金相观察实验报告要求
1、要求每一位同学独立完成自己的实验报告,禁止抄袭。
2、书写实验报告具体要求:
封面: 实验室名称: 金属材料试验室
实验课程名称: [对应的理论课名称]
实验项目名称: 金相观察实验
第二页:
一、试验目的: 观察在常温状态下的金相结构特征。
二、实验原理:熟悉各个典型金属的金相挂图,然后在金相显微镜下观察
各个典型金属的影像,与挂图进行比较。
三、使用仪器、材料 (金相显微镜、挂图、观察试样)
第三页:
四、实验步骤:
在余下篇幅内绘出7个典型金属材料在常温状态下显微组织图,
可用字母(或符号)和箭头指出各区域的组织,并用文字标注出各图
对应的材料名称,在每一个显微组织图后面写出 该组织机械性能特点
(查阅教材相关内容)。
金相观察
一、实验目的
1. 观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征。
2. 掌握铁碳合金成分,组织性能之间的变化规律。
二、 实验器材
1、金相显微镜
2、金相标准试样
三、实验原理
铁碳合金室温下基本相和组织组成物的基本特征
1.铁素体(F) 是碳溶入α-Fe中的间隙固溶体,晶体结构为体心立方晶格,具有良好的塑韧性,但强度硬度低,经4%硝酸酒精浸蚀呈白色多边形晶粒,在不同成分的碳钢中其形态为块状和断续网状。
2.渗碳体(Fe3C) 是铁与碳形成的化合物,含碳量为6.69%。
晶格为复杂的八面体结构,硬度高,脆性大,用4%的硝酸酒精浸蚀后呈白色,用碱性苦味酸钠热蚀后呈黑色,用此法可以区分铁碳合金中的渗碳体和铁素体。由铁碳相图知,随着碳的质量分数的不同,渗碳体有不同的形态,一次渗碳体是由液态直接析出的渗碳体,呈白色长条状;二次渗碳体是从奥氏体中析出的渗碳体,呈网状分布,三次渗碳体是从铁素体中析出的渗碳体,沿晶界呈小片状,共晶渗碳体在莱氏体中为连续基体,共析渗碳体是同铁素体交替形成呈交替片状。
3.珠光体(P) 是铁素体与渗碳体的机械混合物,在平衡状态下,铁素体和渗碳体是片层相间的层状组织。在高倍下观察时铁素体和渗碳体都呈白色,渗碳体周围有圈黑线包围着,在低倍下当物镜的鉴别能力小于渗碳体厚度的时候,渗碳体就成为一条黑线。见图3-1
四、实验内容及步骤
观察以下铁碳合金组织
在铁碳状态图上,根据碳的质量分数的不同,铁碳合金分为工业纯铁,碳钢及白口铸铁。
1.工业纯铁 碳的质量分数小于0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。室温下的组织为单相的铁素体晶粒。用4%的硝酸酒精浸蚀后,铁素体呈白色。当碳的质量分数偏高时,在少数铁素体晶界上析出微量的三次渗碳体小薄片,见图 3-2。
2.碳钢 碳的质量分数在0.0218~2.11%范围内的铁碳合金称为碳钢,根据钢中含碳量的不同,其组织也不同,钢又分为亚共析钢,共析钢,过共析钢三种。
1)亚共析钢 碳的质量分数在0.0218~0.77%范围内,室温下的组织为铁素体和珠光体,随着碳的质量分数的增加,先共析铁素体逐渐减少,珠光体数量增加。见图 3-3 。白色有晶界的为铁素体,黑色层片状的组织为珠光体。
在显微镜下,可根据珠光体所占面积的百分数估计出亚共析钢的碳的质量分数:
Wc≈Wp%×0.77%
Wc –碳的质量分数
Wp –珠光体所占面积的百分数
3、白口铸铁 含碳量在2.11~6.69%范围内的铁碳合金为白口铸铁。根据含碳量的不同又分为亚共晶白口铸铁,共晶白口铸铁,过共晶白口铸铁三类。
1)亚共晶白口铸铁 碳的质量数为2.11~4.3%,室温组织为珠光体二次渗碳体和低温莱氏体,见图 3-5 。黑色树枝状为初生奥氏体转变的珠光体,其周围白色网状物为二次渗碳体。其余为莱氏体,莱氏体中的黑色粒状或短杆状物为共晶珠光体。
2) 共晶白口铸铁 碳的质量分数为4.3%。室温组织为单一的莱氏体,见图 3-6。图中黑色的粒状短杆状为珠光体,白色基体为渗碳体。
3) 过共晶白口铸铁 碳的质量分数为4.3~6.6%之间。室温组织为一次渗碳体和莱氏体,见图 3-7。一次渗碳体呈白色长条状,贯穿在莱氏体基体上,其余为共晶莱氏体。
五、实验数据及处理
维氏硬度试验
一、 实验目的
1. 熟悉维氏硬度计的实验原理及实验方法
2. 进行维氏硬度计的试验操作
二、 实验器材
维氏硬度计 标准硬度块
三、 实验原理
维氏硬度计按试验力大小的不同,细分为三种试验:
1、维氏硬度试验;
2、小负荷维氏硬度试验;
3、显微维氏硬度试验。试验力的选择要根据试样种类、试样厚度和预期的硬度范围而定。
维氏硬度计表示为HV,维氏硬度试验主要用于材料研究和科学试验方面,小负荷维氏硬度试验主要用于测试小型精密零件的硬度,表面硬化层硬度和有效硬化层深度,镀层的表面硬度,薄片材料和细线材的硬度,刀刃附近的硬度,牙科材料的硬度等,由于试验力很小,压痕也很小,试样外观和使用性能都可以不受影响。显微维氏硬氏试验主要用于金属学和金相学研究。用于测定金属组织中各组成相的硬度,用于研究难熔化合物脆性等。
四、 实验内容及步骤
维氏硬度计操步骤
1、打开硬度计的电源,旋转试验力变换手轮,选择试验力。
2、转动压头与物镜转换罩壳,使物镜位于主体正前方位置。
3、转动手轮使试验台上升,直至试样表面清晰成像。如果在目镜观察到的像模糊,可转动手轮,直至清晰为止。
4、移动目镜的刻线,使其刻线内侧逐步靠拢无限接近处于中心位置,按面板ZERO键,这时主屏幕上的值为零。
5、按面板START键,仪器开始加载、保载、卸载。
6、观察目镜中的压痕成像。
7、移动右边手轮使刻线分开,移动目镜左侧鼓轮,使左边的刻线移动与压痕左边外形交点相切,移动右边刻线内侧与压痕外形交点相切,按下HARDNESS测量按钮,对角线d1测量完成,目镜转动90度,测量对角线d2,再次按下测量按钮,主屏幕显示本次测量的值和所转换的的硬度值。一次试验结束。
8.如果认为测量有误差,可重复上述程序再次测量。
五、 实验数据及处理
维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用载荷值除以材料压痕凹坑的表面积,即为维氏硬度值(HV)。
计算公式为:
维氏硬度计算公式
P为载荷,如10kg。 d为压痕对角线长度(mm)。
六、 实验结论及误差分析
1.出现压痕不在视场内及压痕位置变化很大的原因分析及解决办法:
出现这种情况的原因是由于压头、测量显微镜、工作台三者轴心不同造成的。可以调整载物台横向或纵向小手柄,使压痕出现。
2.检定时示值超差的原因及解决办法
①测量显微镜标尺不准。用标准测微尺进行检查。如不准可送修或更换。
②金刚石压头缺损,如有缺损更换压头。
实验五铁碳合金平衡组织的显微观察一实验目的12观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征掌握铁碳合金成分组织性能之间的变化规律二实验器…
中北大学材料科学与工程学院实验报告实验报告班级姓名学号中北大学材料科学及工程学院实验中心中北大学材料科学与工程学院实验报告一实验名…
金相观察一实验目的1观察铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征2掌握铁碳合金成分组织性能之间的变化规律二实验器材1金相显微镜2金相标准…
金相显微摄像一实验目的一了解普通金相显微镜的构造与使用方法二了解金相试样的制备方法三学习使用金相显微镜观察金相组织二实验设备及材料…
实验1金相显微镜的使用及金相试样的制备一实验目的1掌握金相试样制备的基本方法2掌握金相显微镜的使用方法二原理概述一金相显微镜的构造…
学生综合实验报实验类别院别专业班级姓名学号指导教师二0一二年六月一日告广东技术师范学院综合实验报告班级10机电师实验名称姓名学号成…
学生综合实验报告实验类别院别专业班级姓名学号指导教师二0一0年十二月三十一日金相热处理实验实习报告T8广东技术师范学院综合实验报告…
中北大学材料科学与工程学院实验报告实验报告班级姓名学号中北大学材料科学及工程学院实验中心中北大学材料科学与工程学院实验报告一实验名…
金相显微摄像一实验目的一了解普通金相显微镜的构造与使用方法二了解金相试样的制备方法三学习使用金相显微镜观察金相组织二实验设备及材料…
金想样品的制备与显微组织的显露一实验目的1掌握金相样品的制备过程2熟悉显微组织的显露方法利用金相显微镜来研究金属和合金的组织的方法…
学生综合实验报告实验类别院别专业班级姓名学号指导教师二0一0年十二月三十一日金相热处理实验实习报告T8广东技术师范学院综合实验报告…