工程材料基础实验报告

《工程材料基础实验报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、实验二碳钢和铸铁的平衡组织和非平衡组织的观察与分析一、实验目的1.观察和分析碳纲和白口铸铁在平衡状态下的显微组织。2.分析含碳量对铁破合金的平衡组织的影响，加深理解成分、组织和性能之间的相互关系。3.熟悉灰II铸铁屮的石墨形态和基体组织的特征，了解浇铸及处理条件对铸铁组织和性能的影响，并分析石墨形态对铸铁性能的影响。4.识别淬火组织特征，并分析其性能特点，掌握平衡组织和非平衡组织的形成条件和组织性能特点。二、.实验仪器及材料1.观察表2—1中的金相样品.2.几种基本组织的概念与特征见表2—23.XJB—1型、4X型、XJP—3A型和MG型金相显微镜数台4.多媒体设备一套5.金相组织照片两套三

2、、实验内容1.实验前应复习课本中有关部分，认真阅读实验指导书。2.熟悉金相样品的制备方法与显微镜的原理和使用。3.认真聆听指导教师对实验内容、注意事项等的讲解。4.用光学显微镜观察和分析表2—1中各金相样品的显微组织。5.观察过程中，学会分析相、组织组成物及分析不同碳量的铁碳合金的凝固过程、室温组织及形貌特点。四、实验问题分析2.根据实验结果，结合所学知识，分析碳钢和铸铁成分、组织和性能之间的关系(1)亚共析钢含碳量在(0.0218—0.77)%之间的铁碳合金，室温组织为铁素体和珠光体，随着含碳:U1:的增加，铁素体的数以逐渐减少，而珠光体的数:Ui:则相应的增加，显微组织中铁素体呈白色，珠

3、光体呈暗黑色或层片状。(2)过共析钢含碳量在(0.77—2.11)%之间，室温组织为珠光体和网状二次渗碳体，含碳量越高，渗碳体网愈多、愈完整。当含碳量小于1.2%时，二次渗碳体呈不连续网状，强度、硬度增加，塑性、韧性降低，当含碳量大于或等于1.2%时，二次渗碳体呈连续网状，使强度、塑性、韧性显著降低，过共析钢含碳量一般不超过(1.3—1.4)%，二次渗碳体M用硝酸酒精溶液腐蚀呈白色，若用苦味酸钠溶液热腐蚀后，呈暗黑色。(1)共晶白口铸铁含碳量为4.3%,室温组织由单•一的莱氏体组成，经腐蚀后，在显微镜下，变态莱氏体呈豹皮状，由珠光体，二次渗碳体及共晶渗碳体组成，珠光体呈喑黑色的细条状及斑点状

4、，二次渗碳体常与共晶渗碳体连成一片，不易分辨。呈亮白色。(2)灰口铸铁由铁碳双重相图可知，铸铁凝固吋碳可以以两种形式存在，即以渗碳体的形式F&C和石墨G的形式存在。碳大部分以渗碳体Fe3C形式存在的，因其断U呈白色。而称白口铸铁，如前所述，白口铸铁硬而脆，很少用做零件。而碳大部分以石墨形式存在的，因其断口呈灰色，而称灰口铸铁。2.分析碳钢(任选一种成分)或白口铸铁(任选一种成分)凝固过程。共晶白口铸铁［〜v(C)=4.3%］平衡结晶过程：合金在1点发生共晶反应，由L转变为(高温)莱氏体Le［即(A+Fe3C)］。10〜2点间，Le屮的A不断析出Ee3CIIoEe3ClI与共晶Fe3C相连，在

5、显微镜下无法分辨，但此时的莱氏体由A+Fe3CII+Fe3C组成。由于Fe3CH的析出，至2点时A的碳质量分数降为0.77%，并发生共析反应转变为P;高温莱氏体Le转变成低温莱氏体L4(P+Fe3CTI+Fe3C)。从20至3点组织不变化。所以室温平衡组织仍为Le0,巾黑色条状或粒状P和白色Fe3C基体组成。共晶白口铸铁的组织组成物全为Le0,而组成相还是F和Fe3C。共晶白口铸铁室温平衡组织典型铁碳合金在Pe-Fe3C相图中的位置工程材料基础实验报告