常用金属材料显微组织观察实验报告
铁碳合金显微组织实验报告
铁碳合金显微组织实验报告铁碳合金显微组织实验报告引言：铁碳合金是一种重要的金属材料，广泛应用于工业生产中。
其性能与显微组织密切相关，因此对铁碳合金的显微组织进行研究至关重要。
本实验旨在通过光学显微镜观察和分析铁碳合金的显微组织，探究不同碳含量对其组织结构的影响。
实验方法：1. 样品制备：选取不同碳含量的铁碳合金样品，将其切割成适当大小的试样。
2. 粗磨：使用砂纸将试样表面的氧化物和污垢去除，使其表面平整。
3. 精磨：将试样放置在研磨机上，使用细砂纸进行研磨，直至试样表面光洁。
4. 腐蚀：将试样浸泡在盐酸溶液中，以去除试样表面的氧化膜。
5. 试样装备：将处理后的试样放置在显微镜载玻片上，用胶水固定。
6. 显微观察：使用光学显微镜对试样进行观察，并拍摄显微照片。
实验结果与分析：通过对不同碳含量的铁碳合金样品进行显微观察，我们观察到了不同的显微组织结构。
在低碳含量的合金中，我们可以看到大量的珠光体晶粒，这是由于碳在铁基体中的溶解度较低，无法形成大量的渗碳体。
而在高碳含量的合金中，我们可以观察到较多的渗碳体，这是由于高碳含量使得铁基体中的碳溶解度增大，渗碳体的形成得以促进。
另外，我们还观察到了铁碳合金中的珠光体和渗碳体的分布情况。
在低碳含量的合金中，珠光体晶粒较大且分布均匀，渗碳体相对较少。
而在高碳含量的合金中，渗碳体的数量明显增多，且分布不均匀，常出现团聚现象。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 铁碳合金的显微组织受碳含量的影响较大，低碳含量下以珠光体为主，高碳含量下以渗碳体为主。
2. 碳含量的增加会导致渗碳体的数量增多，且分布不均匀。
3. 铁碳合金的显微组织结构对其性能具有重要影响，珠光体晶粒的大小和分布均匀性与合金的强度和韧性密切相关。
结论：本实验通过光学显微镜观察和分析了不同碳含量的铁碳合金的显微组织结构。
实验结果表明，碳含量的增加会导致渗碳体的数量增多，且分布不均匀。
铁碳合金的显微组织结构对其性能具有重要影响，珠光体晶粒的大小和分布均匀性与合金的强度和韧性密切相关。
铁碳合金显微组织观察实验报告
铁碳合金显微组织观察实验报告一、实验目的1、熟悉铁碳合金平衡状态下的显微组织特征。
2、掌握根据铁碳相图分析不同成分铁碳合金的结晶过程及室温组织。
3、学会使用金相显微镜观察并识别各种铁碳合金的显微组织。
二、实验设备及材料1、金相显微镜。
2、不同成分的铁碳合金试样（如工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁等）。
3、金相砂纸、抛光机、腐蚀剂（如 4%硝酸酒精溶液）等。
三、实验原理铁碳合金的平衡组织是指在极其缓慢冷却的条件下所得到的组织。
根据铁碳相图，铁碳合金在室温下的平衡组织由铁素体（F）、珠光体（P）、渗碳体（Fe₃C）三种基本相组成。
工业纯铁的含碳量小于 00218%，其显微组织为单相铁素体。
亚共析钢的含碳量在 00218%至 077%之间，其组织由铁素体和珠光体组成。
随着含碳量的增加，珠光体的含量逐渐增多。
共析钢的含碳量为 077%，其组织全部为珠光体。
过共析钢的含碳量在 077%至 211%之间，其组织由珠光体和二次渗碳体组成。
亚共晶白口铸铁的含碳量在 211%至 43%之间，其组织由珠光体、二次渗碳体和莱氏体组成。
共晶白口铸铁的含碳量为 43%，其组织为莱氏体。
过共晶白口铸铁的含碳量大于 43%，其组织由一次渗碳体和莱氏体组成。
通过对不同成分铁碳合金的显微组织观察，可以确定其成分，并分析其性能。
四、实验步骤1、制备试样取样：从不同成分的铁碳合金材料上截取合适尺寸的试样。
镶嵌：对于尺寸较小的试样，采用镶嵌的方法将其固定在镶嵌材料中，以便后续的磨制和抛光。
磨制：依次使用不同粗细的金相砂纸对试样进行磨制，每更换一次砂纸，应将试样旋转 90°，并将上一道砂纸的磨痕完全去除，直至试样表面平整、光滑，且磨痕方向一致。
抛光：将磨制好的试样在抛光机上进行抛光，直至试样表面光亮如镜，无任何磨痕和划痕。
2、腐蚀试样用酒精清洗抛光后的试样表面，去除表面的油污和杂质。
(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。
金相组织观察实验报告
金相组织观察实验报告金相组织观察实验报告引言：金相组织观察实验是一种常见的金属材料研究方法，通过对金属材料的显微组织进行观察和分析，可以了解材料的晶体结构、晶界分布、相组成等信息。
本报告将对金相组织观察实验进行详细介绍，并结合实验结果进行分析和讨论。
实验目的：本次实验的主要目的是通过金相组织观察，了解金属材料的晶粒尺寸、晶界分布、相组成等信息，从而对材料的性能和加工工艺进行评估和优化。
实验原理：金相组织观察实验主要基于光学显微镜的原理，通过对金属材料进行切割、研磨和腐蚀等处理，使其表面显露出内部的组织结构。
然后使用显微镜观察和拍摄材料的显微组织，进而进行分析和评估。
实验步骤：1. 样品制备：首先，将待观察的金属材料切割成适当大小的样品，然后进行研磨和抛光处理，使其表面光洁度达到要求。
2. 腐蚀处理：将样品放入适当的腐蚀液中进行腐蚀处理，以去除表面氧化层和其他污染物，使组织结构更加清晰可见。
3. 清洗和干燥：将腐蚀后的样品进行清洗，去除腐蚀液残留物，并使用酒精或其他适当的方法进行干燥处理。
4. 显微观察：将样品放置在显微镜台上，调节显微镜的放大倍数和焦距，观察样品的显微组织，并通过摄影或录像等方式记录下来。
实验结果与分析：通过金相组织观察实验，我们得到了以下结果：1. 显微组织结构：观察到材料的晶粒尺寸、晶界分布和相组成等结构信息。
不同材料的晶粒尺寸和晶界分布情况可能存在差异，这直接影响材料的力学性能和加工性能。
2. 相变现象：在观察过程中，我们还可以观察到材料的相变现象，如固溶体相变、相分离等。
这些相变现象对材料的性能和加工工艺也有重要影响。
基于以上结果，我们可以得出以下结论和分析：1. 材料的晶粒尺寸和晶界分布对材料的力学性能和加工性能有重要影响。
晶粒尺寸越小，晶界分布越均匀，材料的强度和韧性往往更高。
2. 相变现象的发生与材料的成分和处理工艺密切相关。
通过观察和分析相变现象，可以优化材料的热处理工艺，提高材料的性能和加工效果。
合金钢,铸铁,有色金属的显微组织观察实验报告
合金钢,铸铁,有色金属的显微组织观察实验报告以下是一份合金钢、铸铁、有色金属显微组织观察与分析的实验报告。
实验目的：通过观察和分析合金钢、铸铁、有色金属的显微组织，了解其组织特点，探究化学成分、制造工艺对组织的影响。
实验材料：合金钢、铸铁、有色金属样品。
实验步骤：1. 样品制备：将采购的合金钢、铸铁、有色金属样品切割成合适的形状，如薄片、条、块等。
2. 显微镜观察：将样品置于显微镜下，观察其显微组织，使用适当的染色方法增强样品的对比度。
3. 数据分析：通过对样品显微组织的观察和分析，记录其组织特点，如晶粒大小、分布、退火状态等。
4. 实验结果：根据实验数据和样品显微组织的观察结果，总结出合金钢、铸铁、有色金属的组织特点，并分析其影响因素。
实验结果：在实验中，我们观察到不同的合金钢、铸铁、有色金属样品有着不同的显微组织。
- 合金钢样品的显微组织一般为均匀的细珠光体 + 铁素体，晶粒大小均匀，未见大的退火状态差异。
- 铸铁样品的显微组织一般为球状珠光体 + 铁素体，球状珠光体约占整个组织 80% 以上，晶粒大小分布均匀，未见退火状态的明显差异。
- 有色金属样品的显微组织一般呈单相组织，晶粒大小均匀，未见退火状态的明显差异。
实验结论：通过实验结果，我们可以得出以下结论：1. 合金钢的组织特点一般为均匀的细珠光体 + 铁素体，晶粒大小均匀，未见大的退火状态差异。
2. 铸铁的组织特点一般为球状珠光体 + 铁素体，球状珠光体约占整个组织 80% 以上，晶粒大小分布均匀，未见退火状态的明显差异。
3. 有色金属的组织特点一般呈单相组织，晶粒大小均匀，未见退火状态的明显差异。
此外，我们还通过数据分析总结出了化学成分、制造工艺等对组织的影响。
例如，较高的碳含量可以提高合金钢的硬度和强度，而较高的硅含量可以提高铸铁的硬度和耐磨性。
在制造工艺方面，退火处理可以细化晶粒，改善组织均匀性，而淬火处理则可以增强金属材料的硬度和韧性。
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析(含实验报告格式)
350
5－
147～ 241
机油泵齿轮
420
2
－
2297～ 302
柴油机、汽油机曲轴；
490
2
－
2297～ 磨床、铣床、车床的主轴 302 ；空压机、冷冻机缸体、
560
2
－
2417～ 缸套 实验32二1铸铁、有色金属及合金显微组织分析(含实验报告格
式)
第一部分：常用铸铁组织观察
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析
性能：脆性大，很少使用(含。实验报告格式)
第一部分：常用铸铁组织观察
3、灰口铸铁的种类
根据石墨（G）在铸铁中存在形态，可分为：
普通灰铸铁：石墨呈片状 其基体组织有3种（F基、P基、 F基+P基）
可锻铸铁：石墨呈团絮状 其基体组织有3种（F基、P基、 F基+P基）
一、生产方法：
先将铸铁浇注成白口铸铁,然后进行高温石墨化退 火,使渗碳体分解得到团絮状石墨。
二、可锻铸铁的组织
可锻铸铁有铁素体和珠光体两种基体。
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析 (含实验报告格式)
第一部分：常用铸铁组织观察 三、可锻铸铁的牌号
铁素体可锻铸铁以“KT”表示，珠光体可锻铸铁以“KTZ” 表示。其后的两组数字表示最低抗拉强度和延伸率。
球墨铸铁：石墨呈球状 其基体组织与处理状态有关（铸态、退火态、 正火态、等温淬火态）
蠕墨铸铁：石墨呈蠕虫状
实验二铸铁、有色金属及合金显微组织分析 (含实验报告格式)
第一部分：常用铸铁组织观察
一、灰铸铁的组织
第1节 普通灰铸铁
灰铸铁有铁素体、珠光体、(铁素体+珠光体)+石墨三种基
实验 合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察
(2) 观察各类成分的合金要结合相图和热处 理条件来分析应该具有的组织，着重区别 各自的组织形态特点。
(3) 认识组织特征之后，再画出所观察试样 的显微组织图。画组织图时应抓住组织形 态的特点，画出典型区域的组织。
实验四 合金钢、铸铁、有色 金属的显微组织观察
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、实验原理
1．几种常用合金钢的显微组织
图4.1 W18Cr4V钢的铸态组织
图4.2 W18Cr4V钢锻后退火组织
图4.3 W18Cr4V钢的淬火组织
图4.4 微组织
图4.5 F基体口铸铁
图4.6 P+F基体球墨铸铁 图4.7 P基体可锻铸铁
3．几种常用有色金属的显微组织
图4.8 未变质处理的硅铝明合金组织 图4.9 经变质处理后硅铝明合金组织
图4.10 单相黄铜的组织特征
图4.11 双相黄铜
三、实验内容及方法指导
四、实验报告要求
(1) 写出实验目的。 (2) 分析讨论各类合金钢组织的特点，并与
相应碳钢组织作比较，同时把组织特点与 性能和用途联系起来。 (3) 分析讨论各类铸铁组织的特点，并同钢 的组织作对比，指出铸铁的性能和用途的 特点。
实验二 有色金属的显微组织观察与分析
实验一有色合金显微组织观察与分析一、实验目的1. 观察常见的铝合金、铜合金、镁合金及轴承合金等有色金属试样的显微组织特征。
2. 了解有色金属中合金元素对其组织和性能的影响。
二、实验说明（一）铝合金1．铸造铝合金：应用最广泛的铸造铝合金为含有大量硅的铝合金，即所谓硅铝合金。
典型的硅铝合金牌号为ZL102，含硅11～13%，在共晶成分附近，因而具有优良的铸造性能——流动性好，铸件致密，不容易产生铸造裂纹。
铸造后几乎全部得到共晶组织即粗大灰色针状的共晶硅分布在白亮色的α-Al固溶体基体上，这种粗大的针状硅晶体严重降低合金的塑性，因此通常在浇铸时向合金溶液中加入2～3%的变质剂，进行变质处理，合金共晶点向右移，原来的合金变成亚共晶，其组织为枝晶状初生α固溶体（白亮色）+细的（α+Si）共晶体（黑色），如图1-1所示，从而提高合金强度和塑性。
（a）未经变质处理（b）变质处理图1-1 铸造铝合金（ZL102）的显微组织500X2．形变铝合金：硬铝是Al-Cu-Mg系合金，是重要的形变铝合金，具有强烈的时效强化作用，经时效处理后具有很高的硬度、强度，故而称Al-Cu-Mg系合金为硬铝合金。
在Al-Cu-Mg系中，形成了CuAl2（θ相）、CuMgAl2（S相），这两个相在加热时均能溶入合金的固溶体内，并在随后的时效热处理过程中通过形成“富集区”、“过渡相”而使合金达到强化。
如图1-2所示。
（a）铸态（b）时效板材图1-2 硬铝（ZL12）的显微组织 100X（二）铜合金1. 普通黄铜普通黄金是Cu-Zn合金，其含锌量均在45%以下，根据Cu-Zn合金状态图，含锌量在32%以下的黄铜（如H80、H70）为α相固溶体的单相组织；而含锌量在32~45%之间的黄铜（H62、H59）则为（α+β）两相组织。
（1）α单相黄铜：含锌在36%以下的黄铜属单相α固溶体，典型牌号有H70。
铸态组织为α固溶体呈树枝状，经变形和再结晶退火，其组织为多边形晶粒，有退火孪晶。
钢显微组织实验报告
钢显微组织实验报告1. 引言钢是一种重要的金属材料，广泛应用于建筑、交通、机械等领域。
钢的性能取决于其组织结构，而组织结构的研究需要通过显微组织实验来进行。
本实验旨在通过显微组织观察和分析的方法，研究钢的晶粒大小、晶界结构以及相组成等特征。
2. 实验目的1. 分析钢的晶粒大小和晶界结构；2. 研究钢中的相组成及其分布。
3. 实验器材和试剂- 显微镜：用于观察和拍摄样品的显微组织；- 试样：钢样品，经过适当的处理和制备；- 研磨纸和研磨液：用于将试样研磨至光洁表面；- 酸洗液：用于腐蚀试样表面，显露晶粒和晶界；- 常用实验设备，如电子天平等。
4. 实验步骤1. 取一块钢样品，使用研磨纸和研磨液将其表面研磨至光洁；2. 将研磨后的试样放入酸洗液中进行腐蚀，通常时间为数分钟至十几分钟；3. 取出酸洗后的试样，用去离子水彻底清洗，以去除残留的酸液；4. 将试样放置在显微镜台上，并调节显微镜，选择合适的放大倍数；5. 观察试样的显微组织，包括晶粒大小、晶界结构和相组成等特征；6. 可以使用相应的软件对显微照片进行分析，如测量晶粒大小等参数。
5. 实验结果与分析观察了多个试样的显微组织，并拍摄了相应的照片。
根据观察和分析，我们得到了以下结果：1. 钢的晶粒大小一般在10-100μm范围内，不同试样之间存在一定的差异；2. 钢的晶界结构在显微观察中呈现为黑色或亮色的带状结构，晶界的形状和分布也存在差异；3. 钢中的相组成主要为铁素体和贝氏体，其中铁素体呈亮色，贝氏体呈暗色；4. 不同试样中铁素体和贝氏体的分布也存在差异，可能由于不同热处理或冷处理工艺造成。
6. 结论通过显微组织实验，我们成功地观察和分析了钢的晶粒大小、晶界结构和相组成等特征。
实验结果表明钢的晶粒大小一般在10-100μm范围内，晶界结构呈带状分布，相组成主要为铁素体和贝氏体。
这些结果对于进一步理解钢的性能和应用具有重要意义。
7. 参考文献无注：此为虚构文章，仅用于展示如何使用Markdown 格式输出文本。
常用金属材料显微组织观察实验报告
常用金属材料的显微组织观察一、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、金属材料的显微组织观察及分析1．几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。
1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。
由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。
低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同，差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外)，即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。
40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。
GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织，与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的，都得到回火马氏体＋碳化物十残余奥氏体组织。
图1、16Mn-淬火-x400马氏体16Mn钢属于碳锰钢，碳的含量在0.16%左右。
16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。
加入合金元素锰，使C曲线右移，在淬火处理后，组织为马氏体组织。
但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。
图2、16Mn-正火-x400铁素体索氏体16Mn属于低碳钢，碳含量<0.16%，正火后组织为F+S。
在400倍显微镜下，索氏体基本上不可分辨。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。
广泛应用于各种板材、钢管。
图3、65Mn-等温淬火-400下贝氏体65Mn，锰提高淬透性，但Mn含量过大会导致过热现象。
特性：经热处理后的综合力学性能优于碳钢，65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。
但有过热敏感性和回火脆性。
应用：用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
实验三 常见钢铁材料的显微组织观察
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图 3-14 铁素体+珠光体
图 3-15 珠光体+网状分布的铁素体
18CrNiMo 具有较高强度、韧性和淬透性，适宜制作具有一定强韧性的汽车变速箱齿轮
以及轴类，原材料组织铁素体以及珠光体，呈枝晶状分布，如图 3-17 所示；因该钢具有良
好的淬透件，淬火后已经完全渗透，基体全为低碳马氏体，如图 3-18 所示。
高速钢淬火组织：淬火加热温度一般为 1260~1280℃，高温加热的目的是使较多的碳
化物溶解于奥氏体中，淬火后马氏体中合金元素含量高，回火后钢的硬度高且耐磨性好。淬
火采用油冷或空冷，其显微组织为马氏体＋未溶碳化物＋残余奥氏体。马氏体呈隐针状，其
针形很难显示出来，但可看出明显的奥氏晶界及分布于晶粒内的未溶碳化物，淬火后的硬度
B．针状马氏体是含碳量较高的钢淬火后得到的组织。在光学显微镜下，它呈竹叶状或 针状，针与针之间成一定的角度。最先形成的马氏体较粗大，往往横穿整个奥氏体晶粒，将 奥氏体晶粒加以分割，使以后形成的马氏体针的大小受到限制。因此，针状马氏体的大小不 一。同时有些马氏体有一条中脊线，并在马氏体周围有残留奥氏体。针状马氏体的硬度高而 韧性差。
B．下贝氏体是在片状铁素体内部沉淀有碳化物的两相混合物组织。它比淬火马氏体易 受浸蚀，在显微镜下呈黑色针状（见图 3-6）。在电镜下可以见到，在片状铁素体基体中分 布有很细的碳化物片，它们大致与铁素体片的长轴成 55~60°的角度。
C．粒状贝氏体是最近十几年才被确认的组织。在低、中碳合金钢中，特别是连续冷却 时（如正火、热轧空冷或焊接热影响区）往往容易出现，在等温冷却时也可能形成。它的形
约为 HRC61~62，见图 3-26 所示。
高速钢淬火后需经三次回火，其组织为回火马氏体、少量残余奥氏体，大块白色颗粒
常用金属材料的显微组织观察
常用金属材料的显微组织观察一、实验目的观察几种常用合金钢、铸铁和有色金属的显微组织；了解这些金属材料的成分、组织和性能的特点。
二、仪器与材料仪器： XJP-2A( 单目 ) 金相显微镜； XJP-3C( 双目 ) 金相显微镜；材料： 10 种常用金属材料表 1 常用金属材料的金相试样三、实验原理及教学内容1 合金钢在合金钢中，由于合金元素对相图及相变过程的影响，其显微组织比碳钢复杂得多，组成相除了合金铁素体、合金奥氏体、合金渗碳体外，还可能出现金属间化合物，其组织形态随钢种的不同而呈现出不同的特征。
根据其用途可分为：合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。
• 40Cr 调质钢（合金结构钢）合金调质钢是指调质处理后的合金结构钢，调质处理后具有高强度与良好的塑性及韧性。
40表示含碳量0.4%，Cr是加入的合金元素，起着增加淬透性，使调质后的回火索氏体组织得到强化。
回火索氏体以前我们学过，是由等轴状F和粒状渗碳体构成。
40Cr调质处理（淬火后高温回火） W18Cr4V退火• W18Cr4V 高速钢（合金工具钢）高速钢是一种高合金工具钢，具有高硬度、高耐磨性和高热硬性，还具有一定的强度、韧性和塑性。
加入合金元素W提高热硬性；Cr可以提高钢的淬透性；加入合金元素V可显著提高钢的耐磨性和热硬性。
a. 铸态组织显微组织分为三个部分：晶界附近为骨骼状莱氏体共晶碳化物Fe4W2C及WC，严重地分割了基体，使钢受载时极易脆裂；晶粒外层为奥氏体分解产物—马氏体及残余奥氏体，因为它不易被浸蚀而呈亮色，常称为“白色组织”；晶粒的心部是δ共析体，为极细的共析组织，易受浸蚀而呈黑色，通常称为“黑色组织”。
b. 锻造和退火后的组织为了改善碳化物的不均匀性，生产上采用反复锻造的方法将共晶碳化物击碎使其分布均匀。
为了去除锻造内应力，清除不平衡组织，降低了硬度，改善切削加工性能，为淬火提供良好的原始组织，必须对高速钢进行退火处理。
经过860～880℃退火后，高速钢 W18Cr4V 的退火组织为较粗大的共晶碳化物颗粒及稍细的二次碳化物,分布在索氏体基体上。
2021铸铁组织的显微观察实验报告
2021铸铁组织的显微观察实验报告
实验目的：通过显微观察，了解铸铁的组织结构，进一步学习铸铁材料的特点。
实验原理：铸铁是一种由铁、碳和其他元素组成的合金材料，其组织结构一般可分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁三种类型。
灰铸铁的组织结构中含有大量的铁碳石墨，形成贝壳状组织；球墨铸铁由于加入了镁等元素和特别处理，其组织结构中的形态为球形；而白口铸铁中的碳主要以螺旋形的孪晶形式存在。
实验步骤：
1. 首先，用金素清洗镜头和目镜，将样品放置于显微镜上。
2. 调整显微镜的放大倍数，并调整清晰度，以便能够看清样品的细节。
3. 通过显微观察，观察样品的组织结构，并记录下所看到的现象和特点。
4. 对不同的铸铁材料进行观察和对比，以便更好地了解其特点。
结论：通过本次实验，我们对铸铁材料的组织结构有了更深入的了解，加深了我们对铸铁材料的认识，拓宽了我们的知识领域。
金属材料组织实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解金属材料的微观组织结构及其对性能的影响。
2. 掌握金相显微镜的使用方法和操作技巧。
3. 通过对金属材料的组织观察，分析其性能与组织之间的关系。
二、实验原理金属材料的性能与其微观组织结构密切相关。
通过对金属材料的组织观察，可以了解其晶体结构、相组成、晶粒大小、晶界等微观特征，从而为金属材料的性能分析和改进提供依据。
三、实验材料与设备1. 实验材料：纯铁、不锈钢、铝合金等。
2. 实验设备：金相显微镜、切割机、抛光机、腐蚀剂、显微镜载物台等。
四、实验步骤1. 试样制备：将金属材料切割成薄片，经过研磨、抛光、腐蚀等步骤，制备成金相试样。
2. 组织观察：将制备好的金相试样放置在金相显微镜下，观察其微观组织结构。
3. 数据记录：记录不同金属材料的组织特征，如晶体结构、相组成、晶粒大小等。
4. 结果分析：分析金属材料的组织特征与其性能之间的关系。
五、实验结果与分析1. 纯铁组织观察及分析纯铁组织主要由铁素体和珠光体组成。
铁素体呈针状，晶粒较小，分布均匀；珠光体呈片状，晶粒较大，分布不均匀。
纯铁的硬度较低，延展性较好。
2. 不锈钢组织观察及分析不锈钢组织主要由奥氏体、铁素体和马氏体组成。
奥氏体呈块状，晶粒较大，分布均匀；铁素体呈针状，晶粒较小，分布均匀；马氏体呈针状，晶粒较小，分布不均匀。
不锈钢的硬度较高，耐腐蚀性较好。
3. 铝合金组织观察及分析铝合金组织主要由α固溶体和共析体组成。
α固溶体呈针状，晶粒较小，分布均匀；共析体呈片状，晶粒较大，分布不均匀。
铝合金的硬度较高，耐腐蚀性较好。
六、结论1. 金属材料的微观组织结构对其性能具有重要影响。
通过观察金属材料的组织，可以了解其性能与组织之间的关系。
2. 金属材料的组织特征与其用途密切相关。
在实际生产中，可以根据金属材料的性能需求，通过控制其组织结构来优化其性能。
七、实验注意事项1. 试样制备过程中，注意切割、研磨、抛光等步骤的规范性，以保证试样质量。
黄铜显微组织实验报告
一、实验目的1. 了解黄铜的微观组织结构；2. 研究黄铜在不同温度和时效条件下的组织演变规律；3. 掌握金相显微镜的使用方法。
二、实验原理黄铜是铜和锌的合金，具有良好的塑性、耐腐蚀性和导电性。
在金属学中，黄铜的微观组织对其性能有着重要影响。
通过观察黄铜的显微组织，可以了解其相组成、晶粒尺寸和分布情况等，从而为黄铜的加工和使用提供理论依据。
三、实验材料及设备1. 实验材料：H62黄铜棒材；2. 实验设备：金相显微镜、切割机、研磨机、抛光机、腐蚀液、干燥箱等。
四、实验步骤1. 样品制备（1）将H62黄铜棒材切割成10mm×10mm×10mm的样品；（2）将样品进行粗磨、精磨、抛光，直至表面光滑；（3）用腐蚀液对样品进行腐蚀，以突出组织结构。
2. 显微观察（1）将腐蚀后的样品置于金相显微镜下，观察其显微组织；（2）记录不同放大倍数下的组织结构特点；（3）测量晶粒尺寸和分布情况。
3. 结果分析（1）分析不同温度和时效条件下的组织演变规律；（2）比较不同实验条件下的组织结构差异；（3）总结黄铜的微观组织特点。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过金相显微镜观察，H62黄铜的显微组织主要由α相和β相组成。
在低温条件下，α相呈等轴晶粒状，β相呈针状；在高温条件下，α相晶粒尺寸增大，β相逐渐转变为等轴晶粒状。
2. 结果分析（1）H62黄铜在低温条件下，α相和β相的晶粒尺寸较小，分布较为均匀；（2）随着温度升高，α相晶粒尺寸增大，β相逐渐转变为等轴晶粒状；（3）时效处理对黄铜的微观组织有显著影响，可以提高α相的晶粒尺寸，使β相更加均匀分布。
六、结论1. H62黄铜的显微组织主要由α相和β相组成，在低温条件下呈等轴晶粒状，高温条件下α相晶粒尺寸增大，β相逐渐转变为等轴晶粒状；2. 时效处理对黄铜的微观组织有显著影响，可以提高α相的晶粒尺寸，使β相更加均匀分布；3. 本实验为黄铜的加工和使用提供了理论依据。
【精品】钢铁材料显微组织的观察与分析
实验二钢铁材料显微组织的观察与分析一、实验目的1、观察铁碳合金显微组织随碳含量的变化，从而加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。
2、了解铸铁的显微组织。
二、实验内容：1、根据铁碳合金相图分析各类成分合金的组织形成过程，并通过对铁碳合金平衡组织的观察和分析，熟悉钢和铸铁的金相组织和形态特征，以进一步建立成分与组织之间相互关系的概念。
2、在金相显微镜下对各种试样进行观察和分析，并确定其所属类型。
3、对碳钢（纯铁、20#钢、45#钢、T8钢、T10钢、T12钢）平衡状态下的组织进行观察，分析含碳量不同时的组织变化、并初步绘制出其显微组织图像。
4、观察铸铁（灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁）显微组织中石墨的典型形状。
三、实验要求：1、观察碳钢（纯铁、20#钢、45#钢、T8钢、T10钢、T12钢）平衡状态下的组织。
（1）分析含碳量不同时的组织变化、并初步绘制出其显微组织图像。
要求学生绘制出所观察到的显微组织，并注明材料名称、含碳量、浸蚀剂和放大倍数，显微组织图画在直径为30mm的圆内，并将组织组成物名称以箭头引出标明。
（2）分析亚共析钢中含碳量对组织中珠光体、铁素体的影响；掌握珠光体、铁素体相对量与含碳量的计算式；通过显微组织结构能初步判别碳钢平衡状态下亚共析钢的含碳量。
（3）区分亚共析钢、共析钢、过共析钢。
（一）工业纯铁纯铁在室温下具有单相铁素体组织。
含碳量<0.02%的铁碳合金通常称为工业纯铁，它为两相组织，即由铁素体和少量三次渗碳体组成。
图1所示为工业纯铁的显微组织，其中黑色线条是铁素体的晶界，而白色基底则是铁素体的不规则等轴晶粒，在某些晶界处可以看到不连续的薄片状三次渗碳体。
图1 工业纯铁显微组织（100×）浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液（二）钢（1）亚共析钢亚共析钢的含碳量在0.02%~0.8%范围内，其组织由铁素体和珠光体所组成。
随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相应地增多，两者的相对量可由杠杆定律求得。
实验常用金属材料组织观察及分析
试验五、常用金属材料组织观看及分析一、试验目的：1、观看及争论常用的几种合金材料的显微组织的特征。
2、了解及把握它们铸造、加工、热处理状态下组织及性能之间的关系。
二、试验说明：这里主要介绍铸铁、合金钢、铜合金、铝合金及轴承合金，它们的应用也较广泛有必要进展深度的了解。
三、试验内容：〔一〕铸铁1、白口铸铁：白口铸铁的碳以结合态〔渗碳体的形式〕存在，断口呈银白色。
其组织特征是没有石墨而有莱氏体组织。
依据含碳量可将白口铸铁分为亚共晶、共晶、过共晶白口铸铁。
（1）亚共晶白口铸铁：含碳量大于 2.06，小于 4.30%的白口铸铁称为亚共晶白口铸铁，其显微组织含有由初生树枝状的奥氏体转变成的珠光体、共晶莱氏体及二次渗碳体。
再显微镜下看到的暗黑色树枝状的为珠光体，白底上分布细小暗黑色的散粒状的为莱氏体，而二次渗碳体则与莱氏体中的渗碳体相互混杂，而难于区分。
（2）、共晶白口铸铁：含碳量等于4.30%的白口铸铁称为共晶白口铸铁，其显微组织为100%的莱氏体，它是渗碳体与珠光体的机械混合物，其中黑色细点状或短条状是珠光体，而白色的基体为渗碳体。
（3）、过晶白口铸铁：含碳量大于 4.30%的白口铸铁称为过共晶白口铸铁，其显微组织由一次渗碳体和莱氏体组成。
其中粗大的白亮条状为一次渗碳体，白底上分布细小暗黑色的散粒状的为莱氏体。
2、灰口铸铁：灰口铸铁中的碳以游离状态〔石墨〕存在，断口呈灰色。
其组织由金属基体和无方向分布的片状石墨组成。
金属基体可以是铁素体、珠光体及珠光体加铁素体的混合基体三种。
石墨在未经浸蚀的试样即可观看到，而基体则需用2—4%的硝酸酒精浸蚀才能识别。
3、麻口铸铁：铸铁在结晶过程，由于受到冷却条件的影响，使其具有灰口铸铁和白口铸铁的组织特征，其组织中具有石墨又有莱氏体。
4、球墨铸铁：球墨铸铁中的碳同样以游离状态存在，但石墨呈球状分布，组织是由金属基体和球状石墨组成。
金属基体同样是铁素体、珠光体及铁素体加珠光体的混合基体三种。
参考版--常用金属材料显微组织观察-_图文.
常用金属材料的显微组织观察一、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、金属材料的显微组织观察及分析1.几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同,可分为三种:合金元素总量小于 5%的称为低合金钢;合金元素为 5~10%的称为中合金钢;合金元素大于 10%的称为高合金钢。
1一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。
由于加入合金元素,铁碳相图发生一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。
低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同, 差别只是在于合金元素都使 C 曲线右移 (除 Co 外 ,即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。
40Cr 钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。
GCrl5钢 (轴承钢 840℃油淬低温回火试样的显微组织,与 T12钢 780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的,都得到回火马氏体+碳化物十残余奥氏体组织。
图 1、 16Mn-淬火 -x40016Mn 钢属于碳锰钢,碳的含量在 0.16%左右。
16Mn 钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。
加入合金元素锰,使 C 曲线右移,在淬火处理后,组织为马氏体组织。
但由于 16Mn 钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。
1图 2、 16Mn-正火 -x40016Mn 属于低碳钢,碳含量 <0.16%,正火后组织为 F+S。
在 400倍显微镜下, 索氏体基本上不可分辨。
16Mn 钢是目前我国应用最广的低合金钢。
广泛应用于各种板材、钢管。
图 3、 65Mn-等温淬火 -40065Mn ,锰提高淬透性,但 Mn 含量过大会导致过热现象。
特性:经热处理后的综合力学性能优于碳钢, 65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比 65号钢高。
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常用金属材料显微组织观察实验报告- 图文
常用金属材料的显微组织观察
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、金属材料的显微组织观察及分析
1．几种常用合金钢的显微组织
合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。
1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。
由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。
低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同，差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外)，即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。
40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。
GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织，与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的，都得到回火马氏体＋碳化物十残余奥氏体组织。
图1、16Mn-淬火-x400
马氏体
16Mn钢属于碳锰钢，碳的含量在0.16%左右。
16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。
加入合金元素锰，使C曲线右移，在淬火处理后，组织为马氏体组织。
但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。
图2、16Mn-正火-x400
铁素体索氏体
16Mn属于低碳钢，碳含量<0.16%，正火后组织为F+S。
在400倍显微镜下，索氏体基
本上不可分辨。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。
广泛应用于各种板材、钢管。
图3、65Mn-等温淬火-400
下贝氏体
65Mn，锰提高淬透性，但Mn含量过大会导致过热现象。
特性：经热处理后的综合力学性能优于碳钢，65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。
但有过热敏感性和回火脆性。
1
应用：用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条，也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。
图4、等温淬火-30CrMnSi-x400 回火索氏体
30CrMnSi是高强度调质结构钢。
组织形貌，保持马氏体位向的回火索氏体，并出现极少量的铁素体。
特性：具有很高的强度和韧性，淬透性较高，冷变形塑性中等，切削加工性能良好。
有回火脆性倾向，横向的冲击韧性差。
焊接性能较好，但厚度大于3mm时，应先预热到150℃，焊后需热处理。
一般调质后使用。
用途：多用于制造高负荷、高速的各种重要零件，如齿轮、轴、离合器、链轮、砂轮轴、轴套、螺栓、螺母等，也用于制造耐磨、工作温度不高的零件，变载荷的焊接构件，如高压鼓风机的叶片、阀板以及非腐蚀性管道管子
图5、GCr15-x400 隐晶马氏体点状碳化物
2
GCr15是滚动轴承钢，是一种常用的高铬轴承钢，具有高的淬透性，热处理后可获得高而均匀的硬度。
GCr15经淬火回火处理后，组织为马氏体+残余奥氏体+碳化物。
特性：综合性能良好.球化退火后有良好的切削加工性能.淬火和回火后硬度高而且均匀，耐磨性能和接触疲。
劳强度高，热加工性能好。
含有较多的合金元素，价格比较便宜。
但是白点敏感性强，焊接性能较差。
用途：用于制作各种轴承套圈和滚动体。
例如：制作内燃机、电动机车、通用机械,以及高速旋转的个高载荷机械传动轴承的钢球、滚子和套圈。
除做滚珠、轴承套圈等外，有时也用来制造工具，如冲模、量具。
图6、Cr15-上贝+M-x400
上贝氏体马氏体
性能：冷变形塑形高，焊接性良好，在退火状态下可切削性甚好
应用：这种钢主要用来制造工作速度较高而断面不大(≤30mm)，但心部要求较高强度及韧性而表面耐磨的渗碳零件，如齿轮、凸轮、滑阀、活塞、衬套、曲柄销、活塞销、活塞环、联轴节、轴、轴承圈等。
此外，这种钢也可以用作低碳马氏体淬火钢，用来制造对变形要求不严、但要求强度、韧性的零件。
图7、铸态-2GMn13-x400 奥氏体碳化物
3
高锰钢(high manganese steel)是指含锰量在10％以上的合金钢。
性能：高锰钢的铸态组织通常是由奥氏体、碳化物和珠光体所组成，有时还含有少量的磷共晶。
碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。
因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。
用途：高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材，应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。
图8、水韧处理-2GMn13-x400
奥氏体碳化物
水韧处理：碳化物数量多时，常在晶界上呈网状出现。
因此铸态组织的高锰钢很脆，无法使用，需要进行固溶处理。
通常使用的热处理方法是固溶处理，即将钢加热到1050～1100℃，保温消除铸态组织，得到单相奥氏体组织，然后水淬，使此种组织保持到常温。
热处理后钢的强度、塑性和韧性均大幅度提高，所以此种热处理方法也常称为水韧处理。
用途：水韧处理后，碳化物减少，高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材，应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。
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