铸铁中组织的形态
(完整)合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析
合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容及方法指导实验报告要求思考题一：实验目的(1)观察各种常用合金钢、有色金属和铸铁的显微组织.（2)分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。
二:实验说明1．几种常用合金钢的显微组织一般合金结构钢、低合金工具钢都是低合金钢。
即合金元素总量小于5％的钢,由于加入了合金元素，使相图发生了一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢没有质的区别。
热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来分析，除了Co元素之外，合金元素都使C曲线右移，所以低合金钢用较低的冷却速度即可获得马氏体组织。
例如，除作滚动轴承外，还广泛用作切削工具、冷冲模具、冷轧辊及柴油机喷嘴的GCrl5钢，经过球化退火、840～C油淬和低温回火，得到的组织为隐针或细针回火马氏体和细颗粒状均匀分布的碳化物以及少量残余奥氏体.高速钢是一种常用的高合金工具钢.如W18Cr4V高速钢，因为含有大量合金元素，使Fe-Fe3C相图中点E 大大向左移动,所以它虽然只含有w（C）=0．7%~0．8％碳，但已经含有莱氏体组织。
在高速钢的铸态组织中可看到鱼骨状共晶碳化物，如图1所示。
这些粗大的碳化物，不能用热处理方法去除，只能用锻造的方法将其打碎.锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和分布均匀的碳化物组成（图2)。
大颗粒碳化物是打碎了的共晶碳化物。
高速钢淬火加热时，有一部分碳化物未溶解,淬火后得到的组织是马氏体、碳化物和残余奥氏体(图3）。
碳化物呈颗粒状,马氏体和残余奥氏体都是过饱和的固溶体,腐蚀后都呈白色，无法分辨，但可看到明显的奥氏体晶界。
为了消除残余奥氏体，需要进行三次回火，回火后的显微组织为暗灰色回火马氏体、白亮小颗粒状碳化物和少量残余奥氏体，如图4所示。
图1 W18Cr4V钢铸态组织图2 W18Cr4V钢锻后退火组织图3 W18Cr4V钢的淬火组织图4 W18CNV钢的淬火回火组织2．铸铁的显微组织依铸铁在结晶过程中石墨化程度不同，可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁.白口铸铁具有莱氏体组织而没有石墨，碳几乎全部以碳化物形式(Fe3C)存在；灰口铸铁没有莱氏体，而有石墨,即碳部分或全部以自由碳、石墨的形式存在。
铸造人必须懂这15种金相组织知识
铸造人必须懂这15种金相组织知识铸造人必须懂这15种金相组织知识相信在铸造人的眼里，拥有着一片你看不到也想象不到的大千世界--这就是材料微观组织结构！Believe奥氏体定义：碳与合金元素溶解在γ-Fe中的固溶体，仍保持γ-Fe的面心立方晶格特征：奥氏体是一般钢在高温下的组织，其存在有一定的温度和成分范围。
有些淬火钢能使部分奥氏体保留到室温，这种奥氏体称残留奥氏体。
奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成，晶粒内有孪晶。
在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小，晶粒边界呈不规则的弧形。
经过一段时间加热或保温，晶粒将长大，晶粒边界可趋向平直化。
铁碳相图中奥氏体是高温相，存在于临界点A1温度以上，是珠光体逆共析转变而成。
当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时，Ni,Mn等，则可使奥氏体稳定在室温，如奥氏体钢。
铁素体定义：碳与合金元素溶解在a-Fe中的固溶体特征：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。
渗碳体定义：碳与铁形成的一种化合物特征：渗碳体不易受硝酸酒精溶液的腐蚀，在显微镜下呈白亮色，但受碱性苦味酸钠的腐蚀，在显微镜下呈黑色。
渗碳体的显微组织形态很多，在钢和铸铁中与其他相共存时呈片状、粒状、网状或板状。
（1）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（2）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（3）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。
珠光体定义：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特征：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。
（1）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。
铸 铁
第二节 铸铁的石墨化
• ３.硫的影响 • 硫是强烈阻碍石墨化的元素. 硫不仅增强铁、碳原子的结合力. 而且形
成硫化物后常以共晶体形式分布在晶界上. 阻碍碳原子的扩散. 硫不但 能促进铸铁白口化. 而且还能降低铸铁的铸造性能和力学性能. 所以硫 是有害元素. 铸铁中的含硫量越低越好. 一般应控制在０.１５％以下. • (二) 冷却速度的影响 • 冷却速度是指铁水从浇注到铸件在６００℃左右时的冷却速度. 在这 一温度范围的冷却速度是影响铸铁组织和石墨化的重要因素. 冷却速 度越小. 越有利于石墨化.
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第二节 铸铁的石墨化
• 二、石墨化过程 • 铸铁组织中石墨的形成过程称为石墨化过程. • 根据铁碳双重状态图中的Ｆｅ － Ｇ 相图. Ｐ′Ｓ′Ｋ′温度以上析出石墨
的过程称为第一阶段石墨化. Ｐ′Ｓ′Ｋ′及其以下温度析出石墨的过程 称为第二阶段石墨化. • 铸铁第一、第二阶段石墨化充分进行时. 铸铁的最终组织是铁素体基 体上分布着石墨.如图７ －３ (ａ) 所示. 即Ｆ ＋ Ｇ. • 铸铁第一阶段石墨化充分进行、第二阶段石墨化尚未充分进行时. 铸 铁的最终组织是铁素体与珠光体基体上分布着石墨. 如图７ －３ (ｂ) 所示. 即Ｆ ＋Ｐ ＋Ｇ.
• 铸铁第一、第二阶段石墨化均未进行时. 这种铸铁称为白口铸铁.石墨 化过程是一个原子扩散过程. 石墨化的温度越低. 原子扩散越困难. 越 不易石墨化
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第二节 铸铁的石墨化
• 三、影响石墨化的因素 • 铸铁石墨化程度受到许多因素影响. 但主要的影响因素是铸铁的化学
成分和冷却速度. • (一) 化学成分的影响 • 常见合金元素对铸铁石墨化影响如下:
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北京科技大学材科基实验,铸铁的显微组织与分析
铸铁的显微组织及分析1、 实验目的认识灰口铸铁、球墨铸铁、展性铸铁、麻口铸铁等显微组织特征。
掌握石墨形态及基体变化的原因。
了解各类铸铁的制备方法和性能特点。
2、 实验样品和设备光学显微镜标准样品：普通灰口铁、变质灰口铁、球墨铸铁、展性铸铁、麻口铸铁。
3、 实验内容通过阅读相关资料以及通过铁碳相图了解白口铸铁的组织。
并且了解灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、冷硬铸铁等铸铁的类型以及相关的性能及用途。
之后通过在金相显微镜下观察不同的基底（铁素体+珠光体、铁素体、珠光体），不同的石墨形态（球状石墨、片状石墨、絮状石墨）的铸铁，以及麻口铁的显微组织，并且选择三种基底、三种石墨形态绘出3幅铸铁组织图来，要求三种组织图须包含上述所有的基底类型和石墨形态。
画出麻口铁的组织图。
对所绘制的4幅组织图进行相关的分析。
4、 描图：不同基体，不同铸铁的三种微观组织特点，麻口铸铁微观组织特点。
用自己画的图，结合Fe-C 相图和Fe-Fe3C 相图，说明各图的组织特点。
根据铁碳双重相图，可将石墨化过程分为三个温度阶段，按个阶段中石墨化进行的程度不同，将分别得到不同的铸铁组织。
即“液相-共晶结晶”、“共晶-共析”、“共析转变”。
球墨铸铁：从球墨铸铁的微观组织图中可以看出此球墨铸铁由铁素体、珠光体、球状石墨三种组织组成。
其中大片的灰黑色的组织为珠光体，由于放大倍数低使得珠光体层片状组织不明显，整体便形成了灰黑色。
白色呈圆形的组织为铁素体，铁素体所包裹的圆形的黑色组织为球状石墨。
从铁碳双重相图中可以得到，在共析转变阶段，如果完全没有石墨化，则得到的基体是珠光体，由于加入了球化剂和墨化剂，使得从奥氏体中析出的石墨和二次渗碳体渗出的石墨加快凝结成球状，这样在珠光体的部分区域内会有大量的碳从渗碳体和奥氏体中被球化剂和墨化剂吸引，从而最终实现了部分区域充分石墨化，从而形成了珠光体内有球状的铁素体，而球状的铁素体内有球状石墨的显微组织结构。
工程材料及机械制造基础 第八章铸铁
第二阶段 石墨化
铸铁的显微组织
铸铁类型
完全进行 F+C 部分进行 F+P+C 未进行 P+C 灰口铸铁
部分进行 未进行
ILMTAM
未进行 未进行
Ld’+P+C Ld’
麻口铸铁 白口铸铁
14 14
华东交通大学 先进材料激光制造技术研究所 Institute of Laser Manufacture Technology for Advanced Materials, ECJTU
碳、硅含量对铸铁石墨化的影 响
麻口 铸 铁
C 白口铸铁
灰口铸铁
Si
华东交通大学 先进材料激光制造技术研究所 Institute of Laser Manufacture Technology for Advanced Materials, ECJTU
15 15
碳、硅量控制范围：2.5~4.0%C，1.0~3.0%Si。 Al、Cu、Ni、Co等元素对石墨化有促进作用。
P’
ILMTAM
华东交通大学 先进材料激光制造技术研究所 Institute of Laser Manufacture Technology for Advanced Materials, ECJTU
13 13
铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系
（以共晶铸铁为例）
石墨化进行程度
第一阶段 石墨化
完全进行
二次结晶（1154℃→738℃）
共析石墨化
台车式石墨化退火炉
三次结晶（ 738 ℃→室温）
ILMTAM
华东交通大学 先进材料激光制造技术研究所 Institute of Laser Manufacture Technology for Advanced Materials, ECJTU
铸铁组织
组织：铸铁的组织是由钢的基体和石墨组成的。
铸铁的基体组织：珠光体、铁素体、珠光体加铁素体。
铸铁名称与铸铁显微组织：1.灰口铸铁F+G片，F+P+G片，P+G片2.球墨铸铁F+G球，F+P+G球，P+G3.蠕墨铸铁F+G蠕虫，F+P+G蠕虫4.可锻铸铁F+G团絮，P+G团絮由于铸铁中的碳主要是以石墨的形态存在，所以铸铁的组织是由金属基体和石墨所组成的。
铸铁的金属基体可以是铁素体、珠光体或铁素体加珠光体，经热处理后还可以是马氏体或贝氏体等组织，它们相当于钢的组织，因此可以把铸铁理解为在钢的组织基体上分布有不同形状、大小、数量的石墨。
铸铁中石墨的形态可分为6种：片状、蟹状、开花状、蠕虫状、团絮状和球状，如下图所示。
普通灰铸铁的组织是由片状石墨和钢的基体两部分组成的。
根据不同阶段石墨化程度的不同金属基体可分为铁素体，铁素体＋珠光体和珠光体三种，相应地便有三种不同基体组织的灰铸铁，它们的显微组织如下图所示。
8.2.1 灰铸铁的成分、组织与性能特点1．灰铸铁的化学成分⏹化学成分范围一般为：w C=2.7%~3.6%，w Si=1.0%~2.5%，w Mn=0.5%~1.3%，w P≤0.3%，w S≤0.15%。
2．灰铸铁的组织三种不同基体组织的灰铸铁：（1）铁素体灰铸铁（2）珠光体灰铸铁（3）珠光体+铁素体灰铸铁3．灰铸铁的性能特点（1）力学性能⏹铸铁的强度、塑性与韧性低。
⏹灰铸铁的抗压强度σbc、硬度与耐磨性接近钢（主要取决于基体，石墨的存在对其影响不大）。
（2）其它性能⏹铸造性能良好熔点低，流动性好，收缩率小。
⏹减摩性好摩擦系数小。
⏹减振性强⏹切削加工性良好⏹缺口敏感性小8.2.2 灰铸铁的孕育处理⏹孕育处理：向出炉的铁水中加入孕育剂。
⏹人工形核：细化晶粒工艺。
⏹孕育剂：含硅75%的硅铁。
8.2.3 灰铸铁的牌号和应用1．灰铸铁的牌号⏹HT100、HT150、HT200等2．灰铸铁的应用⏹形状复杂，静载荷，减摩的床身、箱体、座架类零件。
工程材料-第八章_铸铁
灰口铸铁的性能： 灰口铸铁的性能：
主要铸铁具有与钢相近的力学性能，可部分替代钢制造承受震动、 球墨铸铁具有与钢相近的力学性能，可部分替代钢制造承受震动、 载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。 载荷大的零件，如曲轴、传动齿轮等。 铸铁曲轴
轧辊与辊环
球 墨 铸 铁 制 品
管道接口
核燃料贮存运输容器
第八章 铸铁－§8.2 常用铸铁的组织和性能 三、蠕墨铸铁（Vermicular Graphite iron） ）
1.冷却（结晶） 1.冷却（结晶）时的石墨化 冷却
（1）从液相中析出石墨 L → GⅠ 共晶反应） L → γ + G （共晶反应） （2）从奥氏体中析出石墨
特别提示： 特别提示：
灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁 灰铸铁、球墨铸铁、 在冷却时通过析出石墨而获得。 在冷却时通过析出石墨而获得。
γ → GⅡ
（3）由共析反应生成石墨
举例：QT 5 0 0－05 举例： －
延伸率不低于5% 延伸率不低于5% 抗拉强度不小于500MPa 抗拉强度不小于500MPa “球铁”之汉语拼音字头 球铁”
第八章 铸铁－§8.2 常用铸铁的组织和性能
2.球墨铸铁的组织 2.球墨铸铁的组织
电 镜 下 的 石 墨 球
第八章 铸铁－§8.2 常用铸铁的组织和性能
本章介绍灰口铸铁
第八章 铸铁 灰口铸铁的种类： 灰口铸铁的种类：
按石墨的形态，灰口铸铁分为四类： 按石墨的形态，灰口铸铁分为四类： 灰铸铁： 灰铸铁：石墨呈片状
铸铁知识-金相
形成过冷石墨组织，石墨全体细微化。这种情
况下，抗拉强度比较的高，由于基地容易铁素
D
体化，所以耐磨耗性差。
E型: 由于小片状石墨沿着树枝状晶分布，排
列有方向性，所以抗拉强度比D型高，比A型
E
低。
灰铁的基地组织在没有特别的 热处理或添加合金的情况下,形 成珠光体或铁素体或此两者的 混合组织。
珠光体（Pearlite）：如图2.8所示,组织 呈白和黑的条纹状。是因为以铁素体 和渗碳体的板状结晶相交成层状的截 面作为观看的形状的。为此，有着极 其强韧的性质，在硅量的低范围里布 氏硬度约为230，抗拉强度约为 880N/mm2。
表2.7所示的是为制造JIS G 5501的 灰铁品的各种类标准的C及Si量。
灰铁的抗拉强度受所占截面石墨部 面积的影响。因此，认为抗拉强度与表 示石墨量的碳素饱和度（Sc）和碳素当 量（CE）值之间有关联。左图所示的 是碳素饱和度及碳素当量和抗拉强度的 关系。
压缩强度和抗拉强度
图2.13所示的是灰铁的抗拉强度和压
是同样石墨组织的情况下，因 比较硬度：由铸铁的抗拉强度推 基地组织，强度变化显著。灰 定的标准的布氏硬度和实际的硬 铁的基地如果从珠光体变化为 度公式如下。 铁素体的话抗拉强度和硬度也
比较硬度 RH=HB/HB'=HB/(100+4.3σB)
会显著降低，如果成为贝氏体
的话这些值就会显著上升。
JIS G 5501-1989｢灰铁品｣上根据机 械性能可分为FC100、150、200、250、 300及350这6种。
燐を含む三元共晶組織 （αFe-Fe3C-Fe3P)；硬くて脆 い溶融温度が低い
含磷的三元共晶组织 （αFe-Fe3C-Fe3P)；既硬 又脆，熔融温度低
铸铁组织和性能
3Hale Waihona Puke 铸铁的分类与牌号表示方法铸铁 名称 石墨 形态 基体 组织
编号方法
牌号实例
灰
铸 片 状 铁
可
HT + 一组数字 HT100 数字表示最低抗拉强度值，单 F+P HT150 位MPa。 P HT200 “HT”表示灰铸铁代号。 F F KTH + 两组数字 KTB + 两组数字 KTZ + 两组数字
编号方法
牌号实例
状
QT + 两组数字 QT400-15 第一组数字表示最低抗拉 强度值，MPa； F+P QT600-3 第二组数字表示最低伸长率 值，%。 “QT”表示 球墨铸铁代号 QT700-2 P F
RuT + 一组数字 RuT260 数字表示最低抗拉强度值 , F+P RuT300 MPa。 “RuT”表示蠕墨铸铁代号 RuT420 P F
经孕育处理的灰铸铁称为孕育铸铁。
孕育处理前
孕育处理后
2、热处理
热处理只改变基体组织，不改变石墨形态。 灰铸铁强度只有碳钢的30-50%，热处理强化效果不大。 灰铸铁常用的热处理有： ① 消除内应力退火(又称人工时效)
形状复杂和尺寸稳定性要求较高的铸件
② 消除白口组织退火：灰铸铁件表层和薄壁处产生白口组 织难以切削加工，需要退火(850 ℃～900 ℃保温2～5 h)， 使渗碳体分解成石墨，降低硬度。 ③ 表面淬火：机床导轨、缸体内壁等，需要提高硬度和耐
P’
和组织也不同。
铸铁的石墨化程度与其组织之间的关系 （以共晶铸铁为例）
石墨化进行程度 第一阶段 石墨化 第二阶段 石墨化 铸铁的显微组织 铸铁类型
常用铸铁牌号
常用铸铁的牌号、组织与性能作者：佚名 转贴自：重庆大学您要打印的文件是：常用铸铁的牌号、组织与性能常用铸铁的牌号、组织与性能铸铁中的石墨形态、尺寸以及分布状况对性能影响很大。
铸铁中石墨状况主要受铸铁的化学成分及工艺过程的影响。
铸铁中石墨形态（片状或球状）在铸造后即形成；也可将白口铸铁通过退火，让其中部分或全部的碳化物转化为团絮状形墨。
工业上使用的铸铁很多，按石墨的形态和组织性能，可分为普通灰口铸铁、蠕墨铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和特殊性等。
一、灰口铸铁灰口铸铁是价格最便宜、应用最广泛的一种铸铁，在各类铸铁的总产量中，灰口铸铁占80%以上。
1．灰口铸铁的化学成分和组织特征在生产中，为浇注出合格的灰铸铁件，一般应根据所生产的铸铁牌号、铸铁壁厚、造型材料等因素来调节铸铁的化学这是控制铸铁组织的基本方法。
灰口铸铁的成分大致范围为：2.5～4.0%C，1.0～3.0%Si，0.25～1.0%Mn，0.02～0.20%S，0.05～0.50%P。
具有上述成的液体铁水在进行缓慢冷却凝固时，将发生石墨化，析出片状石墨。
其断口的外貌呈浅烟灰色，所以称为灰口铸铁。
普通灰口铸铁的组织是由片状石墨和钢的基体两部分组成的。
根据不同阶段石墨化程度的不同，灰口铸铁有三种不同组织，见图8-2。
2．灰口铸铁的牌号、性能及用途灰口铸铁灰口铸铁的牌号、性能及用途如表8-2所示。
牌号中“HT”表示“灰铁”二字汉语拼音的大写字头，在“HT”数字表示最低抗拉强度值。
重庆大学精品课程－工程材料图8-2 铁素体基灰口铸铁的显微组织从表8-2可以看出，在同一牌号中，随铸件壁厚的增加，其抗拉强度降低。
因此，根据零件的性能要求选择铸铁牌号时同时注意到零件的壁厚尺寸。
灰口铸铁的性能与普通碳钢相比，具有如下特点：（1）机械性能低，其抗拉强度和塑性韧性都远远低于钢。
这是由于灰口铸铁中片状石墨（相当于微裂纹）的存在，不仅在处引起应力集中，而且破坏了基体的连续性，这是灰口铸铁抗拉强度很差，塑性和韧性几乎为零的根本原因。
铸铁金相图谱赏析
铸铁金相图谱赏析（一）铸铁金相图谱赏析（二）铸铁金相图谱赏析（三）金相组织解析金相组织,用金相方法观察到的金属及合金的内部组织.可以分为:1.宏观组织.2.显微组织.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。
所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。
所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。
金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。
1.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2.铁素体－碳与合金元素溶解在α-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。
3.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。
4.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。
铸铁样品的制备实验报告
铸铁样品的制备实验报告一、引言铸铁是一种重要的铸造材料，具有良好的机械性能和耐磨性能，广泛应用于工业生产中。
本实验旨在通过铸造方法制备出铸铁样品，并分析其组织结构和性能。
二、实验材料和设备1. 实验材料：铸铁合金、石膏模具、酒精灯、砂纸、砂轮。
2. 实验设备：熔炼炉、石膏模具、酒精灯、显微镜、硬度计。
三、实验步骤1. 准备工作：将熔炼炉加热至适宜的温度，准备好铸铁合金和石膏模具。
2. 熔炼铸铁合金：将铸铁合金放入熔炼炉中，加热至熔化状态，搅拌均匀。
3. 准备模具：将石膏模具放入烘箱中进行预热，使其干燥。
4. 浇注铸铁：将熔化的铸铁合金倒入预热的石膏模具中，待其冷却凝固。
5. 取出样品：将冷却凝固的铸铁样品从模具中取出，进行后续处理。
6. 修整样品：使用砂纸和砂轮对铸铁样品表面进行修整，使其光滑平整。
7. 分析样品：使用显微镜观察铸铁样品的组织结构，并使用硬度计测量其硬度值。
四、实验结果与讨论通过实验我们成功制备出了铸铁样品。
观察样品的组织结构可以发现，铸铁由铁素体和石墨组成。
铁素体是铸铁的主要组织相，其形态可以是珠光体、板条状或胞状。
石墨以颗粒状或片状分布在铁素体中，起到了增加铸铁的塑性和吸收冲击能量的作用。
根据硬度计测量的结果，铸铁样品的硬度值为XXHBS。
铸铁的硬度通常较低，这是由于其组织中的石墨颗粒会降低材料的硬度。
根据实验结果分析，铸铁样品的制备工艺较为简单，但在实际生产中仍需注意一些关键因素。
首先，合理控制熔炼温度和时间，以确保铸铁合金能够完全熔化并搅拌均匀。
其次，要选择合适的石膏模具，以保证样品能够凝固成型。
最后，对于铸铁样品的后续处理，需要仔细修整样品表面，以保证其符合要求的尺寸和形状。
五、结论通过本实验，我们成功制备出了铸铁样品，并对其组织结构和硬度进行了分析。
铸铁由铁素体和石墨组成，具有较低的硬度。
铸铁样品的制备工艺相对简单，但仍需注意控制熔炼温度和时间、选择合适的模具以及后续处理的细节。
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形态特征
碳（少量硅）溶入ɑ-Fe 中的固溶体，常分布于石墨周围。在球墨 铸铁中，以牛眼状、网状和破碎状等形态存在。在硝酸酒精溶液 腐蚀后，呈黄白色，可显示晶界 按形成原因和形态分类有：初晶、共晶、二次和三次渗碳体等形 态。加入合金后可形成合金渗碳体和碳化物。经硝酸酒精腐蚀呈 现白亮色，碱性苦味酸钠溶液腐蚀呈棕色。 初晶和共晶渗碳体呈长条状； 二次渗碳体呈网状； 三次渗碳体呈条状； M3C 型为网状或板状； M7C3 和 M23C7 为条状或条块状 有片状和粒状之分。片状是铁素体与渗碳体呈交替层片状排列； 粒状是渗碳体以颗粒状分布于铁素体内 共晶渗碳体和共晶奥氏体机械混合物，呈蜂窝状（横切面）与鱼 骨状（纵切面） 。 二元磷共晶由 Fe3P 和 A 组成，三元由 Fe3P、Fe3C 和 A 组成，为 边界向内凹陷的多边形，大多分布在晶界处。 硝酸酒精腐蚀后二元的是白色的 Fe3P 上分布着 A 分解产物； 三元 磷共晶是白色的 Fe3P 上分布着白色针状 Fe3C 和 A 的分解产物。 W（CE）＞3.47%时出现二元 磷共晶； W（CE）＜3.35%时出现三元 磷共晶 呈羽毛状 电镜下呈透镜状；光镜下呈交叉分布的细针状 板条状、短而粗的针状、针叶较钝 针状或竹叶状，具有中脊线 晶粒内沿一定方向呈条状
珠光体 莱氏体 磷共晶
上贝氏体 下贝氏体 低碳马氏体 高碳马氏体 魏氏组织
经硝酸酒精腐蚀后各组织的颜色变化: 珠光体、马氏体 是黑色； 是白亮色； 是灰色。
渗碳体、奥氏体、铁素体
石墨、马氏体和残余奥氏体的混合物