工程材料实验指导
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工程材料实验指导. 王泽河. 金属的显微分析法. 实验目的: 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则; 掌握金相显微试样制备的基本操作方法。 实验概述 : 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法金相显微分析法:利用金相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法。 1. 金相显微镜的构造、原理及使用; 2. 金相显微试样的制备方法。. 实验概述 : 金相分析实验使用的主要仪器设备. 金相显微镜( 4XB 型 ) 金相显微镜( 4XC-TV 型). 实验概述 : 金相分析实验使用的主要仪器设备.

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金属的显微分析法

实验目的:

  • 了解金相显微镜的构造、原理及使用规则;

  • 掌握金相显微试样制备的基本操作方法。

    实验概述:

  • 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法金相显微分析法:利用金相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法。

    1.金相显微镜的构造、原理及使用;

    2.金相显微试样的制备方法。


实验概述:金相分析实验使用的主要仪器设备

金相显微镜(4XB型 ) 金相显微镜(4XC-TV型)


实验概述:金相分析实验使用的主要仪器设备

切割机 镶嵌机


实验概述:金相分析实验使用的主要仪器设备

抛光机(PG-1型) 抛光机(PG-2型)


实验概述:1.金相显微镜的原理、构造及使用

  • 金相显微镜的光学原理


实验概述:1.金相显微镜的原理、构造及使用

  • 金相显微镜的构造及功能

  • 光学系统

  • 照明系统

  • 调焦装置

  • 载物台(样品台)

  • 孔径光栏和视场光栏

  • 物镜转换器和物镜

  • 目镜筒及目镜


实验概述:1.金相显微镜的原理、构造及使用

  • 金相显微镜的构造及功能

    (1)-灯泡 (2)-聚光镜组Ⅰ

    (3)- 聚光镜组Ⅱ

    (4)-半透反光镜

    (5)-辅助透镜 (6)-物镜组

    (7)-反光镜 (8)-孔径光栏

    (9)-视场光栏

    (10)- 辅助透镜Ⅱ

    (11)-棱镜Ⅰ (12)-棱镜Ⅱ

    (13)-视场光栏 (14)-目镜


实验概述:1.金相显微镜的原理、构造及使用

  • 金相显微镜的使用及注意事项

  • 显微镜的操作规程

  • 显微镜使用注意事项

    听老师讲解,按老师要求去做


取样

磨制

抛光

浸蚀

镶嵌

实验概述: 2.金相显微试样的制备方法

为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观察到

金属内部的显微组织,需要精心地制备金相显微试样。

  • 金相试样的制备过程主要步骤有:


抛光剂

抛光机

砂纸磨

浸蚀剂

吹风机

显微镜

磨制

抛光

浸蚀

吹干

观察

水清洗

水清洗

酒精清洗

实验概述: 2.金相显微试样的制备方法

  • 本实验金相试样制备过程的步骤如下:


实验概述:2.金相显微试样的制备方法

  • 取样

  • 下图为常规取样

  • 左图为试样镶嵌


实验概述:2.金相显微试样的制备方法

  • 磨制

  • 方式:

    手工磨和机械磨

  • 工序:

    粗磨和细磨

    右图---试样磨面上磨痕

    变化情况示意图


实验概述:2.金相显微试样的制备方法

  • 磨制方法

  • 砂纸平铺在玻璃板上,一手按住砂纸,另一手握住试样,使试样磨面朝下并与砂纸接触,在轻微压力作用下向前推行磨制。

  • 磨制以“单程单向”方式重复进行。

  • 在调换下一号更细的砂纸时,应将试样上的磨屑和砂粒清除干净,并使试样的磨制方向调转90°。


实验概述: 2.金相显微试样的制备方法


实验概述: 2.金相显微试样的制备方法

  • 抛光

  • 目的:

    去除细磨时遗留下的细微磨痕,

    以获得光亮而无磨痕的镜面。

  • 方法:

    机械抛光

    电解抛光

    化学抛光

  • 本实验采用机械抛光方法。


实验概述: 2.金相显微试样的制备方法

  • 操作:

    1. 将试样磨面均匀地、平整地压在旋转的抛光盘上,压力不宜过大,

    并沿盘的边缘到中心不断作径向往复移动。

    2.抛光时间不宜过长,磨面上磨痕全部消除而呈光亮的镜面后,即

    可停止抛光。

    3.抛光后的试样用水冲洗干净,然后进行浸蚀。


实验概述: 2.金相显微试样的制备方法

  • 浸蚀

  • 目的:

    使试样磨面的显微组织显露出来,便于观察分析。

    光滑镜面在显微镜下只能看到一片光亮,除某些非金属夹杂物、石墨、孔洞、裂纹外,无法辨别出各种组织组成物及其形态特征。

  • 方法:

    化学浸蚀法

  • 操作:

    1.将抛光好的试样磨面用化学浸蚀剂进行一定时间浸蚀;

    2.浸蚀后用酒精清洗浸蚀面,再用吹风机吹干浸蚀面及试样整

    体,随后观察。


实验概述:2.金相显微试样的制备方法

  • 浸蚀

    浸蚀后试样磨面

    就形成了凸凹不平的

    表面,在显微镜下通

    过光线在磨面上各处

    的反射情况不同,显

    现出各种不同的组织

    结构特征及形态。

    即能够观察到金属的

    显微组织。

    右图为 单相组织和双

    相组织的显微组织图


金属的显微分析法

  • 实验设备及材料

  • 设备仪器有:

    光学金相显微镜。

  • 实验材料有:

    低碳钢试样,工业纯铁、20钢、T8钢、亚共晶白口铸铁等显微组织样品。


金属的显微分析法

  • 实验内容及步骤

  • 实验前必须仔细阅读实验讲义的有关内容;

  • 听取实验指导教师讲解金相显微镜的构造、使用方法等内容,熟悉金相显微镜的构造及其操作规程;

  • 在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特征,并用铅笔描绘出画。


实验 碳钢和铸铁在平衡状态下的显微组织

一、实验目的

  • 通过观察,熟悉铁碳合金在平衡状态下的显微组织;

  • 了解并掌握铁碳合金中的相及组织组成物的本质、形态及分布特征;

  • 分析并掌握平衡状态下铁碳合金的组织和性能之间的关系。


实验二 碳钢和铸铁在平衡状态下的显微组织

二、实验概述

  • 观察碳钢和白口铸铁的平衡组织

  • 分析各种相组分和组织组成物的特征

  • 碳钢:亚共析钢、共析钢、过共析钢

  • 白口铸铁:亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、

    过共晶白口铸铁

  • 相或组织:铁素体、渗碳体、珠光体、莱氏体

  • 区分:铁素体与渗碳体、各种渗碳体

  • 估算:亚共析钢中碳的质量分数


实验 碳钢和铸铁在平衡状态下的显微组织

三、实验仪器及材料

  • 主要仪器有:

    光学金相显微镜

  • 所用材料有:

    20钢、45钢、T8钢、T12钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的显微组织样品

    各种碳钢和白口铸铁的金相图片。


四、显微组织

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    工业纯铁显微组织 亚共析钢钢的显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    共析钢的显微组织 过共析钢钢的显微组织


二、实验概述

  • 放大倍数对组织形态的应影响

    中倍下的珠光体 高倍下的珠光体


二、实验概述

  • 铁素体和渗碳体显微镜下的区别

    过共析钢中的二次渗碳体 亚共析钢中的铁素体


二、实验概述

  • 不同化学浸蚀剂对组织的影响

    T12钢的显微组织

    4%硝酸酒精溶液浸蚀的组织 碱性苦味酸钠溶液浸蚀的组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    亚共晶白口铸铁显微组织 共晶白口铸铁显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    过共晶白口铸铁显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    工业纯铁


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    45钢的显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    T8钢的的显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    T12钢的的显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    亚共晶白口铸铁的显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    共晶白口铸铁的显微组织


二、实验概述

  • 各种碳钢和白口铸铁的显微组织

    过共晶白口铸铁的显微组织


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