材料显微组织照相及体视学定量分析

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1、材料显微组织照相及体视学定量分析陈晓玮（北京科技大学材料科学与工程学院）摘要：为了掌握紂料S微组织照相以及体视学定量分析的方法，本实验使用金相显微镜拍摄了白口铁共晶、亚共晶、过共晶显微组织以及球墨铸铁显微组织，使用人工计点法与自动图形分析法分析球墨铸铁第二朴I的相关参数。关键词：白口铁，球墨铸铁，定量分析，显微组织1实验背景球墨铸铁的金相组织中，碳主要以球状石墨的形式存在，基本消除了因尖锐的石墨而引起的应力集屮现象，使得它具有较高的强度（最高抗拉强度可达1400MPa）和较好的韧性，并且它的铸造性能好，生产工

2、艺及设备简单，成本仅为铸钢或锻钢件的1/3〜1/2,故其使用范围日益扩大。我国从1950年就开始生产球墨铸铁，结合我国丰富的稀土资源，20世纪60年代发展了稀土镁球墨铸铁，其使用范围已遍及汽车、农机、船舶、冶金、化工等部门，成为重要的铸铁材料［1］。GB9441-1988根据石墨的球化程度以及直径对球墨铸铁进行分级。因此，对球墨铸铁中石墨相的定呈分析十分重要，这成为了从S微纟11织检测球墨铸铁性能的一个重要手段。白口铁的共晶、亚共晶、过共晶显微组织形貌清晰，特征明显，十分适合显微组织特征分析的学习，因此拍摄了

3、白口铁共品、亚共品、过共品的显微组织，并对其进行分析、讨论。2实验内容2.1球墨铸铁显微组织照相实验仪器与设备：磨制抛光但未浸蚀的球墨铸铁金相样品1块，金相显微镜，计算机，金相显微镜用测微尺。实验步骤：将球墨铸铁样品放在显微镜下，调焦并选择好典型组织，使用“Intellicam”软件捕捉10张视场阁像以及标尺阁像，并保存。2.2球墨铸铁石墨相体积分数和平均截线长度人工计点法测量实验仪器与设备：磨制抛光但未浸蚀的球墨铸铁金相样品1块，金相显微镜，金相显微镜川测微尺。实验步骤：(1)将球墨铸铁样品放在金相显微镜下

4、，调焦，放大200倍观察，选择合适的视场，并放上测微尺，校准测试网格(6X6),并记录网格边长。(2)取K测微尺，随机选取清晰的视场，对网格中的石墨进行计数，共选取50个视场,并记录相关数据。计数采用如下方法：对于测量石墨相体积分数，需记录落在测试网格点上的球墨个数，如果遇到与网格点相切的球墨，则记为0.5个，在对一个视场的计数结束后，如果个数不是整数，则忽略小数点后面的数字。对于测量石墨相平均截线长度和单位体积内相界面积，耑记录被网格外边框所穿过的石墨相界的交点数，如果遇到球墨与网格外边框相切，则记为1个。

5、2.3白口铁显微组织照相实验仪器与没备：共晶、过共晶、亚共晶白口铁金相样品各1块，金相显微镜，计算机。实验步骤：将共晶、过共晶、亚共晶白口铁金相样品分别放在显微镜下，调焦并选择好典型组织，使用“Intellicam”软件捕捉图像，并保存。3实验数据3.1球墨铸铁显微组织照相照片(以1张为例)及标尺照片如下:图3.1-1球墨铸铁显微组织照片图3.1-2放大100倍测微标尺照片3.2球墨铸铁石墨相体积分数和平均截线长度人工计点法测量原始数据如下:表3.2人工计点法测量球墨铸铁中石墨相的体积分数和平均截线长度数据记

6、录表网格外边框测试线长度：0.050mmX4次数落在测试网格点上的球墨个数Pp被测试线穿过的石墨相界交点数Pl/um'1160.167120.060240.111160.080330.083120.060430.083120.060540.111120.060610.028160.080730.083160.080840.111120.060950.139120.0601060.167140.0701160.167160.0801230.08380.0401340.11160.0301430.083100.0

7、501520.05680.0401650.139140.0701760.16760.0301830.08340.0201930.08360.0302050.13960.0302140.11180.0402250.139140.0702350.139120.0602430.08360.0302530.083120.0602620.056100.0502730.08380.0402840.111140.0702930.083100.0503030.08360.0303150.139120.0603250.1398

8、0.0403340.111160.0803420.056100.0503540.111100.0503620.056120.0603720.056140.0703810.028100.0503940.111160.0804030.083140.0704150.139120.0604230.08360.0304340.111140.0704440.111100.0504530.083120.06046