金相实验报告.doc

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1、金相实验报告金相试 验报告 一、实验名称 金相试样的制备与观察 二、实验项目简介 通过制备试样，并在显微镜下观察 _ 的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识 _ 的金相组织和形态特征，建立成分与组织之间相互关系的概念。三、实验目的 1.掌握铝合金的制备过程和抛光机等仪器设备的使用方法； 2.掌握金相显微镜的使用方法； 3.认识铝合金的金相组织； 4.结合理论，理解铝合金成分与组织之间的相互关系 四、实验要求 1 对实验原理与方法的要求：要求学生掌握相关教材的基本知识，通过查阅手册和文献了解相关材料常规的金相组织，对有关名词、概念有清楚地认识，了解观察显微组织的原理、方法和作用。2 2

2、对操作技能与仪器设备的要求：要求学生有较强的动手能力，了解砂纸的型号和使用，熟悉抛光机和显微镜的使用，会判断试样制备的好坏。仪器设备：砂轮机、砂纸、抛光机、金相显微镜等。3 3 对实验报告的要求：1.记录实验过程； 2.根据金相照片分析p 成分和金相组织的关系； 3.要求用正规实验报告纸，书写清晰。五、实验所用仪器设备及材料1.设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机。2.各号金相砂纸、抛光布、脱脂棉、35硝酸酒精溶液、试样（成分：_）。六、实验步骤 (1) 金相显微试样的制备 金相试样的制备包括取样、磨制、抛光和浸蚀等步骤 。金相试样的制备过程主要步骤本实验金相试样制备过程的步骤如下:磨制 抛光 浸

3、蚀 观察 砂纸磨 抛光剂 抛光机 浸蚀剂 吹吹风 酒精清洗 水清洗 水清洗 吹干 显微镜 磨制 抛光 浸蚀 镶嵌 取样 1.取样 试样的选取应根据被检验材料或零件的特点，取其有代表性的部位。例如研究零件的失效原因时，应在失效部位取样，并在完好部位取样，以便对比分析p 。对于铸造合金，考虑到组织的不均匀性，应从表层到中心各个部位进行选取。对于轧材，研究表层缺陷和夹杂物的分布时应横向取样；研究夹杂物类型、形状、变形程度、带状组织时应纵向取样。对一般热处理后的零件，由于组织均匀，可任意取样 取样时应保证试样观察面不发生组织变化，试样尺寸不宜过大或过小，一般以手拿方便即可，其形状以便于观察为宜。金相试

4、样(标准样) 2.磨制 (1) 粗磨：粗磨目的是为了获得一个平整的表面，使用砂轮机将试样的棱角磨平。磨削时应注意试样对砂轮的压力不宜过大，以免在试样表面上形成较深的磨痕而增加细磨的困难，磨削时应不断用水冷却试样，以免受热引起组织变化，试样边缘要进行倒角，以免在细磨和抛 光时划破砂纸和抛光绒布或造成试样从抛光机上飞出伤人。(2) 细磨：细磨分手工磨光和机械磨光两种。我们这次采用的是手工磨光。手工磨光是用手拿住试样在金相砂纸上进行。金相砂纸按粗细分为三个种类等。细磨时依次按照砂纸从粗到细的顺序磨，细磨时必须注意: 1) 细磨时应将砂纸放在光滑平整物体(如玻璃板)上,手指拿住试样,并使磨面朝下,均匀

5、用力由后向前推行磨削。在回程时，提起试样不与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度。2) 每换一种砂纸时，应将试样转 90再磨，使磨削方向与前道磨痕方向垂直，以便观察前道磨痕是否全部消除。3) 每更换一次砂纸之前，应把试样、玻璃和手洗净，以免把粗砂粒带到下一号细砂纸上去。另外，磨削软材料时，可在砂纸上涂一层润滑剂，如机油、甘油、肥皂水等，以免砂粒嵌入试样磨面。3.抛光 抛光由机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，使用最广的是机械抛光。机械抛光是在抛光机上进行。抛光机由电动机带动抛光盘，抛光盘上铺有不同的抛光布。粗抛时用帆布或粗呢，细抛时用绒布、细呢或丝绸等。抛光过程中要不断向抛光布上倒入适量的水与

6、 Cr 2 O 3 （或 Al 2 O 3 、MgO 等悬浮液。试样的磨面应平正地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大，并使试样从抛光盘边缘到中心不断地作径向往复移动。待试样表面磨痕全部被抛掉而呈现光亮镜面时，抛光即可停止，并将试样用水或酒精洗干净后转入浸蚀。4.浸蚀 经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察，只能看到一片亮光，除非某些金属夹杂物（如 MnS 及石墨等）外，不能辨别出各种组织及其形态。因此，必须用浸蚀剂对试样抛光面进行浸蚀，钢铁材料通常用35硝酸酒精溶液。浸蚀方法是将待观察面浸入浸蚀剂中，或用玻璃棒缠少许脱脂棉蘸取浸蚀剂擦拭的方法。浸蚀时间要适当，当试样抛光亮面呈灰色时就可停止，并立即

7、用清水或酒精清除残酸，用吹风机吹干后，即可在显微镜下进行观察。若试样浸蚀过度，显微组织模糊不清时，须重新抛光和浸蚀，若浸蚀不足，组织不能完全显露时，可进行补充浸蚀。（二）金相观察 在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特征，并用摄像机拍照存盘。金相显微镜下的金相组织（相关编号标准样）七、金相分析p 金相局部放大图（相关编号标准样）相关编号标准样分析p （ 图中可以看到明显的划痕，应该是金相试样制备时，在打磨抛光过程中没有做到严格的操作要求所导致的痕迹。整个图像中没有观察到明显的晶界，可能腐蚀的程度、时间不够，打磨后的试样表面形成的氧化层没有完全去除。此次试验采用的原料为 Al、FeSi 和 C

8、aSi，且采用砂型铸造，未进行变质处理。图中还可以观察到很多的灰暗部分、，可能就是各种晶粒，但无法看出晶粒的形状。局部放大图可以更好的分辨出这些暗色部分，分布不是很紧密，间隙中的稍暗部分应该是-Al 固溶体。图中无法观察到条带状共晶硅和块状初晶硅等。另外还能看到存在一些显微疏松组织，可能是由于铸造过程中的收缩或气体含量过高造成的。因为试样制备过程的中的缺陷等原因，这次的金相组织并没能够很好地进行分析p 。）八、实验心得体会 _ 注意事项：实验报告全篇手写，金相组织图手机拍照有横杠的，局部放大用铅笔描出一部分面积的清晰组织图样（按编号标准样）。内容包括：实验名称、实验项目简介、实验目的、实验要求

9、、实验设备和样品材料（编号样品）、实验步骤和实验分析p 以及总结。上述报告经供参考。切入点很棒！A 1 何为疏松，缩孔，偏析，白点，夹杂，气泡，发纹等宏观组织缺陷？产生的原因？P21.22.23 2 酸蚀实验有哪些？其作用和原理？P14 3 宏观组织？宏观检验有哪些？P13B 4 取样原则？P27 5 金相分析p 中的核心？P13 6 磨光用的材料？磨光的主要目的？注意事项（铝及其合金试样磨制）？“目”表示？P34.35 7 抛光的目的？（铝合金，钢铁材料）抛光磨料和要求？P36.37 8 常用侵蚀剂？P49 9 哪几类样品需要进行镶嵌？镶嵌方法？主要镶嵌材料？P30 10 磨痕或划痕鉴别？1

10、1 在显微镜下观察晶界侵蚀后？显微镜下观察到的黑白一般反映什么？在暗视场下晶界和晶粒内有何不同？P47 12 何为光学法和侵蚀法？分别可观察什么？P47C 1 目镜种类？P84 2 何谓物镜的聚光能力？何谓数值孔径？影响因素？P82 3 有效放大倍数？如何计算？取决哪些因素？P83 4 何为孔径光阑？作用？P86 5 透镜作用？正透镜有那些光学性质？P79 6 影响物镜分辨率的因素？P83 7 何为视场光阑？和分辨率关系？P86 8 何为偏振光？如何获得？金相显微镜的消光现象？P88.89 9 反射镜和棱镜的主要用途？P79 10 物镜的类型？如何划分的？P82 11 光学显微镜光的要求？P8

11、4 12 明场照明和暗场照明的光路行程示意图？P86 13 请说明金相显微镜相衬的基本原理？相衬部件？装置图？D 1 钢在加热时的主要相变过程？P99 2 钢件过烧后的金相组织特征？3 上贝氏体早光学显微镜下的特征？魏氏体在光学显微镜下的特征？P113 4 碳素工具钢淬火前的理想组织形态？淬火回火后的组织为？P138 5 高碳高铬工具钢正常淬火后的组织特征是？P141 6 在铸铁的显微组织中，碳的存在形式？P192 7 共晶成分灰铸铁在较小的过冷度下得到的石墨形态是？P195 8 铝合金通常的分类？其典型的组织特征？P223.224 9 MnS夹杂物的形态？10 3Cr13钢退火后的组织特征？

12、11 碳素工具钢和高速工具钢球化退火态组织差异，淬火态组织差异？P137.154 12 高速工具钢锻造目的？P154 13 渗碳淬火后有效硬化层深度的检验方法？P261 14 光学显微镜下珠光体呈现黑色块状的原因？(珠光体是复相组织，其中优先腐蚀的铁素体与渗碳体的相界，而相界上的原子排列比较紊乱导致腐蚀后的相界凸凹不平，在光镜下反映出来就是黑色的（晶界也是这样）。在粗片状珠光体中，由于渗碳体的片非常细薄（远小于铁素体片）使得器两侧的相界在光镜下无法区分而连在一起，表现出来变色铁素体和黑色细条相间分布。而在片层间距较小或放大倍数较小的情况下，铁素体两侧的相界也无法区分导致整个珠光体也是黑色的。)

13、E 1 晶粒度概念？晶粒度的测量方法有哪些？实际晶粒度？本质晶粒度？钢的晶粒长大倾向？P286 2 何谓定量金相？在定量金相中测量值的表示方法？P341.342 3 显微硬度？用途？P261.92F 综合1 中碳钢完全退火后进行调质处理。需要对调质前后进行组织检验。请详细叙述在检验过程中的取样原则，样品截取要求。磨样以及抛光的动作要领。并说明观察到调质处理前后的组织？P27.30.35.38.109 2 灰铸铁显微组织特征是什么？与钢相比有何不同？如何显示其特征？灰铸铁铸态下的基本主组织是什么？如何显示其基体组织？P195.197 3 40Cr钢经调质后感应淬火，表面和心部正常组织分别是什么？感应淬火时可能有的组织缺陷？原因？如何测定其有效的硬化层深度？P110.265.261 4 GCr15钢经淬火+低温回火后的组织特征？进行氮化处理后表层如何测定其有效硬化层深度？P109 5 20CrMnTi齿轮钢经渗碳淬火及低温回火后。正常情况下，表层组织和心部组织分别是什么？P107 6 识别并说明亚共析钢和过共析钢完全退火或正火态组织特征。文章让人受益匪浅。第 6 页 共 6 页