实验三铸铁与有色金属地显微组织分析报告报告材料

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1、实用标准文案实验三铸铁与有色金属的显微组织分析一、实验目的1.观察和分析各种灰口铸铁的显微组织。2.熟悉常用的铝合金、铜合金及轴承合金的显微组织。二、实验内容观察分析下列金相组织。表3—1编号样品名称处理状态腐蚀剂金相组织1灰口铸铁（P基）铸造4%硝酸酒精P+片状石墨2可锻铸铁（F基）可锻化退火4%硝酸酒精F+团絮石墨3球墨铸铁（F+P）基锻造4%硝酸酒精牛眼睛4球墨铸铁等温淬火4%硝酸酒精M+B下+A′+球状石墨5硅铝明（ZL102）铸造未变质0.5HF水溶液（Si粗针+α基体）共晶6硅铝明（ZL102）铸造变质0.5HF水溶

2、液α枝晶+（Si细+α）7硬铝（ZY12）淬火自然时效混合酸水溶液HNO3·HCl·HF单相α固溶体8单相黄铜（H70）冷加工退火3%FeCl3+10%HCl水溶液单相α（孪晶）9两相黄铜（H63）铸造退火3%FeCl3+10%HCl水溶液α+β′10锡青铜（QSn10）铸造3%FeCl3+10%HCl水溶液α枝晶+（α＋δ）共析体11锡基巴比合金ZChSnSb11—6铸造4%硝酸酒精α（黑基体）+β′（白方块）+Cu3Sn白星状12铅基巴比合金ZChPbSb16—16—2铸造4%硝酸酒精（α+β）基+白方块SnSb+Cu2Sn

3、针状三、实验内容讨论（一）灰口铸铁的组织分析：1.普通灰口铸铁：灰口铸铁显微组织与白口铸铁的显微组织不同，白口铸铁中的碳全部以化合物渗碳体的形式存在，在组织中有共晶莱氏体，其断口白亮。性质硬而脆，故工业上很少应用，主要作炼钢原料。普通灰口铸铁中碳全部或部分以自由碳—片状石墨形式存在，断口呈现灰色。其显微组织根据石墨化程度的不同为铁素体或珠光体或铁素体+精彩文档实用标准文案珠光体基体上分布片状石墨。由于片状石墨无反光能力，故试样未经腐蚀即可看出呈灰黑色。石墨性脆，在磨制时容易脱落，此时在显微镜下只能见到空洞。为了研究石墨的形状和分

4、布，一般均先观察未经腐蚀的试片。灰口铸铁的基体在未经腐蚀的试片上呈白亮色，经过硝酸酒精腐蚀后和碳钢一样。在铁素体基体的灰口铸铁中看到晶界清晰的等轴铁素体晶粒。在珠光体基体的灰口铸铁中，珠光体片的大小随冷却速度而异。由于石墨的强度和塑性几乎等于零，这样可以把铸铁看成是布满裂纹和空洞的钢，因此铸铁的抗拉强度与塑性远比钢低。且石墨数量越多，尺寸越大，石墨对基体的削弱作用也愈大。在铸铁中由于含磷较高，在实际铸造条件下磷常以Fe3P的形式与铁素体和Fe3C形成硬而脆的磷共晶。因此在灰铸铁的显微组织中，除基体和石墨外，还可以见到具有菱角状沿

5、奥氏体晶界连续或不连续分布的磷共晶（又叫斯氏体）。磷共晶主要有三种类型，即二元磷共晶（在Fe3P的基体上分布着粒状的奥氏体分解产物—铁素体或珠光体）、三元磷共晶（在Fe3P的基体上分布着呈规则排列的奥氏体分解产物的颗粒及细针状的渗碳体）和复合磷共晶（二元或三元磷共晶基体上嵌有条块状渗碳体）。用硝酸酒精或苦味酸腐蚀时Fe3P不受腐蚀，呈白亮色，铁素体光泽较暗，在磷共晶周围通常总是珠光体。由于磷共晶硬度很高，故当二元或三元磷共晶以少量均匀孤立分布时，有利于提高耐磨性，而并不影响强度。磷共晶如形成连续网状，则会使铸铁强度和韧性显著降低

6、。2.可锻铸铁：可锻铸铁又叫马铁或展性铸铁，它是由白口铸铁经退火处理而得到的一种铸铁，其中石墨呈团絮状，因而大大减弱了对基体的割裂作用，与普通灰铸铁相比，具有较高的机械性能，尤其具有较高的塑性和韧性。根据基体不同，可锻铸铁可分铁素体可锻铸铁及珠光体可锻铸铁。精彩文档实用标准文案（a）铁素体基体可锻铸铁（100X）（b）珠光体基体可锻铸铁（320X）浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液图3—1可锻铸铁的显微组织3、球墨铸铁：（a）铁素体基体球墨铸铁（100X）（b）铁素体+珠光体基体球墨铸铁（320X）浸蚀剂：4%硝酸

7、酒精溶液浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液它是用镁、钙及稀土元素（铈族元素）球化剂进行球化处理，使石墨变为球状。由于石墨呈球状对基体的削弱作用最小，使球墨铸铁的金属基体强度利用率高达70~90%（灰铸铁只达到30%左右），因而其机械性能远远优于普通灰铸铁和可锻铸铁。球墨铸铁的基体也有铁素体、珠光体和铁素体+珠光体三种，在后一种基体中球状石墨的周围总是铁素体，其外层才是珠光体，有如牛眼形状。这是由于共晶转变中形成的石墨是优良的石墨化中心，所以铁素体总是包围着石墨球。目前应用最广泛的是前面两种基体。图3—2球墨铸铁的显微组织精彩文档实用标准文

8、案如上所述，铸铁的基体既然是铁素体和珠光体所组成，很显然和钢一样可以通过热处理来改变基体组织，从而改善铸铁的机械性能，特别是球墨铸铁常常通过正火、调质和等温淬火来提高其机械性能。球墨铸铁正火的目的主要是为了增加基体中珠光体数量从而提高球铁的强度和耐磨性。球铁调质