西南科技大学实验指导书1《工程材料与成型技术基础》实验指导书郑丽璇主编西南科技大学制造科学与工程学院2006年11月制造科学与工程学院2实验须知1.实验不得无故缺席，否则取消期未考试资格；2.实验前认真做好预习，明确实验目的和原理，了解实验内容和步骤，以及注意事项；3.实验过程中必须服从指导教师的指导，严格遵守安全及设备操作规章制度；4.损坏设备、仪器根据情节轻重按学校规定进行全部或部分赔偿；5.在实验过程中认真记录好实验数据，实验完毕后，实验数据及结果经指导教师认可并签字后方能离开实验室；6.，交实验报告时同时还必须附上实验相关的实验数据及分析结果；7.实验一至实验五实验时间在相应教学内容结束后统一安排，实验报告在所有实验结束后统一交；8.实验部分成绩占期末总成绩的20%，即20分；西南科技大学实验指导书3目录实验一铁碳合金平衡组织的观察与分析实验???????????????????????(4)实验二有色金属及铸铁金相组织观察与分析实验???????????????(10)附录附录一??????????????????????????????????????????????????????????????????????(15)实验一铁碳合金平衡组织的观察与分析实验一、实验目的制造科学与工程学院41.了解金相样品的制备及腐蚀过程；2.了解金相显微镜的构造、成像原理，学习金相显微镜的使用方法；3.了解铁碳合金在平衡状态下高温到室温的组织转变过程；4.分析铁碳合金平衡状态室温下的组织形貌；5.加深对铁碳合金的成分、组织和性能之间关系的理解。6.画出常用铁碳合金的组织形貌。二、实验仪器和设备1.光学显微镜一台2.金相试样若干三、实验简介铁碳合金现代工业中使用最广泛的钢铁材料都属于铁碳合金的范畴。普通碳钢和铸铁是铁碳合金，合金钢和合金铸铁实际上是加入合金元素的铁碳合金。因此，为了认识铁碳合金的本质并了解铁碳合金的成分、组织和性能之间的关系，以便在生产中合理地使用，首先必须了解铁碳合金的相图一、相图的分析图1是Fe—Fe3C相图。相图中各点的温度、含碳量及其含义见表1。二、相图的分析图1是Fe—Fe3C系相图表1Fe—Fe3C相图中的特性点西南科技大学实验指导书5铁碳合金相图主要由包晶、共晶、共析三个基本转变所组成，现分别说明如下：1．包晶转变发生于1495℃(水平线HJB)，其反应式为：L0.53％C十δ0.09％CA0.17％C包晶转变是在恒温下进行的，其产物是奥氏体。凡含碳0.09％～0.53％的铁碳合金结晶时均将发生包晶转变。2．共晶转变发生于1148℃(水平线ECF)，其反应式如下：L4.30％CA2.11％C十Fe3C共晶转变同样是在恒温下进行的。共晶反应的产物是奥氏体和渗碳体的共晶混合物，称为莱氏体，用字母Ld表示。凡含碳量大于2.11％的铁碳合金冷却至1148℃时，将发生共晶转变，从而形成莱氏体。3．在727℃(水平线PSK)发生共析转变。其转变式如下：A0.77％CF0.0218％C十Fe3C共析转变也是在恒温下进行的。反应产物是铁素体与渗碳体的共析混合物，称为珠光体，用字母P代表。共析温度以A1表示。凡含碳量大于0.0218％的铁碳合金冷却至727℃时，其中的奥氏体必将发生共析转变。此外，在铁碳合金相图中还有三条重要的特性线。它们是ES线、PQ线和GS线。ES线是碳在奥氏体中的固溶线。随温度变化，奥氏体的溶碳量将沿ES线变化。含碳量大于0.77％的铁碳合金，自1148℃冷至727℃的过程中，必将从奥氏体中析出渗碳体。为区别自液相中析出的渗碳体，通常把从奥氏体中析出的渗碳体称为二次渗碳体(Fe3CⅡ)。ES线称为Acm线。PQ线是碳在铁素体中的固溶线。铁碳合金由727℃冷却至室温时，将从铁素体中析出渗碳体。这种渗碳体称为三次渗碳体(Fe3CⅢ)。对于工业纯铁及低碳钢，由于三次渗碳体沿晶界析出，使其塑性、韧性下降，因而要重视三次渗碳体的存在与分布。在含碳量较高的铁碳合金中，三次渗碳体可忽略不计。GS线称为A3线。它是冷却过程中，由奥氏体中析出铁素体的开始线。或者说是在加热时，铁素体完全溶入奥氏体的终了线。三、铁碳合金的平衡结晶过程分折1.含碳为0.01％的工业纯铁该合金在相图上的位置见图2-(1)。液态合金在1—2点温度之间，按匀晶转变结晶出单相δ固溶体。δ冷却到3点时，δ开始向A转变。这一转变于4点结束，合金全...
