铸铁的金相组织观察
铸铁金相图谱赏析
铸铁金相图谱赏析（一）时间:2010-01-23 08:05:02来源:作者:点击: 1次铸铁金相图谱赏析（二）时间:2010-01-23 10:59:27来源:作者:点击: 1次铸铁金相图谱赏析（三）时间:2010-01-23 11:01:59来源:中国金相网作者:点击: 1次金相组织解析时间:2009-12-01 19:36:11来源:作者:点击: 247次金相组织,用金相方法观察到的金属及合金的内部组织.可以分为:1.宏观组织.2.显微组织.金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。
不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。
所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。
所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。
金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。
1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。
晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2.铁素体－碳与合金元素溶解在α-fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。
在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。
金相铸铁的实验报告
金相铸铁的实验报告1. 实验目的研究金相铸铁的组织结构和性能，了解其在工业领域的应用。
2. 实验原理金相铸铁是一种铁碳合金，其主要成分为铁和碳，并含有少量的合金元素如硅、锰等。
其组织结构主要由铁基体和石墨相组成。
通过对金相铸铁进行金相显微镜观察，可以观察到石墨的形态、尺寸和分布情况，以及铁基体的晶粒大小和形状。
3. 实验步骤3.1 样品准备从工业生产中得到的金相铸铁样品，经过切割、磨削和抛光处理，得到平滑的试样。
3.2 试样腐蚀将试样放入一定浓度的酸性腐蚀液中，通常使用1%〜10%的盐酸溶液。
腐蚀液的组成和腐蚀时间需要根据金相显微镜的要求来确定。
3.3 制备试样从腐蚀液中取出试样，用清水彻底清洗，并用酒精进行表面干燥。
然后，将试样放置在玻璃片上，用细砂纸进行磨削，直到试样的表面完全平滑。
3.4 试样腐蚀显微镜观察将制备好的试样放在金相显微镜上，调整显微镜的焦距和光照条件，观察试样的组织结构。
通过显微镜观察，可以确定石墨的形态和数量，以及铁基体的晶粒大小和形状。
4. 实验结果与分析通过金相显微镜观察，我们观察到金相铸铁试样的组织结构较为典型。
在试样中，石墨相以颗粒状或片状分布，并呈现出不同的形状和大小。
铁基体的晶粒大小也不同，有的较大，有的较小。
根据观察结果，我们可以推断金相铸铁试样的制造工艺和冷却条件。
石墨相的形态和分布情况，与试样的碳等合金元素的含量和冷却速度有关。
铁基体的晶粒大小和形状，则受到铁铸件的凝固速率和冷却速度的影响。
5. 实验总结通过本次实验，我们掌握了金相铸铁的制备工艺和金相显微镜的观察方法。
通过金相显微镜观察，我们了解了金相铸铁试样的组织结构，并对其制造工艺和性能进行了初步分析。
金相铸铁在工业领域有着广泛的应用，例如汽车发动机、机械设备等。
掌握金相铸铁的组织结构和性能对于优化产品设计和生产工艺具有重要意义。
6. 参考文献- [1] 王志彪，邵叶良. 材料及其实验室金相显微镜[M]. 湖南大学出版社, 2009. - [2] 张平，许伟. 材料学实验指导[M]. 清华大学出版社, 2010.以上为本次实验的金相铸铁实验报告，感谢您的阅读。
球墨铸铁金相检测标准2021
球墨铸铁金相检测标准2021
球墨铸铁是一种具有优良机械性能和耐腐蚀性能的铸铁材料，常用于制造汽车零部件、机械设备、管道和阀门等。
金相检测是对材料显微组织进行观察和分析的一种常见方法，以评估材料的质量和性能。
2021年的球墨铸铁金相检测标准主要包括以下几个方面：
1. 显微组织观察，金相检测标准通常要求对球墨铸铁的显微组织进行观察，包括珠光体、铁素体和渗碳体的分布情况、尺寸和形态等。
这些观察可以通过金相显微镜或扫描电镜等设备进行。
2. 化学成分分析，金相检测标准通常还要求对球墨铸铁的化学成分进行分析，包括主要合金元素（如碳、硅、锰、镁等）的含量和分布情况。
这可以通过化学分析方法（如光谱分析、X射线荧光分析等）来完成。
3. 相对密度和孔隙率检测，球墨铸铁的相对密度和孔隙率对其性能有重要影响，因此金相检测标准通常也包括对这些指标的检测要求，可以通过密度计和金相显微镜等设备进行测定。
4. 力学性能测试，金相检测标准还可能包括对球墨铸铁的力学
性能进行测试，如拉伸强度、硬度、冲击韧性等指标的测定，以评估材料的强度和韧性。
总的来说，球墨铸铁金相检测标准旨在通过对材料显微组织、化学成分、密度、孔隙率和力学性能等方面的检测和分析，全面评估球墨铸铁的质量和性能，确保其符合相关标准要求，以满足不同工程和应用的需要。
具体的标准文件可以参考国家标准化管理委员会发布的相关标准文献，以获取最新的标准要求和测试方法。
铁碳合金和铸铁显微组织观察
亚共析钢组织
过共析钢组织
过共晶白口铸铁组织
亚共晶白口铸铁组织
共晶白口铸铁组织
试验四：铸铁旳显微组织观察
一、试验目旳 观察与分析各类铸铁旳显微组织特征，辨认石
墨形态与详细类型，了解铸铁力学性能与组织间旳 关系。 二、试验内容与措施
在金相显微镜下观察多种铸铁旳显微组织，分 辨多种灰铸铁旳基体类型及石墨旳形态、大小、数 量与分布。并绘出多种铸铁旳显微组织示意图。
遇到试样），然后相反转动粗调焦手轮调整焦距，当视场亮度 增强时改用微调焦手轮，直至物象清楚为止。
4）调整孔径光栅和视场光栅，使物象质量最佳。 5）观察试样完毕，应立即关灯，以延长灯泡使用寿命。
（2）金相显微镜旳维护 1）细心操作，不许自行拆卸光学系统。
2）显微镜镜头及试样观察面禁止手接触，若镜 头中有灰尘可用镜头纸或软毛刷轻擦拭。
试验三：铁碳合金平衡组织观察与分析
一、试验目旳 1．进一步熟悉Fe—Fe3C相图，了解不同成份旳 铁碳合金在平衡状态下旳显微组织特征。 2．分析碳钢旳含碳量与其平衡组织间旳关系。 3．加深对平衡状态下铁碳合金旳成份、组织、性 能间关系旳了解。
二、试验原理
利用金相显微镜观察和研究金属内部旳组织和 缺陷旳措施称为显微分析。
珠光体 + 二次渗碳体 珠光体 + 二次渗碳体
+ 莱氏体 莱氏体
过晶白口铸铁
4.30-6.69
莱氏体 + 二次渗碳体
工业纯铁旳显微组织
20钢旳显微组织
45钢旳显微组织
45钢旳显微组织
65钢旳显微组织
T8钢旳显微组织
T8钢旳显微组织
T12钢旳显微组织
T12钢旳显微组织
亚共晶白口铁旳显微组织
球墨铸铁中金相组织介绍
球化处理工艺：选择合适的球化 处理工艺，如冲入法、喂丝法等
球化处理后处理：球化处理后进 行热处理，以改善金相组织
谢谢
工艺优化：优化生产工艺，提 高生产效率和产品性能
金相组织控制方法
合金元素添加
1
2
3
4
5
6
硅：提高球墨 铸铁的强度和
耐磨性
锰：改善球墨 铸铁的韧性和
抗冲击性
磷：提高球墨 铸铁的耐磨性
和耐腐蚀性
硫：改善球墨 铸铁的流动性
和铸造性能
稀土：提高球 墨铸铁的耐磨
性和耐热性
镁：改善球墨 铸铁的强度和
耐腐蚀性
裂纹
04
测量样品的 硬度和耐磨
性
05
观察样品的 表面粗糙度
和光泽度
06
观察样品的 表面纹理和
结构
07
测量样品的 密度和弹性
模量
08
观察样品的 表面应力和
应变
09
测量样品的 疲劳强度和
断裂韧性
10
观察样品的 表面腐蚀和
磨损情况
微观金相分析
光学显微镜：观 察表面形貌和组
织结构
电子显微镜：观 察微观结构，如
结构件等
铁路行业：铁路 车辆、轨道部件
等
船舶行业：船舶 结构件、螺旋桨
等
能源行业：风力 发电机、核电设
备等
航空航天：航空 发动机、火箭发
动机等
其他行业：农业 机械、矿山机械、
医疗器械等
金相组织介绍
球墨铸铁的金相组织
球状石墨：球墨铸铁 的主要特征，具有高 强度、高韧性和耐磨 性
灰铸铁金相分析
（2）温度起伏、浓度起伏学说
孕育剂加入铁液后，首先要吸热熔化， 造成铁液局部温度降低，形成所谓的温度起 伏，另外孕育剂的熔化，使铁液出现大量、 分散的高硅区，硅大大降低了碳在铁液中的 溶解度，促使碳原子的析出，形成所谓的浓 度起伏。这样在铁液中出现了强烈的温度起 伏和浓度。 在温度起伏和浓度起伏的双重作用下， 在总体过冷度不大的情况下，结晶就开始了。
孕育铸铁作用的机理说法很多，下面介绍一 些主要论点。 （1）核心学说 孕育剂加入铁液后，能在较短的时间内 促使大量的石墨非自发形核。如SiFe、SiCa 等孕育剂加入铁液后，大量迅速地形成大量 的弥散性很强的质点，其中很多质点符合石 墨成核条件，从而形成石墨核心。 硅铁加入铁液后，形成石墨核心的过程如图 3.20所示。
2）根据石墨尺寸的大小，将A型石墨分为八级， 见下表。
2、灰铸铁基体组织的检验
1）珠光体数量：
2）碳化物的分布形态和数量1-6级 碳1 碳3 碳5 碳10 碳15 碳20 碳化物的形态：
3）磷共晶类型分布形态和数量 二元磷共晶 Fe—Fe3P 三元磷共晶 Fe—Fe3P—Fe3C 1-6级 磷1 磷2 磷4 磷6 磷8 磷10 磷共晶的形态：
第一部分 铸铁的金相组织分析 一、钢和铁的区别 1 化学成分 钢：C%<2.10% 铁：C%>2.10% 2 金相组织 钢：珠光体(P)+铁素体(F)+化合物(Fe3C) 铁：珠光体(P)+铁素体(F)+化合物(Fe3C) +石墨(G) 区别：基体是相同的，钢无石墨，铁有石墨。
二、 Fe I C 双 重 相 图
4、基本计算 1）共晶点碳量 考虑各元素对相图中共晶点的影响后，共 晶点的实际含碳量，称为共晶点碳量。 Cc’%=4.26%-1/3(Si+P)% 比较方法: > 过共晶 C% =Cc’% 共晶 < 亚共晶
铸铁金相组织实验报告
一、实验目的1. 了解铸铁的基本组成和分类。
2. 掌握铸铁金相组织观察的基本方法。
3. 通过金相显微镜观察，分析灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。
4. 学习如何根据金相组织判断铸铁的性能。
二、实验原理铸铁是一种以铁为主要成分，含有一定量碳、硅、锰、硫、磷等元素的合金。
铸铁按石墨形态分为灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。
铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成，金属基体可以是铁素体、珠光体或奥氏体等。
三、实验仪器与材料1. 仪器：金相显微镜、显微镜载物台、金相试样台、抛光机、砂纸、腐蚀剂等。
2. 材料：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁金相试样。
四、实验步骤1. 试样制备：将铸铁试样加工成一定厚度和尺寸，然后用砂纸进行粗磨、细磨和精磨，直至表面光滑。
接着用抛光机进行抛光，使试样表面达到镜面效果。
2. 腐蚀：将抛光后的试样放入腐蚀剂中，根据铸铁种类选择合适的腐蚀时间，使石墨和金属基体在腐蚀过程中呈现不同的形态。
3. 观察：将腐蚀后的试样放入金相显微镜载物台，用显微镜观察石墨和金属基体的形态、分布、大小等特征。
4. 分析：根据金相组织的特点，判断铸铁的种类、性能和缺陷。
五、实验结果与分析1. 灰铸铁：灰铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。
石墨呈片状，分布不均匀，大小不一。
金属基体为珠光体，分布较均匀。
灰铸铁具有良好的铸造性能和一定的机械性能。
2. 球墨铸铁：球墨铸铁的金相组织主要由球状石墨和金属基体组成。
球状石墨呈球形，分布均匀，大小一致。
金属基体为珠光体，分布较均匀。
球墨铸铁具有较高的强度、塑性和韧性，广泛应用于汽车、机床、矿山等领域。
3. 可锻铸铁：可锻铸铁的金相组织主要由石墨和金属基体组成。
石墨呈团絮状，分布均匀，大小一致。
金属基体为铁素体，分布较均匀。
可锻铸铁具有较高的塑性和韧性，适用于制造要求较高塑性和韧性的零件。
六、实验总结通过本次实验，我们掌握了铸铁金相组织观察的基本方法，了解了灰铸铁、球墨铸铁和可锻铸铁的金相组织特点。
铸铁金相图谱赏析
铸铁金相图谱赏析（一）铸铁金相图谱赏析（二）铸铁金相图谱赏析（三）金相组织解析金相组织,用金相方法观察到的金属及合金的内部组织.可以分为:1.宏观组织.2.显微组织.金相即金相学，就是研究金属或合金内部结构的科学。
不仅如此，它还研究当外界条件或内在因素改变时，对金属或合金内部结构的影响。
所谓外部条件就是指温度、加工变形、浇注情况等。
所谓内在因素主要指金属或合金的化学成分。
金相组织是反映金属金相的具体形态，如马氏体，奥氏体，铁素体，珠光体等等。
1.奥氏体－碳与合金元素溶解在γ-fe中的固溶体，仍保持γ-fe的面心立方晶格。
晶界比较直，呈规则多边形；淬火钢中残余奥氏体分布在马氏体间的空隙处2.铁素体－碳与合金元素溶解在α-fe中的固溶体。
亚共析钢中的慢冷铁素体呈块状，晶界比较圆滑，当碳含量接近共析成分时，铁素体沿晶粒边界析出。
3.渗碳体－碳与铁形成的一种化合物。
在液态铁碳合金中，首先单独结晶的渗碳体（一次渗碳体）为块状，角不尖锐，共晶渗碳体呈骨骼状。
过共析钢冷却时沿acm线析出的碳化物（二次渗碳体）呈网结状，共析渗碳体呈片状。
铁碳合金冷却到ar1以下时，由铁素体中析出渗碳体（三次渗碳体），在二次渗碳体上或晶界处呈不连续薄片状。
4.珠光体－铁碳合金中共析反应所形成的铁素体与渗碳体的机械混合物。
珠光体的片间距离取决于奥氏体分解时的过冷度。
过冷度越大，所形成的珠光体片间距离越小。
在a1~650℃形成的珠光体片层较厚，在金相显微镜下放大400倍以上可分辨出平行的宽条铁素体和细条渗碳体，称为粗珠光体、片状珠光体，简称珠光体。
在650~600℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，从珠光体的渗碳体上仅看到一条黑线，只有放大1000倍才能分辨的片层，称为索氏体。
在600~550℃形成的珠光体用金相显微镜放大500倍，不能分辨珠光体片层，仅看到黑色的球团状组织，只有用电子显微镜放大10000倍才能分辨的片层称为屈氏体。
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实验铸铁的金相组织观察
一、实验目的
1．观察和研究灰铸铁、可锻铸铁及球墨铸铁的显微组织特征。
2．了解影响铸铁中石墨形态的因素。
二、概述
根据石墨的形态、大小和分布情况不同，铸铁分为：灰口铸铁（石墨呈片条状）、可锻铸铁（石墨呈团絮状）和球墨铸铁（石墨呈圆球状）。
（一）灰口铸铁
灰口铸铁组织的特征是在钢的基体上分布着片状石墨。
根据石墨化程度及基本组织的不同，灰口铸铁可分为：铁素体灰口铸铁，铁素体—珠光体灰口铸铁和珠光体灰口铸铁。
对灰口铸铁石墨形态的观察，应在未浸蚀的试样上进行。
放大倍数为100倍。
灰口铸铁石墨分布形状的说明见下表1。
表1
（二）可锻铸铁
可锻铸铁（又称韧性铸铁）是由白口铸铁经石墨化退火处理而得。
其中渗碳体发生分解而形成团絮状石墨。
按照基体组织不同，可锻铸铁分为铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两类，如下图所示。
（三）球墨铸铁
在球墨铸铁组织中石墨呈圆球状。
球状石墨的存在可使铸铁内部的应力集中现象得到改善，同时减轻了对基体的割裂作用，从而充分地发挥了基体性能的潜力，使球墨铸铁获得很高的强度和一定的韧性。
如下图所示。
三、实验方法指导（一）实验内容及步骤
1．各小组分别领取各种不同类型的铸铁材料试样。
2．在显微镜下进行观察，并分析其组织形态特征。
（二）实验设备及材料
1．金相显微镜；
2．金相放大照片；
3．各类铸铁的金相显微试样。
（三）注意事项
1．对各类铸铁可采用对比方法进行分析研究，着重区别各自的组织形态特征。
（四）实验报告要求
1．明确本次实验的目的。
2．根据观察，综合分析各类铸铁的形成机理。
3．画出4种组织简图。