工程材料實驗指導

金工教研室/金工實驗室實驗一金屬的顯微分析法

實驗目的：了解金相顯微鏡的構造、原理及使用規則；掌握金相顯微試樣制備的基本操作方法。實驗概述：金相分析是研究工程材料內部組織結構的主要方法金相顯微分析法：利用金相顯微鏡在專門制備的試樣上觀察材料的組織和缺陷的方法。1.金相顯微鏡的構造、原理及使用；2.金相顯微試樣的制備方法。實驗概述：

金相分析實驗使用的主要儀器設備金相顯微鏡（4XB型）金相顯微鏡（4XC-TV型）實驗概述：

金相分析實驗使用的主要儀器設備

切割機鑲嵌機實驗概述：

金相分析實驗使用的主要儀器設備拋光機（PG-1型）拋光機（PG-2型）實驗概述：

1.金相顯微鏡的原理、構造及使用金相顯微鏡的光學原理實驗概述：

1.金相顯微鏡的原理、構造及使用金相顯微鏡的構造及功能

光學系統

照明系統

調焦裝置

載物臺（樣品臺）

孔徑光欄和視場光欄

物鏡轉換器和物鏡

目鏡筒及目鏡

實驗概述：

1.金相顯微鏡的原理、構造及使用金相顯微鏡的構造及功能(1)-燈泡(2)-聚光鏡組Ⅰ(3)-聚光鏡組Ⅱ(4)-半透反光鏡(5)-輔助透鏡(6)-物鏡組(7)-反光鏡(8)-孔徑光欄(9)-視場光欄(10)-輔助透鏡Ⅱ(11)-棱鏡Ⅰ(12)-棱鏡Ⅱ(13)-視場光欄(14)-目鏡實驗概述：

1.金相顯微鏡的原理、構造及使用金相顯微鏡的使用及注意事項顯微鏡的操作規程顯微鏡使用注意事項（詳見實驗指導書）實驗概述：

2.金相顯微試樣的制備方法

為了能夠在金相顯微鏡下真實地、清楚地觀察到金屬內部的顯微組織，需要精心地制備金相顯微試樣。金相試樣的制備過程主要步驟有：磨制拋光浸蝕鑲嵌取樣實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法本實實驗驗金金相相試試樣樣制制備備過過程程的的步步驟驟如如下下:磨制拋光浸蝕觀察砂紙磨拋光劑拋光機浸蝕劑吹風機酒精清洗水清洗水清洗吹干顯微鏡實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法取樣樣下圖圖為為常常規規取取樣樣左圖圖為為試試樣樣鑲鑲嵌嵌實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法磨制制方式式：：手工工磨磨和和機機械械磨磨工序序：：粗磨磨和和細細磨磨右圖圖---試試樣樣磨磨面面上上磨磨痕痕變化化情情況況示示意意圖圖實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法磨制制方方法法砂紙紙平鋪鋪在在玻璃璃板板上，，一一手手按按住住砂砂紙紙，，另另一一手手握握住住試試樣樣，，使使試試樣樣磨磨面面朝朝下下并并與與砂砂紙紙接接觸觸，，在在輕微微壓壓力力作用用下下向前前推推行行磨制制。。磨制制以以““單程程單單向向”方方式式重重復復進進行行。。在調調換換下下一一號號更更細細的的砂砂紙紙時時，，應應將將試試樣樣上上的的磨磨屑屑和和砂砂粒粒清清除除干干凈凈，，并并使使試試樣樣的的磨制制方方向向調調轉轉90°°。實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法拋光光目的的：：去除除細細磨磨時時遺遺留留下下的的細細微微磨磨痕痕，，以獲獲得得光光亮亮而而無無磨磨痕痕的的鏡鏡面面。方法法：：機械械拋拋光光電解解拋拋光光化學學拋拋光光本實實驗驗采采用用機械械拋拋光光方法法。。實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法操作作：：1.將將試試樣樣磨磨面面均均勻勻地地、、平平整整地地壓壓在在旋旋轉轉的的拋拋光光盤盤上上，，壓力力不不宜宜過過大大，并沿沿盤盤的的邊邊緣緣到到中中心心不不斷斷作作徑徑向向往往復復移移動動。。2.拋拋光光時間間不不宜宜過過長長，磨磨面面上上磨磨痕痕全全部部消消除除而而呈呈光亮亮的的鏡鏡面面后，，即即可停停止止拋拋光光。。3.拋拋光光后后的的試試樣樣用用水沖沖洗洗干凈凈，，然然后后進進行行浸浸蝕蝕。。實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法浸蝕蝕目的的：：使試試樣樣磨磨面面的的顯顯微微組組織織顯顯露露出出來來，，便便于于觀觀察察分分析析。。光滑滑鏡鏡面面在在顯顯微微鏡鏡下下只只能能看看到到一一片片光光亮亮，，除除某某些些非非金金屬屬夾夾雜雜物物、、石石墨墨、、孔孔洞洞、、裂裂紋紋外外，，無無法法辨辨別別出出各各種種組組織織組組成成物物及及其其形形態態特特征征。。方法法：：化學學浸浸蝕蝕法法操作作：：1.將將拋拋光光好好的的試試樣樣磨磨面面用用化化學學浸浸蝕蝕劑劑進進行行一一定定時時間間浸浸蝕蝕；；2.浸浸蝕蝕后后用用酒酒精精清清洗洗浸浸蝕蝕面面，，再再用用吹吹風風機機吹吹干干浸浸蝕蝕面面及及試試樣樣整整體，，隨隨后后觀觀察察。。實驗驗概概述述：2.金金相相顯顯微微試試樣樣的的制制備備方方法法浸蝕蝕浸蝕蝕后后試試樣樣磨磨面面就形形成成了了凸凸凹凹不不平平的的表面面，，在在顯顯微微鏡鏡下下通通過光光線線在在磨磨面面上上各各處處的反反射射情情況況不不同同，，顯顯現出出各各種種不不同同的的組組織織結構構特特征征及及形形態態。。即能能夠夠觀觀察察到到金金屬屬的的顯微微組組織織。。右圖圖為為單單相相組組織織和和雙雙相組組織織的的顯顯微微組組織織圖圖實驗驗一金屬屬的的顯顯微微分分析析法法實驗驗設設備備及及材材料料設備備儀儀器器有有：：光學學金金相相顯顯微微鏡鏡、、拋拋光光機機、、電電吹吹風風機機等等。。實驗驗材材料料有有：：低碳碳鋼鋼試試樣樣，，工工業業純純鐵鐵、、20鋼鋼、、T8鋼鋼、、亞亞共共晶晶白白口口鑄鑄鐵鐵等等顯顯微微組組織織樣樣品品，，金金相相砂砂紙紙，，拋拋光光粉粉，，硝硝酸酸酒酒精精溶溶液液（（含含4%HNO3），酒精精，脫脂脂棉等。。實驗一金屬的顯顯微分析析法實驗內容容及步驟驟實驗前必必須仔細細閱讀實實驗講義義的有關關內容；；聽取實驗驗指導教教師講解解金相顯顯微鏡的的構造、、使用方方法等內內容，熟悉金相相顯微鏡鏡的構造及及其操作作規程；；由實驗指指導教師師講解金金相試樣樣制備的的基本操操作過程程，學生每人人一塊試試樣，進行試樣制備備全過程的的操作，，直至制制成合格格的金相相試樣；；在金相顯顯微鏡下下觀察所制制備試樣樣的顯微微組織特征，并并用鉛筆描繪繪出畫。實驗一金屬的顯顯微分析析法實驗報告告要求在指定的的報告紙紙上完成成報告。。注意：：必須要要寫明實驗名稱稱、實驗驗日期、、學生姓姓名、學學號及組組別。寫出實驗驗目的；；扼要描述述光學金金相顯微微鏡的使使用規程程，畫出顯微微鏡的光光學系統統示意圖圖；說明金相相試樣制備備的過程程及其注意意事項；；在報告紙紙上所給給定的圓圓圈內，，用鉛筆畫出所制制備試樣的顯顯微組織圖圖，并注明明試樣的的材料、組組織類別別、浸蝕蝕劑及放放大倍數。報告上交交日期：：實驗后下下一周同同一時間間。實驗二碳碳鋼和鑄鑄鐵在平平衡狀態態下的顯顯微組織織一、實驗驗目的通過觀察察，熟悉悉鐵碳合合金在平平衡狀態態下的顯顯微組織織；了解并掌掌握鐵碳碳合金中中的相及及組織組組成物的的本質、、形態及及分布特特征；分析并掌掌握平衡衡狀態下下鐵碳合合金的組組織和性性能之間間的關系系。實驗二碳碳鋼和和鑄鐵在平平衡狀態下下的顯微組組織二、實驗概概述觀察碳鋼和和白口鑄鐵鐵的平衡組組織分析各種相相組分和組組織組成物物的特征碳鋼：亞共共析鋼、共共析鋼、過過共析鋼白口鑄鐵：：亞共晶白白口鑄鐵、、共晶白口口鑄鐵、過共晶白口口鑄鐵相或組織：：鐵素體、、滲碳體、、珠光體、、萊氏體區分：鐵素素體與滲碳碳體、各種種滲碳體估算：亞共共析鋼中碳碳的質量分分數二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織工業純鐵顯顯微組織亞亞共析鋼鋼鋼的顯微組組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織共析鋼的顯顯微組織過過共析析鋼鋼的顯顯微組織二、實驗概概述放大倍數對對組織形態態的應影響響中倍下的珠珠光體高高倍下的珠珠光體二、實驗概概述鐵素體和滲滲碳體顯微微鏡下的區區別過共析鋼中中的二次滲滲碳體亞亞共析鋼中中的鐵素體體二、實驗概概述不同化學浸浸蝕劑對組組織的影響響T12鋼的的顯微組織織4%硝酸酒酒精溶液浸浸蝕的組織織堿堿性苦苦味酸鈉溶溶液浸蝕的的組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織亞共晶白口口鑄鐵顯微微組織共共晶晶白口鑄鐵鐵顯微組織織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織過共晶白口口鑄鐵顯微微組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織工業純鐵二、實驗概概述各種碳鋼和白口口鑄鐵的顯顯微組織45鋼的顯顯微組織二、實驗概概述各種碳鋼和白口鑄鑄鐵的顯微組織T8鋼的的顯顯微組織二、實驗概述述各種碳鋼和白口鑄鑄鐵的顯微組織T12鋼的的顯微組組織二、實驗概述述各種碳鋼和白口鑄鑄鐵的顯微組織亞共晶白口鑄鑄鐵的顯微組組織二、實驗概述述各種碳鋼和白口鑄鑄鐵的顯微組織共晶白口鑄鐵鐵的顯微組織織二、實驗概述述各種碳鋼和白口鑄鑄鐵的顯微組織過共晶白口鑄鑄鐵的顯微組組織實驗二碳碳鋼和鑄鐵鐵在平衡狀態態下的顯微組組織三、實驗儀器器及材料主要儀器有：：光學金相顯微微鏡所用材料有：：20鋼、65鋼、T8鋼鋼、T12鋼鋼、亞共晶白白口鑄鐵、共共晶白口鑄鐵鐵、過共晶白白口鑄鐵的顯顯微組織樣品品各種碳鋼和白白口鑄鐵的金金相圖片。實驗二碳碳鋼和鑄鐵鐵在平衡狀態態下的顯微組組織四、實驗內容容與步驟觀察各種顯微組織樣品，研究每每個樣品的組織特征，并結合鐵碳碳相圖分析其其組織形成過過程。用鉛筆繪出指定6個樣品品的顯微組織示示意圖，并用用箭頭和代表表符號標明各各組織組成物物。