实验三 铁碳合金平衡组织显微分析

一、实验目的

1．了解常用台式金相显微镜的主要构造与使用方法，初步掌握利用金相显微镜进行显微组织分析的基本方法。

2．观察和识别铁碳合金（碳钢和白口铸铁）在平衡状态下的显微组织特征。 3．分析含碳量对铁碳金平衡组织的影响，加深理解铁碳合金的成分、组织与性能之间的相互关系。

二、实验所用单元

金相显微镜，待观察的金相试样若干

三、实验内容

1、 金相显微镜的一般使用方法； 2、 观察铁碳合金平衡组织

（1）工业纯铁

工业纯铁中碳的质量分数小于0.0218%，其组织为单相铁素体，呈白亮色的多边形晶粒，晶界呈黑色的网络，晶界上有时分布着微量的三次渗碳体(Fe3CⅢ )。工业纯铁的显微组织如图1-1所示。

材料名称：工业纯铁 处理方法：退火

浸湿剂： 4%硝酸酒精溶液 放大倍数：500× 显微组织：全部为F

图1-1 工业纯铁的显微组织

(2) 亚共析钢

亚共析钢中碳的质量分数为0.0218%～0.77%，其组织为铁素体和珠光体。随着钢中含碳量的增加，珠光体的相对量逐渐增加，而铁素体的相对量逐渐减少。5钢的显微组织如图1-2所示。

材料名称：45钢 处理方法：退火

浸湿剂： 4%硝酸酒精溶液 放大倍数：200×

显微组织：F（白块）＋P（黑块）

图1-2 亚共析钢的显微组织

(3)共析钢

共析钢中碳的质量分数为0.77%，其室温组织为单一的珠光体。共析钢(T8钢)的显微组织如图1-3所示。

(4) 过共析钢

过共析钢中碳的质量分数为0.77%～2.11%，在室温下的平衡组织为珠光体和二次渗碳体。其中，二次渗碳体呈网状分布在珠光体的边界上。T12钢的显微组织如图1-4所示。

材料名称：T8钢 处理方法：退火

浸湿剂： 4%硝酸酒精溶液 放大倍数：500× 显微组织：P（层片状）

图1-3 T8钢的显微组织

材料名称：T12钢 处理方法：退火

浸湿剂： 4%硝酸酒精溶液 放大倍数：400×

显微组织：P（层片状）＋Fe3CⅡ（网状）

图1-4 T12钢的显微组织

(5) 亚共晶白口铸铁

亚共晶白口铸铁中碳的质量分数为2.11%～4.3%，室温下的显微组织为珠光体、二次渗碳体和变态莱氏体。其中，变态莱氏体为基体，在基体上呈较大的黑色块状或树枝状分布的为珠光体，在珠光体枝晶边缘有一层白色组织为二次渗碳体。亚共晶白口铸铁的组织如图1-5所示。

(6) 共晶白口铸铁

共晶白口铸铁中碳的质量分数为4.3%，其室温下的显微组织为变态莱氏体，其中，渗碳体为白亮色基体，而珠光体呈黑色细条及斑点状分布在基体上。共晶白口铸铁的显微组织如图1-6所示。

(7) 过共晶白口铸铁

过共晶白口铸铁中碳的质量分数为4.3%～6.69%，室温下的显微组织为变态莱氏体和一次渗碳体。一次渗碳体呈白亮色条状分布在变态莱氏体的基体上。过共晶白口铸铁的显微组织如图1-7所示。

材料名称：亚共晶白口铸铁 处理方法：铸态

浸湿剂： 4%硝酸酒精溶液 放大倍数：400×

显微组织：P（黑色块状或枝状）＋Fe3CⅡ

＋Ld’

图1-5 亚共晶白口铸铁的显微组织

图1-6 共晶白口铸铁的显微组织

材料名称：共晶白口铸铁 处理方法：铸态

浸湿剂： 4%硝酸酒精溶液 放大倍数：400×

显微组织：Ld’（黑色块、点状为P+白色

为Fe3C基体）

图1-7 过共晶白口铸铁的显微组织

材料名称：过共晶白口铸铁 处理方法：铸态

浸湿剂： 4%硝酸酒精溶液 放大倍数：200×

显微组织：Fe3CⅠ（白色宽长条）+ Ld′

四 实验步骤及数据记录

1．在教师指导下，熟悉金相显微镜的基本结构，并对其进行简单的操作。

2．在显微镜下认真观察上列样品的显微组织，识别各种显微组织特征，并观察分析含碳量对组织的影响。

3．在金相显微镜下选择各试样显微组织的典型区域，并根据组织特征描绘出其显微组织示意图。

4．记录所观察的各试样名称、显微组织、浸蚀剂、放大倍数及组织特征，并用引线标出各显微组织示意图中组织组成物的名称。

5．估算所观察的各亚共析碳钢显微组织中各组织组成物的相对量，并利用所学的杠杆原理加以验证。

观察各铁碳合金样品的显微组织，在φ20mm的圆内画出其显微组织示意图，用引线和符号标出其各种组织的名称，并填写出材料名称、金相显微组织、处理方法、放大倍数、浸蚀剂。金相显微组织记录格式如图2-1所示。 材料名称 金相组织 处理方法 放大倍数

浸 蚀 剂 图2-1 金相显微组织记录格式

五、实验数据记处理与分析

1．根据所观察的组织，分析说明含碳量对铁碳合金平衡组织和性能的影响。

2．在铁碳合金的显微组织中观察到的铁素体和渗碳体有哪几种形态？它们分别在什么情况下存在？

 

第二篇：工程实习报告模板

常规加工技术工程训练安排 （总训练时间：2周）

专业班级： 煤层气09-1-2班、土木单09-1班 理论力学09-1班、物理09-1-2班 学 院： 能源学院、土木学院、理化学院 训练时间: 20xx-20xx学年第二学期

第1-20周星期三:8:00-12:00

地 点： 工程训练中心

河南理工大学工程训练中心

常规工业技术工程训练教学进程安排（2周）

1．由教务处下达《常规加工技术》教学计划，材料学院、机械学院等教师负责项目的实施，工程训练中心进行教学质量检查及监督。项目负责制教学团队及实训指导人员必须严格按照教学进度安排及教学要求完成教学任务。

2．工程训练任务：每位学生应熟练掌握车、铣、刨、磨、钳、铸、锻、焊、热处理等设备的加工原理及操作，了解数控加工及特种加工技术等，每1～2位学生制作训练产品小手锤1件。

3．学生分组：09级煤层气、土木单、物理、理论力学约180名学生，实训分组安排见附件1，大组与大组间轮换、组内交换，由各教学组组长负责交接、协调。

4．实训内容及产品零件：

(1)铣、刨、磨、钳：基本理论及操作，了解机械零件的常用装配方法，熟知铣、刨、磨、钳加工方式及特点，熟练操作仪器设备。

(2)切削加工：加工实训产品小手锤、提升绞车零件、试验棒等,了解常规机械零件的加工工艺。 (3)锻工及热处理：加工桌虎钳钳口、小手锤毛坯等，每个学生锻打3～5件，热处理零件1～2件。 (4)焊工：掌握交、直流电焊机的原理等，熟练操作电焊、气焊等设备。

(5)铸工：每位学生铸造2～3个简单零件（石蜡），实践操作指导教师示范浇注1～2件模型（铝合金）。 (6)数控和特种加工：了解数控设备及特种加工设备的加工原理、构造，掌握数控操作面板各按钮的作用，熟练编制简单零件的加工程序，在教师指导下，每人加工零件1-2件。

5．成绩考核及实训报告要求

（1）实训报告占50%，实践成绩占50%（含考勤和作品等）。

（2）实训报告分三部分：“车铣刨磨钳”、“铸锻焊”、“数控加工”，每一部分1000字左右（手写），每一部分报告均需有封面，封面格式见附件2。各部分实训报告上交时间：第20周周三上午由各班班长收集齐，上交相应项目负责教师（负责教师团队见附件3）。

（3）实训报告由项目负责教师批改，实训报告成绩及批改后的实训报告统一送工程训练中心办公室。 6．请假处理

学生学习期间，若有特殊事情，须经所在院系同意，请假条交相应指导老师，方可离开。请假时间超过本课程时间三分之一，成绩为0。

7．其他事宜

（1）实训期间，学生必须着装整齐，严格按照安全操作规程操作设备，遵守《工程训练学生守则》。 （2）学习期间，同学们若有疑问或建议，请和指导老师或工程训练中心联系，联系电话：3986392。

附件1： 煤层气09-1-2班、土木单09-1班、力学09-1班、物理09-1-2班常规加工技术训练分组安排表

上课时间：20xx-20xx

A组：煤层气1班,土木单1班1-6号；（A1: 煤层气1-20号；A2：煤层气21-32号，土木单1班1-6号） B组：煤层气2班,土木单1班7-12号；（B1: 煤层气2班1-20号；B2：煤层气2班21-31号，土木单1班7-12号） C组：物理1班,土木单13-18号；（C1：物理1班1-18号；C2: 物理1班19-30号，土木单13-18号） D组：物理2班,土木单19-24号；（D1: 物理2班1-18号；D2：物理2班19-27号，土木单19-24号） E组：理论力学1班，土木单25-29号；（E1: 理论力学1班1-18号；E2：理论力学1班19-28号，土木单25-29号） 注：锻工和热处理所在组，分成两个小组，学生平均分配，教学分开，实训一单元后，学生相互交换。

祝老师们身体健康，同学们学习进步！

“×××”部分实训报告

姓 名：

专业班级： 学 号： 实训时间： 指导教师：

实训指导团队

注：“车铣刨磨钳”、“ 铸锻焊热”、“ 数特加工”三部分实训报告，交相应的指导教

师团队负责人，工程综合及工程管理等报告，根据指导老师要求提交。