铁碳合金平衡组织观察

实验报告

    一.实验目的

二、使用的设备仪器

   三、实验方法、步骤

   四、画出下列样品的组织示意图，并用箭头标明示意图中所示的组织

 

  

材料名称：工业纯铁            材料名称：0.20%C钢 

处理状态：                     处理状态：

组    织：                     组    织：                       

腐 蚀 剂：                     腐 蚀 剂：         

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《材料实验技术基础》实验报告

材料学院材料科学实验室

20##年10月

实验名称：铁碳合金平衡组织观察

 

一、实验目的

二、设备仪器

三、简述金相试样的制备过程

四、试根据珠光体所占面积，计算亚共析钢试样的含碳量

五、画出45钢、T8钢、T12钢、工业纯铁、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁的显微组织，并注明各组织的名称，放大倍数即浸蚀剂。

金相组织                   

材料名称                   

处理方法                   

浸蚀剂                     

金相组织                   

材料名称                   

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实验报告

铁碳合金平衡组织观察和分析 

　    一、实验目的

1．了解并熟悉金相显微镜的使用方法

2．通过观察和分析，熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织。

3. 了解铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征。加深对铁碳合金的成分、组织和性能之间关系的理解。

    二、实验内容

     1．  观察表中所列金相样品的显微组织，研究每一个样品的组织特征，并联系铁碳相图分析其组织形成过程。

 

    三、实验报告要求

    1.画出所观察样品的显微组织示意图。用箭头和代表符号标明各组织组成物，并注明试样编号、材料名称、热处理状态、放大倍数和浸蚀剂。。

    2.根据所观察的组织，说明碳含量对铁碳含金的组织和性能影响的大致规律。

       四、思考题  

    渗碳体有哪几种？它们的形态有什么差别？

附录二  金相试样的制备

金相样品的制备一般包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工序。现简述如下：

一、           取样和镶嵌

取样部位及观察面的选择，必须根据被分析材料或零件的失效分析特点、加工工艺的性质，以及研究目的等等因素来确定。

进行失效分析研究时，应在失效部位完整地取样。

对于轧材，研究非金属夹杂物的分析和材料表面缺陷时，应垂直于轧制方向（即横向）取样；研究夹杂物的类型、形状、材料变形度、带状组织等时，应平行于轧制方面上（即纵向）取样。

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铁碳合金平衡组织观察

实验报告

一、    实验目的

二、使用的设备仪器

三、实验方法、步骤

四、画出下列样品的组织示意图，并用箭头标明示意图中所示的组织

 

  

材料名称：工业纯铁            材料名称：0.20%C钢 

处理状态：                     处理状态：

组    织：                     组    织：                       

腐 蚀 剂：                     腐 蚀 剂：          

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铁碳合金平衡组织观察实验报告

一、    实验目的

（1）    观察和识别铁碳和金（碳素钢和白口铸铁）在平衡状态下的显微组织特征;

（2）    了解铁碳合金成分（含碳量）对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织、性能之间的关系；

（3）    熟悉金相显微镜的使用。

二、    实验原理

状态图是研究铁碳合金组织与成分关系的重要工具，了解和掌握状态图，对于制定钢铁材料的各种加工工艺有着很重要的指导意义。

所谓平衡状态的显微组织是指合金在极缓慢的条件下冷却到室温所得到的组织。铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢和白口铸铁的缓慢冷却到室温得到的组织，它们是（特别是碳钢）工业上应用最广泛的金属材料，它们的性能与其显微组织有密切的关系。

三、        使用的仪器设备

金相显微镜

四、        实验方法、步骤

（1）    实验前，阅读实验指导书，为实验做好理论方面的准备；

（2）    在老师的指导下调节好金相显微镜；

（3）    在金相显微镜下分别观察工业纯铁、20钢、45钢、65钢、T8钢、T12钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁等9种铁碳合金的平衡组织，识别钢和铁的组织形态的特征；根据相图分析各合金的形成过程；建立成分，组织之间相互关系的概念；

（4）    画出所观察金相样品的显微组织示意图。

五、实验结果分析

（1）根据所观察并画出的金相样品的显微组织示意图，在图中标出组织，在图下标出：含碳量、组织、放大倍数、侵蚀剂。

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实验报告一 铁碳合金平衡组织观察

一,实验目的

1.研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织。

2.分析成分（含碳量）对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分，组织与性能之间的关系。

二，概述

1.画出简化的铁碳合金图。

2.简述不同成分的贴铁碳合金在室温下的显微组织，几种基本组织成物的定义及性能。

三，设备及材料

1.金相显微镜

2.铁碳合金的显微式样：纯铁，20，,4，T8，T12（退火态，4%硝酸酒精溶液侵蚀各一个），T12（退火态，枯萎硝酸溶液侵蚀1个）。

四，实验结果

                                                                                               

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实验  Fe－Fe₃C相图观察

一、实验目的

 1．认识铁碳合金的平衡组织。
　　2．了解含碳量对铁碳合金平衡组织的影响规律。
　　3．加深对平衡状态下碳钢的成分、组织 、性能间关系的认识。

二、实验原理

　　铁碳合金的显微组织是研究和分析铁碳材料性能的基础，所谓平衡状态的显微组织是指合金在极为缓慢的冷条件下（退火状态，即接近平衡状态）所得到的组织。因此我们可以根据Fe－Fe₃C相图来分析铁碳合金在平衡状态下的显微组织（图1-1所示）。

图1-1  Fe－Fe₃C相图

      铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢和白口铸铁组织，其中碳钢是工业上应用最广泛的金属材料，它们的性能与其显微组织密切有关。此外，对碳钢和白口铸铁显微组织的观察和分析，有助于加深对Fe－Fe₃C相图的理解。

      从Fe－Fe₃C相图上可以看出，所有碳钢和白口铸铁的室温组织均由铁素体（F）和渗碳体（Fe₃C）这两个基本相组成。但是由于含碳量不同，因而呈现各种不同的组织形态。

     用侵蚀剂显露的碳钢和白口铸铁，在金相显微镜下具有下面几种基本组织。

      1．铁素体（F）——碳在α-Fe中形成的固溶体。铁素体为体心立方晶体，具有磁性及良好塑性，硬度较低。用3-4%硝酸酒精溶液浸蚀后，在显微镜下呈现明亮的等轴晶粒，黑色网是晶界，这是因为晶粒晶界耐腐蚀性不同，而且各晶粒的位向不同呈现不同的颜色；亚共析钢中铁素体呈块状分布；当含碳量接近共析成分时，铁素体则呈断续的网状分布于珠光体周围。

      2．渗碳体（Fe₃C）——是铁与碳形成的一种化合物，其碳含量为6.69%，质硬而脆，耐腐蚀性强，经3-4%硝酸酒精溶液浸蚀后，渗碳体呈亮白色。按照成分和形成条件的不同，渗碳体可呈现不同的形态：一次渗碳体（初生相）是直接由液体中析出的，故在白口铸铁中呈粗大的条片状；二次渗碳体（次生相）是从奥氏体中析出的，往往呈网状沿奥氏体晶界分布；三次渗碳体是由铁素体中析出的，通常是不连续薄片状存在于铁素体晶界处，数量极微，可忽略不计。

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