力小于渗碳体厚度的时候,渗碳体就成为一条黑线。

四.实验内容及步骤观察以下铁碳合金组织1.工业纯铁2.碳钢1)亚共析钢2)过共析钢3.白口铸铁1)共晶白口铸铁五.实验数据及实验报告1)画出各合金的显微组织示意图,并加以注解。

2)结合相图分析不同成分合金结晶组织的形成过程。

记录所观察的结果并完成实验报告上交六.思考题1.共析钢的奥氏体的形成包括哪几个过程?2.珠光体有哪两种基本形态?珠光体的强度和塑性随珠光体的片层间距降低而增大,为什么?完成上述思考题,并在实验报告上作答。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

金相检验-低碳钢和铸铁的组织的观察与分析实验指导书XX大学(一)金相样品的制备方法概述在用金相显微镜来检验和分析材料的显微组织时,需将所分析的材料制备成一定尺寸的试样,并经磨制、抛光与腐蚀工序,才能进行材料的组织观察和研究工作。

一.金相样品的制备过程一般包括如下步骤:取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀。

分别叙述如下:1.取样(1)选取原则应根据研究目的选取有代表性的部位和磨面,例如,在研究铸件组织时,由于偏析现象的存在,必须从表层到中心,同时取样观察,而对于轧制及锻造材料则应同时截取横向和纵向试样,以便分析表层的缺陷和非金属夹杂物的分布情况,对于一般的热处理零件,可取任一截面。

(2)取样尺寸截取的试样尺寸,通常直径为12—15mm,高度和边长为12—15mm的圆柱形和方形,原则以便于手握为宜。

(3)截取方法视材料性质而定,软的可用手锯或锯床切割,硬而脆的可用锤击,极硬的可用砂轮片或电脉冲切割。

无论采取哪种方法,都不能使样品的温度过于升高而使组织变化。

2.镶嵌当试样的尺寸太小或形状不规则时,如细小的金属丝、片、小块状或要进行边缘观察时,可将其镶嵌或夹持。

见图1所示。

(1)热镶嵌用热凝树脂(如胶木粉等),在镶嵌机上进行。

适应于在低温及不大的压力下组织不产生变化的材料。

(2)冷镶嵌用树脂加固化剂(如环氧树脂和胺类固化剂等)进行,不需要设备,在模子里浇铸镶嵌。

适应于不能加热及加压的材料。

(3)机械夹持通常用螺丝将样品与钢板固定,样品之间可用金属垫片隔开,也适应于不能加热的材料。

3.粗磨取好样后,为了获得一个平整的表面,同时去掉取样时有组织变化的部分,在不影响观察的前提下,可将棱角磨平,并将观察面磨平,一定要将切割时的变形层磨掉。

一般的钢铁材料常在砂轮机上磨制,压力不要过大,同时用水冷却,操作时要当心,防止手指等损伤。

而较软的材料可用挫刀磨平。

砂轮的选择,磨料粒度为40、46、54、60等号,数值越大越细,材料为白刚玉,棕刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅等,代号分别为GB、GZ、GC、TH、或WA、A、TL、C,尺寸一般为外径×厚度×孔径=250×25×32,表面平整后,将样品及手用水冲洗干净。

4.细磨以消除粗磨存在的磨痕,获得更为平整光滑的磨面,是在一套粒度不同的金相砂纸上由粗到细依次进行磨制,砂纸号数一般为120、280、01、03、05、或120、280、02、04、06号,粒度由粗到细,对于一般的材料(如碳钢样品)磨制方式为:(1)手工磨制,将砂纸铺在玻璃板上,一手按住砂纸,一手拿样品在砂纸上单向推磨,用力要均匀,使整个磨面都磨到,更换砂纸时,要把手、样品、玻璃板等清理干净,并与上道磨痕方向垂直磨制,磨到前道磨痕完全消失时才能更换砂纸,见图2所示。

也可用水砂纸进行手工湿磨,即在序号为240、300、600、1000的水砂纸上边冲水边磨制。

(2)机械磨在预磨机上铺上水砂纸进行磨制与手工湿磨方法相同。

5.抛光目的是消除细磨留下的磨痕,获得光亮无痕的镜面。

方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光和复合抛光等,最常用的是机械抛光。

(1)机械抛光是在专用的抛光机上进行抛光,靠极细的抛光粉和磨面间产生的相对磨削和滚压作用来消除磨痕的,分为粗抛光和细抛光两种。

如图3所示。

1)粗抛光粗抛光一般是在抛光盘上铺以细帆布,抛光液通常为Cr 2O 3、Al 2O 3等粒度为1-5μ的粉末制成水的悬浮液,一般一升水加入5-10克,手握样品在专用的抛光机上进行。

边抛光边加抛光液,一般的钢铁材料粗抛光可获得光亮的表面。

2)细抛光是在抛光盘上铺以丝绒,丝绸等,用更细的Al 2O 3、Fe 2O 3粉制成水的悬浮液,与粗抛光的方法相同。

样品磨面上磨痕变化见图4所示。

(2)电解抛光是利用阳极腐蚀法使样品表面光滑平整的方法,把磨光的样品浸入电解液中,样品作为阳极,阴极可用铝片或不锈钢片制成,接通电源,一般用直流电源,由于样品表面高低不平,在表面形成一层厚度不同的薄膜,凸起的部分膜薄,因而电阻小,电流密度大,金属溶解的速度快,而下凹的部分形成的膜厚,溶解的速度慢,使样品表面逐渐平坦,最后形成光滑表面。

电解抛光优点是只产生纯化学的溶解作用,无机械力的影响,所以能够显示金相组织的真实性,特别适应于有色金属及其它的硬度低、塑性大的金属。

如铝合金、不锈钢等,缺点是对非金属夹杂物及偏析组织、塑料镶嵌的样品等不适应。

(3)化学抛光是靠化学试剂对样品表面凹凸不平区域的选择性溶解作用消除磨痕的一种方法。

化学抛光液,多数由酸或混合酸、过氧化氢、及蒸馏水组成,酸主要起化学溶解作用,过氧化氢提高金属表面的活性,蒸馏水为稀释剂。

化学抛光优点是操作简单,成本低,不需专门设备,抛光同时还兼有化学浸蚀作用。

可直接观察。

缺点是样品的平整度差,夹杂物易蚀掉,抛光液易失效,只适应于低、中倍观察。

对于软金属如锌、铅等化学抛光比机械抛光、电解抛光效果更好。

6.腐蚀(浸蚀)经过抛光的样品,在显微镜下观察时,除非金属夹杂物、石墨、裂纹及磨痕等能看到外,只能看到光亮的磨面。

要看到组织必须进行腐蚀。

腐蚀的方法有多种,如化学腐蚀、电解腐蚀、恒电位腐蚀等,最常用的是化学腐蚀法。

下面分析化学腐蚀显示组织的基本过程。

(1)化学腐蚀法的原理化学腐蚀的主要原理是利用浸蚀剂对样品表面引起的化学溶解作用或电化学作用(微电池作用)来显示组织。

(2)化学腐蚀的方式化学腐蚀的方式取决于组织中组成相的性质和数量。

纯粹的化学溶解是很少的。

一般把纯金属和均匀的单相合金的腐蚀主要看作是化学溶解过程,两相或多相合金的腐蚀,主要是电化学溶解过程。

1)纯金属或单相合金的化学腐蚀它是一个纯化学溶解过程,由于其晶界上原子排列紊乱,具有较高的能量,故易被腐蚀形成凹沟。

同时由于每个晶粒排列位向不同,被腐蚀程度也不同,所以在明场下显示出明暗不同的晶粒。

2)两相合金的侵蚀主要是一个电化学的的腐蚀过程。

由于各组成相具有不同的电极电位,样品浸入腐蚀剂中,就在两相之间形成无数对微电池。

具有负电位的一相成为阳极,被迅速溶入浸蚀剂中形成低凹,具有正电位的另一相成为阴极,在正常的电化学作用下不受浸蚀而保持原有平面。

当光线照到凹凸不平的样品表面上时,由于各处对光线的反射程度不同,在显微镜下就看到各种的组织和组成相。

3)多相合金的腐蚀一般而言,多相合金的腐蚀,同样也是一个电化学溶解的过程,其腐蚀原理与两相合金相同。

但多相合金的组成相比较复杂,用一种腐蚀剂来显示多种相难于达到,只有采取选择腐蚀法等专门的方法才行。

(3)化学腐蚀剂是用于显示材料组织而配制的特定的化学试剂,多数腐蚀剂是在实际的实验中总结归纳出来的。

一般腐蚀剂是由酸、碱、盐以及酒精和水配制而成,钢铁材料最常用的化学腐蚀试剂是3—5%硝酸酒精溶液,各种材料的腐蚀剂可查阅有关手册。

(4)化学腐蚀方法一般有浸蚀法、滴蚀法和摖蚀法。

见图5所示。

1)浸蚀法:将抛光好的样品放入腐蚀剂中,抛光面向上,或抛光面向下,浸入腐蚀剂中,不断观察表面颜色的变化,当样品表面略显灰暗时,即可取出,充分冲水冲酒精,再快速用吹风机充分吹干。

2)滴蚀法:是一手拿样品,表面向上,用滴管吸入腐蚀剂滴在样品表面,观察表面颜色的变化情况,当表面颜色变灰时,再过2—3秒即可充分冲水冲酒精,再快速用吹风机充分吹干。

3)摖蚀法:用沾有腐蚀剂的棉花轻轻地摖拭抛光面,同时观察表面颜色的变化,当样品表面略显灰暗时,即可取出,充分冲水冲酒精,再快速用吹风机充分吹干。

经过上述操作后,腐蚀完成,金相样品的制备即告结束,这时候要将手和样品的所有表面都完全干燥后,方可在显微镜下观察和分析金相样品的组织。

(二)金相样品的制备一.实验目的1.初步学会金相样品制备的基本方法。

2.分析样品制备过程中产生的缺陷及防止措施。

二.金相样品制备的基本方法金相样品的制备过程一般包括取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀步骤。

虽然随着科学的不断发展,样品制备的设备越来越先进,自动化的程度越来越高,有预磨机、自动抛光机等,但目前在我国手工制备金相样品的方法,由于有许多优点仍在广泛使用。

(1)常用金相样品制备的要点如下:1)取样时,按检验目的确定其截取部位和检验面,尺寸要适合手拿磨制,若无法做到,可进行镶嵌。

并要严防过热与变形,引起组织改变。

2)对尺寸太小,或形状不规则和要检验边缘的样品,可进行镶嵌或机械夹持。

根据材料的特点选择热镶嵌或冷镶嵌与机械夹持。

3)粗磨时,主要要磨平检验面,去掉切割时的变形及过热部分。

同时,要防止又产生过热。

并注意安全。

4)细磨时,要用力大小合适均匀,且使样品整个磨面全部与砂纸接触,单方向磨制距离要尽量的长,更换砂纸时,不要将砂粒带入下道工序。

5)抛光时,要将手与整个样品清洗干净,在抛光盘边缘和中心之间进行抛光。

用力要均匀适中,少量多次地加入抛光液。

并要注意安全。

6)腐蚀前,样品抛光面要干净干燥,腐蚀操作过程衔接要迅速。

7)腐蚀后,要将整个样品与手完全冲洗干净,并充分干燥后,才能在显微镜下进行观察与分析工作。

(2)金属材料常用腐蚀剂见表1—1,其它材料的腐蚀剂可查阅有关手册。

(3)金相样品制备方法见表1—2。

表1—1 金属材料常用腐蚀剂(4)样品腐蚀(即浸蚀)的方法金相样品腐蚀的方法有多种,最常用的是化学腐蚀法,化学腐蚀法是利用腐蚀剂对样品的化学溶解和电化学腐蚀作用将组织显示出来。

其腐蚀方式取决于组织中组成相的数量和性质1)纯金属或单相均匀的固溶体的化学腐蚀方式见图1所示。

和极少量的三次渗碳体,可近似看作是单相的铁素体固溶体,由于铁素体晶界上的原子排列紊乱,并有较高的能量,因此晶界处容易被腐蚀而显现凹沟,同时由于每个晶粒中原子排列的位向不同,所以各自溶解的速度各不一样,使腐蚀后的的深浅程度也有差别。

在显微镜明场下,即垂直光线的照射下将显示出亮暗不同的晶粒。

2)两相或两相以上合金的化学腐蚀方式对两相或两相以上的合金组织,腐蚀主要为电化学腐蚀过程。

例如共析碳钢退火后层状珠光体组织的腐蚀过程,层状珠光体是铁素体与渗碳体相间隔的层状组织。

在腐蚀过程中,因铁素体具有较高的负电位而被溶解,渗碳体具有较高的正电位而被保护,在两相交界处铁素体一侧因被严重腐蚀而形成凹沟。

因而在显微镜下可以看到渗碳体周围有一圈黑,显示出两相的存在,见图2所示。

三.实验设备金相显微镜数台、抛光机、吹风器、样品、不同号数的砂纸、玻璃板,抛光粉悬浮液、4%的硝酸酒精溶液、酒精、棉花等。

四.实验内容1.阅读实验指导书上的有关部分及认真听取教师对实验内容等的介绍。

2.每位同学领取一块样品,一套金相砂纸,一块玻璃板。

按上述金相样品的制备方法进行操作。

操作中必须注意每一步骤中的要点及注意事项。

3.将制好的样品放在显微镜上观察,注意显微镜的正确使用,并分析样品制备的质量好坏,初步认识显微镜下的组织特征。

相关文档
最新文档