【材料课件】工程材料实验指导
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➢ 实验内容及步骤
✓ 实验前必须仔细阅读实验讲义的有关内容；
✓ 听取实验指导教师讲解金相显微镜的构造、使 用方法等内容，熟悉金相显微镜的构造及其操 作规程；
✓ 由实验指导教师讲解金相试样制备的基本操作 过程，学生每人一块试样，进行试样制备全过 程的操作，直至制成合格的金相试样；
✓ 在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特 征，并用铅笔描绘出画。
2.抛光时间不宜过长，磨面上磨痕全部消除而呈光亮的镜面后，即 可停止抛光。
3.抛光后的试样用水冲洗干净，然后进行浸蚀。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 浸蚀
• 目的：
使试样磨面的显微组织显露出来，便于观察分析。 光滑镜面在显微镜下只能看到一片光亮，除某些非金属夹杂物、石 墨、孔洞、裂纹外，无法辨别出各种组织组成物及其形态特征。
过共晶白口铸铁 相或组织：铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体 区分：铁素体与渗碳体、各种渗碳体 估算：亚共析钢中碳的质量分数
二、实验概述
各种碳钢和白口铸铁的显微组织
二、实验概述
各种碳钢和白口铸铁的显微组织
工业纯铁显微组织
亚共析钢钢的显微组织
二、实验概述
实验一 金属的显微分析法
➢ 实验报告要求
在指定的报告纸上完成报告。注意：必须要写明实验 名称、实验日期、学生姓名、学号及组别。 ✓ 写出实验目的； ✓ 扼要描述光学金相显微镜的使用规程，画出显微镜的光学 系统示意图； ✓ 说明金相试样制备的过程及其注意事项； ✓ 在报告纸上所给定的圆圈内，用铅笔画出所制备试样的显 微组织图，并注明试样的材料、组织类别、浸蚀剂及放大 倍数。 ✓ 报告上交日期：实验后下一周同一时间。
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用
➢ 金相显微镜的使用及注意事项
• 显微镜的操作规程 • 显微镜使用注意事项
（详见实验指导书）
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观察到 金属内部的显微组织，需要精心地制备金相显微试样。
金相试样的制备过程主要步骤有：
取样
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用
➢ 金相显微镜的构造 及功能
• 光学系统 • 照明系统 • 调焦装置 • 载物台（样品台） • 孔径光栏和视场光栏 • 物镜转换器和物镜 • 目镜筒及目镜
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用
➢ 金相显微镜的构造及 功能
(1)-灯泡 (2)-聚光镜组Ⅰ (3)- 聚光镜组Ⅱ (4)-半透反光镜 (5)-辅助透镜 (6)-物镜组 (7)-反光镜 (8)-孔径光栏 (9)-视场光栏 (10)- 辅助透镜Ⅱ (11)-棱镜Ⅰ (12)-棱镜Ⅱ (13)-视场光栏 (14)-目镜
并使试样的磨制方向调转90°。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 抛光
• 目的：
去除细磨时遗留下的细微磨痕，
以获得光亮而无磨痕的镜面。 • 方法：
机械抛光 电解抛光 化学抛光
• 本实验采用机械抛光方法。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
• 操作：
1. 将试样磨面均匀地、平整地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大， 并沿盘的边缘到中心不断作径向往复移动。
实验二 碳钢和铸铁在平衡状态下的 显微组织
一、实验目的
通过观察，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微 组织；
了解并掌握铁碳合金中的相及组织组成物的本 质、形态及分布特征；
分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能 之间的关系。
实验二 碳钢和铸铁在平衡状态下的 显微组织
二、实验概述
观察碳钢和白口铸铁的平衡组织 分析各种相组分和组织组成物的特征 碳钢：亚共析钢、共析钢、过共析钢 白口铸铁：亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、
• 方法：
化学浸蚀法
• 操作：
1.将抛光好的试样磨面用化学浸蚀剂进行一定时间浸蚀； 2.浸蚀后用酒精清洗浸蚀面，再用吹风机吹干浸蚀面及试样整
体，随后观察。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 浸蚀
浸蚀后试样磨面 就形成了凸凹不平的 表面，在显微镜下通 过光线在磨面上各处 的反射情况不同，显 现出各种不同的组织 结构特征及形态。 即能够观察到金属的 显微组织。
磨制
抛光
浸蚀
镶嵌
实验概述：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.金相显微试样的制备方法 ➢ 本实验金相试样制备过程的步骤如下:
抛光剂 砂纸磨 抛光机
浸蚀剂
吹风机
显微镜
磨制 抛光 浸蚀 吹干
水清洗 水清洗 酒精清洗
观察
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 取样
• 下图为常规取样 • 左图为试样镶嵌
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
金相显微镜（4XB型 ）
金相显微镜（4XC-TV型）
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
切割机
镶嵌机
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
抛光机（PG-1型）
抛光机（PG-2型）
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用 ➢ 金相显微镜的光学原理
工程材料实验指导
实验一 金属的显微分析法
实验目的：
➢ 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则； ➢ 掌握金相显微试样制备的基本操作方法。
实验概述：
➢ 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法 金相显微分析法：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。
1.金相显微镜的构造、原理及使用； 2.金相显微试样的制备方法。
➢ 磨制
• 方式： 手工磨和机械磨
• 工序： 粗磨和细磨
右图---试样磨面上磨痕 变化情况示意图
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 磨制方法
砂纸平铺在玻璃板上，一手按住砂纸，另一手握住试样，使试样 磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下向前推行磨制。
磨制以“单程单向”方式重复进行。 在调换下一号更细的砂纸时，应将试样上的磨屑和砂粒清除干净，
右图为 单相组织和双 相组织的显微组织图
实验一 金属的显微分析法
➢ 实验设备及材料
• 设备仪器有： 光学金相显微镜、抛光机、电吹风机等。
• 实验材料有： 低碳钢试样，工业纯铁、20钢、T8钢、亚共 晶白口铸铁等显微组织样品，金相砂纸，抛 光粉，硝酸酒精溶液（含4%HNO3），酒精， 脱脂棉等。
实验一 金属的显微分析法
✓ 实验前必须仔细阅读实验讲义的有关内容；
✓ 听取实验指导教师讲解金相显微镜的构造、使 用方法等内容，熟悉金相显微镜的构造及其操 作规程；
✓ 由实验指导教师讲解金相试样制备的基本操作 过程，学生每人一块试样，进行试样制备全过 程的操作，直至制成合格的金相试样；
✓ 在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特 征，并用铅笔描绘出画。
2.抛光时间不宜过长，磨面上磨痕全部消除而呈光亮的镜面后，即 可停止抛光。
3.抛光后的试样用水冲洗干净，然后进行浸蚀。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 浸蚀
• 目的：
使试样磨面的显微组织显露出来，便于观察分析。 光滑镜面在显微镜下只能看到一片光亮，除某些非金属夹杂物、石 墨、孔洞、裂纹外，无法辨别出各种组织组成物及其形态特征。
过共晶白口铸铁 相或组织：铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体 区分：铁素体与渗碳体、各种渗碳体 估算：亚共析钢中碳的质量分数
二、实验概述
各种碳钢和白口铸铁的显微组织
二、实验概述
各种碳钢和白口铸铁的显微组织
工业纯铁显微组织
亚共析钢钢的显微组织
二、实验概述
实验一 金属的显微分析法
➢ 实验报告要求
在指定的报告纸上完成报告。注意：必须要写明实验 名称、实验日期、学生姓名、学号及组别。 ✓ 写出实验目的； ✓ 扼要描述光学金相显微镜的使用规程，画出显微镜的光学 系统示意图； ✓ 说明金相试样制备的过程及其注意事项； ✓ 在报告纸上所给定的圆圈内，用铅笔画出所制备试样的显 微组织图，并注明试样的材料、组织类别、浸蚀剂及放大 倍数。 ✓ 报告上交日期：实验后下一周同一时间。
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用
➢ 金相显微镜的使用及注意事项
• 显微镜的操作规程 • 显微镜使用注意事项
（详见实验指导书）
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观察到 金属内部的显微组织，需要精心地制备金相显微试样。
金相试样的制备过程主要步骤有：
取样
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用
➢ 金相显微镜的构造 及功能
• 光学系统 • 照明系统 • 调焦装置 • 载物台（样品台） • 孔径光栏和视场光栏 • 物镜转换器和物镜 • 目镜筒及目镜
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用
➢ 金相显微镜的构造及 功能
(1)-灯泡 (2)-聚光镜组Ⅰ (3)- 聚光镜组Ⅱ (4)-半透反光镜 (5)-辅助透镜 (6)-物镜组 (7)-反光镜 (8)-孔径光栏 (9)-视场光栏 (10)- 辅助透镜Ⅱ (11)-棱镜Ⅰ (12)-棱镜Ⅱ (13)-视场光栏 (14)-目镜
并使试样的磨制方向调转90°。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 抛光
• 目的：
去除细磨时遗留下的细微磨痕，
以获得光亮而无磨痕的镜面。 • 方法：
机械抛光 电解抛光 化学抛光
• 本实验采用机械抛光方法。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
• 操作：
1. 将试样磨面均匀地、平整地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大， 并沿盘的边缘到中心不断作径向往复移动。
实验二 碳钢和铸铁在平衡状态下的 显微组织
一、实验目的
通过观察，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微 组织；
了解并掌握铁碳合金中的相及组织组成物的本 质、形态及分布特征；
分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能 之间的关系。
实验二 碳钢和铸铁在平衡状态下的 显微组织
二、实验概述
观察碳钢和白口铸铁的平衡组织 分析各种相组分和组织组成物的特征 碳钢：亚共析钢、共析钢、过共析钢 白口铸铁：亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、
• 方法：
化学浸蚀法
• 操作：
1.将抛光好的试样磨面用化学浸蚀剂进行一定时间浸蚀； 2.浸蚀后用酒精清洗浸蚀面，再用吹风机吹干浸蚀面及试样整
体，随后观察。
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 浸蚀
浸蚀后试样磨面 就形成了凸凹不平的 表面，在显微镜下通 过光线在磨面上各处 的反射情况不同，显 现出各种不同的组织 结构特征及形态。 即能够观察到金属的 显微组织。
磨制
抛光
浸蚀
镶嵌
实验概述：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.金相显微试样的制备方法 ➢ 本实验金相试样制备过程的步骤如下:
抛光剂 砂纸磨 抛光机
浸蚀剂
吹风机
显微镜
磨制 抛光 浸蚀 吹干
水清洗 水清洗 酒精清洗
观察
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 取样
• 下图为常规取样 • 左图为试样镶嵌
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
金相显微镜（4XB型 ）
金相显微镜（4XC-TV型）
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
切割机
镶嵌机
实验概述：
金相分析实验使用的主要仪器设备
抛光机（PG-1型）
抛光机（PG-2型）
实验概述：
1.金相显微镜的原理、构造及使用 ➢ 金相显微镜的光学原理
工程材料实验指导
实验一 金属的显微分析法
实验目的：
➢ 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则； ➢ 掌握金相显微试样制备的基本操作方法。
实验概述：
➢ 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法 金相显微分析法：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。
1.金相显微镜的构造、原理及使用； 2.金相显微试样的制备方法。
➢ 磨制
• 方式： 手工磨和机械磨
• 工序： 粗磨和细磨
右图---试样磨面上磨痕 变化情况示意图
实验概述：
2.金相显微试样的制备方法
➢ 磨制方法
砂纸平铺在玻璃板上，一手按住砂纸，另一手握住试样，使试样 磨面朝下并与砂纸接触，在轻微压力作用下向前推行磨制。
磨制以“单程单向”方式重复进行。 在调换下一号更细的砂纸时，应将试样上的磨屑和砂粒清除干净，
右图为 单相组织和双 相组织的显微组织图
实验一 金属的显微分析法
➢ 实验设备及材料
• 设备仪器有： 光学金相显微镜、抛光机、电吹风机等。
• 实验材料有： 低碳钢试样，工业纯铁、20钢、T8钢、亚共 晶白口铸铁等显微组织样品，金相砂纸，抛 光粉，硝酸酒精溶液（含4%HNO3），酒精， 脱脂棉等。
实验一 金属的显微分析法