二-铁碳合金的金相显微组织观察

二 铁碳合金的金相显微组织观察二：铁碳合金的金相显微组织观察 一、 实验目的 1. 熟悉碳钢和白口铸铁在平衡状态下的显微组织； 2. 熟悉各种工业用铸铁的显微组织特征和石墨存在的不同形态； 3. 运用 Fe-C 和 Fe-Fe3C 双重相图分析各种铸铁的石墨化及显微组织形成过程； 4. 观察碳钢经不同热处理后的基本组织； 5. 了解热处理工艺对钢组织和性能的影响； 6. 熟悉碳钢几种典型热处理组织—马氏体 M、屈氏体 T、索氏体 S、回火马氏体 M 回火、回火屈氏体 T 回火、回火索氏体 S 回火等组织的形态及特征。 二、 预习要求 复习有关铁碳相图和热处理原理的有关内容。 三、 实验所需仪器设备 金相显微镜、标准试样 四、 实验原理 2.1 铁碳合金的平衡组织 Fe-Fe3C 相图是讨论碳钢和白口铸铁的重要工具，也是分析这些合金在平衡状态或接近平衡状态下显微组织的基础。根据 Fe-Fe3C 相图，含碳量小于 2.11%的合金称为碳钢，含碳量大于 2.11%的合金称为白口铸铁。虽然这些合金在室温下的组成相都是铁素体和渗碳体，但由于各相的形态、数量和分布不同，它们的显微组织有很大差异。图 2-1 给出了按组织分区的 Fe-Fe3C 相图。 图 2-1 按组织分区的 Fe-Fe3C 相图 2.1.1 工业纯铁在退火状态下的显微组织 含碳量低于 0.0218%的铁碳合金称为工业纯铁。工业纯铁在含碳量小于0.008%时，其显微组织为单相铁素体，如图 2-2 所示。在含碳量大于 0.008%时，工业纯铁的组织为铁素体和极少量的三次渗碳体。三次渗碳体由铁素体中析出，沿铁素体晶界呈片状分布。 图 2-2 工业纯铁的显微组织 400× 2.1.2 碳钢在退火状态下的显微组织 碳钢按含碳量不同可分为共析钢，亚共析钢和过共析钢，其显微组织特点如下： (1)共析钢 含碳量为 0.77%的铁碳合金称为共析钢，其组织为共析转变得到的珠光体，即片状铁素体及渗碳体的机械混合物。由杠杆原理可以求得铁素体与渗碳体的重量比约为 7.9:1，因此铁素体片厚，渗碳体片薄。在硝酸酒精溶液腐蚀下，铁素体溶解的速率比渗碳体大，因而渗碳体凸起。铁素体和渗碳体对光的反射能力相近，因此在明视场照明条件下二者都是明亮的，只是相界呈暗灰色。上述情况只有在放大倍数较高时才能看清楚，如图 4-3 所示。当放大倍数较低时，渗碳体片两侧相界已无法分辨，而呈黑色条状，如图 2-4 所示。假如放大倍数更低，则渗碳体和铁素体片都无法分辨，整个珠光体组织呈暗黑色。...