实验一金相观察

2、渗碳体（Fe3C）：含碳量为6.69%，是铁与碳形 成的化合物，硬而脆（HB800以上），强度和塑 性很差。经3%~5%的硝酸酒精浸蚀呈白亮色，若 用苦味酸钠水溶液侵蚀则被染成黑褐色。渗碳体 有三种形态； 一次渗碳体是从液体中直接析出的，呈长条状； 二次渗碳体是从奥氏体中析出的，当奥氏体 （A）转变成珠光体（P）时，它呈网状分布在珠 光体周围。 三次渗碳体是从铁素体中析出的，量不多，通 常呈不连续薄片状存在于铁素体晶界处 。

对于两相以上的合金而言，浸蚀主要是一个电化学腐蚀的 过程。由于各组成相具有不同的电极电位，试样浸入浸蚀 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凹洼，具有正电 位的另一相则为阴极，在正常电化学作用下不受浸蚀而保 持原有平面。当光线照射到凹凸不平的试样表面时，由于 各处对光线的反射程度不同，在显微镜下就能看到各种不 同的组织和组成相，如下图所示。
4、亚共晶白口铸铁含碳量为2.11%~4.3%，经 3%~5%的硝酸酒精浸蚀后，其组织为树枝状的珠 光体、白亮的二次渗碳体和斑点状莱氏体。 含碳量越接近4.3%，珠光体越少，莱氏体越多。 5、共晶白口铸铁含碳量为4.3%，显微组织为100% 的莱氏体。 6、过共晶白口铸铁含碳量为4.3%~6.69%，经 3%~5%的硝酸酒精浸蚀后，其组织是在斑点状莱 氏体的基体上分布着白亮条状一次渗碳体。
实验一
Biblioteka Baidu金属热处理
1、 实验目的 1.1 了解几种典型热处理过程； 1.2 了解热处理对金属材料力学性能的影响。 （主要是硬度的测量） 2、实验内容 2. 1 了解热处理所用仪器设备及材料； 2. 2 观察热处理过程； 2. 3 了解测试硬度所用仪器设备； 2. 4 记录热处理前后的硬度值。
3、实验要求硬件、软件环境 3 . 1 热处理及测量硬度所用材料（中、高碳 钢棒料）； 3. 2 加热炉及硬度计。 4、实验报告要求 1。记录实验所用仪器、设备、材料； 2。记录实验结果或过程； 3。分析硬度变化的原因。
1。记录实验所用仪器、设备、材料； 2。记录所观察到的组织； 3。分析冷却速度对金相组织的影响及对材料最终力学性能 的影响。
Fe—Fe3C合金的基本组织结构
1、铁素体（F）：C%＜0.02%的铁碳合金通常称为 工业纯铁，它是由铁素体（F）组成。铁素体是碳 在α-Fe中的固溶体，具有体心立方晶格，其硬度 较底（HB80~120），但塑性、韧性很好。经 3%~5%的硝酸酒精浸蚀，铁素体呈白色不规则的 等轴晶粒，其中的黑色线条的晶界。随着含碳量 的升高，铁素体逐渐减少，铁素体较多时呈块状。 当含碳量接近共析成分时呈断续网状，分布在珠 光体周围。
4、莱氏体（Ld），是含量为4.3%的共晶白口铸铁 缓冷到室温的产物，在1148℃时它是有奥氏体和 渗碳体组成的共晶体。继续冷却时由奥氏体析出 二次渗碳体，在727℃以下奥氏体转变为珠光体。 经3%~5%的硝酸酒精浸蚀，莱氏体黑点状珠光体 分布在白亮的渗碳体基体上（渗碳体基体包括二 次渗碳体和共晶渗碳体，它连在一起分不开）。 莱氏体硬而脆，HB可达700，一般存在含碳量大 于2.11%的白口铸铁中和某些高碳合金钢中。
亚共析钢的显微组织
铁素体（图中白色晶粒），另一部分珠光 体组织（图中黑色部分）。
过共析钢的显微组织
图中白色的沿着晶界分布的组 织即为二次渗碳体；深色部分的组 织为珠光体。
金相图片制作及观察要点见下页



经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察，只能看 到一片亮光，除某些非金属夹杂物（如MnS及石墨等） 外，无法辨别出各种组成物及其形态特征。必须使 用浸蚀剂对试样表面进行“浸蚀”，才能清楚地显 示出显微组织的真实情况。钢铁材料最常用的浸蚀 剂为3％～5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。 最常用的金相组织显示方法是化学浸蚀法。其主要 原理是利用浸蚀剂对试样表面的化学溶解作用或电 化学作用（即微电池原理）来显示组织。 对于纯金属或单相合金来说，浸蚀是一个纯化学溶 解过程。由于金属及合金的晶界上原子排列混乱， 并有较高能量，故晶界处容易被浸蚀而呈现凹沟， 如图所示，同时由于每个晶粒原子排列的位向不同， 表面溶解速度也不一样，因此试样被浸蚀后会呈现 轻微的凹凸不平，在垂直光线的照射下将显示出明 暗不同的晶粒。
几种钢的组织特征
1、亚共析钢含碳量在0.02%~0.77%之间。经 3%~5%的硝酸酒精侵蚀后，其组织为白亮 的铁素体、黑白层相间的珠光体。 亚共析钢随着含碳量的增加铁素体逐渐减 少，珠光体逐渐增加。当含碳量增加到 0.77%时成为共析钢。
2、共析钢含碳量为0.77%，是由100%的珠光 体组成。经3%~5%的硝酸酒精浸蚀后，其 组织为黑白相间的片层结构。 3、过共析钢含碳量为0.77%~2.11%，显微组 织为珠光体和二次渗碳体。经3%~5%的硝 酸酒精浸蚀，二次渗碳体形成白亮的断续 网状分布在黑白相间的珠光体周围，随着 含碳量的增加，二次渗碳体网越来越完整， 越来越粗。
实验二
金相组织观察
1、 实验目的 1.1 了解不同钢材在不同状态下的金相组织特 征； 1.2 了解冷却速度对钢材最终金相组织的影响。
2、实验内容 2. 1 了解金相观察所用仪器设备及材料； 2. 2 观察金相组织。 3、实验要求硬件、软件环境 3 . 1 金相观察所用显微镜、材料及图片 4、实验报告要求
3、珠光体（P）：含量为0.77%，是铁素体和渗碳 体的共析混合物，是双相结构组织。在一般退火 情况下，珠光体是铁素体和渗碳体交替分布形成 的层片状组织。经3%~5%的硝酸酒精浸蚀后，铁 素体相和渗碳体相均为白亮的片层，其相界为黑 线条。在不同的放大倍数下观察，可以看到不同 特征的珠光体组织。 在高倍（600倍以上）观察时，珠光体由白亮的 宽条铁素体和白亮的笮条渗碳体组成相界是黑色 线条。 在中倍（400倍左右）观察时，由于放大倍数 较低，显微镜的鉴别能力小于渗碳体片层厚度 将 渗碳体和铁素体的相界看成一条黑色线条，实际 上这条黑线包括一片渗碳体和两相界。 低倍（200倍以下）观察时，由于放大倍数更低， 显微镜的鉴别能力低得连较宽的铁素体片层也分 不开来了，珠光体就成为黑块组织。