金相分析及热处理综合实验指导书

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1、金相分析及热处理综合实验指导书一.实验目的及要求本实验为综合性实验，耍求学生在老师指导下独立完成，包括：原材料检测（金相组织、硬度）->热处理（去应力火）-终检（金相组织、硬度）的全过程并得岀相关实验结果。1.熟悉金相分析基本方法（金相试样的制备、观察、金相显微镜的使用）；2.熟悉钢的热处理工艺及操作（退火工艺、热处理炉的使用）；3.熟练掌握洛氏硬度仪的操作，了解工业生产屮常用硬度检测方法。二.实验设备及材料1.设备金相显微镜、热处理炉及控温仪表、洛氏硬度计、砂轮机、预磨机、抛光机、吹风机。2.试样材料20、45

2、、T10（任选一种）。3.消耗材料Cr203抛光液、4%硝酸酒精溶液、棉花、水砂纸、金相砂纸、抛光布、水。三.实验步骤及方法两人一个试样，做完该试样实验的全过程。试样制备——►显微观察——►测试硬度——►退火处理……►金相试样的制备过程主要步骤有:取样—►磨制抛光—►浸蚀镶嵌1.取样（己完成45号钢（p20x25）试样通常选取圆柱体或正方体。试样可用手锯（软质）或薄片砂轮/切割机床（硬质）等切取或锤击成块（脆性）。应注意试样的温度条件，必要时用水冷却，以避免正式试样因过热而改变其组织。2.镶嵌（不需要）对不规则的

3、材料，如果试样太小，直接用手磨制困难，可将其镶嵌在低熔点合金或塑料中。因此本实验金相试样制备过程的步骤如下:砂纸磨I抛光剂I抛光机浸蚀剂吹吹风显微镜磨制吹干水清洗酒精清洗水清洗3・磨制（1）粗磨用砂轮或锂刀将已截取试样去除飞边、毛刺、尖角等，将试样待观察面制成平面，可先在粗砂轮上磨平，候磨痕均匀一致后，即移至细砂轮上续磨，磨时须用水冷却试样，使金属的组织不因受热而发生变化。粗磨（2）细磨经砂轮磨好、洗净、吹干后的试样，随即依次在由粗到细的各号砂纸上磨制。方法：①将砂纸放在玻璃板上，左手按住砂纸，右手握住试样，并使

4、磨面朝下，均匀用力（轻微压力）沿直线向前推行，返回时试样要离开砂纸，如此反复，直至磨面上的磨痕被去掉,新的磨痕均匀一致时为止。注意磨制以“单程单向”方式重复进行。宿制方向②从粗砂纸换到细砂纸吋，应将试样上的磨屑和砂粒清除干净，并使试样的磨制方向调转90。，与旧磨痕成垂直方向。试样合格4.抛光目的是去除细磨时留下来的细微磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光。本实验采用机械抛光。先在抛光机上进行粗抛光（抛光织物为细绒布、抛光液为W2.5金刚石抛光膏），然后进行精抛光（抛光织物为锦丝绒，抛

5、光液为W1.5金刚石抛光膏）。抛光到试样上的磨痕完全除去而表血像镜血吋为止,即粗糙度为Ra0.04以下。抛光时应在抛光盘上不断滴注抛光液，抛光液采用Cr2O3细粉末在水中的悬浮液。5・浸蚀（浸蚀剂为3・5%硝酸酒精溶液）目的是使试样磨面的显微组织显露出来，便于观察分析。方法：化学浸蚀法将试样磨面浸入浸蚀剂中，或用棉花沾上浸蚀剂擦拭表面。时间要适当，一般磨面发暗时就可停止，如浸蚀不足可重复浸蚀；如浸蚀过度，则需重新抛光后，再来一次。6.冲洗吹干浸蚀后的表面先用清水冲洗，再用酒精冲洗。用吹风机吹干试样或用棉球擦干后即

6、可进行观察。7.显微观察（XJP-200金相显微镜）要求画出观察到的组织示意图，标明材料牌号、放大倍率、浸蚀剂及所观察到的组织组成物的名称。8.硬度测试HR-150A洛氏硬度计或HRD・150电动洛氏硬度计或TH320全洛氏硬度计。要求记录测试的数据，每个试样在不同部位（可在同一圆周上）测三个点，取其平均值。9.热处理SX系列或SG系列或RJM系列热处理炉。同种牌号试样放同一热处理炉进行热处理，并依据铁碳相图上的临界温度确定好热处理温度及保温时间。退火时，试样用钳子夹好，出炉、入水迅速，并不断在水屮搅动，以保证热

7、处理质量。取放试样时炉子要断电。热处理后的试样用砂纸磨去两端氧化皮。重复第3〜11步操作。四、实验结果记录材料的牌号:热处理工艺：加热温度保温时间冷却方式热处理前热处理后硬度值：硬度值：组织组成：组织组成：处理状态：处理状态：示意图：r)示意图：放大倍率：放大倍率：浸蚀剂：浸蚀剂：五、实验报告要求1.写出实验目的；2.写出实验过程；3.实验结果记录，示意图上应标明组织组成物名称；4.根据热处理原理，分析热处理前后的组织变化情况，对比热处理前后的硬度值，分析硕度值变化的原因；5.本次实验的体会。提示：可围绕“为什么

8、试样经过磨制、抛光、浸蚀后，才能在显微镜下看到其金相组织？”“如何制备高质量的金相试样？”等谈切身感受。六.注意事项1.实验前应复习课本中有关内容，认真阅读实验指导书。1.在观察显微组织时，可先用低倍全而地观察，找出典型组织，再用高倍放大，局部详细观察。移动金相试样时，不得用手指触摸试样表面，以免影响观察。2.小组之间进行场地交换（其他小组已经调整好的显微镜不要再动），观