常见金属材料的组织与性能分析

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AZ31镁合金组织性能的影响分析

AZ31镁合金组织性能的影响分析

摘要挤压变形AZ31镁合金组织以绝热剪切条纹和细小的α再结晶等轴晶为基本特征。

挤压变形可显著地细化镁合金晶粒并提高镁合金的力学性能。

随挤压比的增大,晶粒细化程度增加,晶粒尺寸由铸态的d400μm减小到挤压态的d12μm(min);强度、硬度随挤压比的增大而增大,延伸率在挤压比大于16时呈单调减的趋势。

轧制变形使板材晶粒明显细化,硬度提高。

AZ31合金中添加Ce,其铸态组织中能够形成棒状Al4Ce相,并能改善合金退火态组织和力学性能;添加Ce可以改善AZ31的综合力学性能。

关键词:AZ31变形镁合金;强化机制;组织;性能绪论20世纪90年代以来,作为最轻金属结构材料的镁合金的用量急剧增长,在交通、计算机、通讯、消费类电子产品、国防军工等诸多领域的应用前景极为广阔,被誉为“21世纪绿色工程材料”,许多发达国家已将镁合金列为研究开发的重点。

大多数镁合金产品主要是通过铸造生产方式获得,变形镁合金产品则较少。

但与铸造镁合金产品相比,变形镁合金产品消除了铸造缺陷,组织细密,综合力学性能大大提高,同时生产成本更低,是未来空中运输、陆上交通和军工领域的重要结构材料。

目前,AZ31镁合金的应用十分广泛,尤其用于制作3C产品外壳、汽车车身外覆盖件等冲压产品的前景被看好,正成为结构镁合金材料领域的研究热点而受到广泛重视。

第1章挤压变形对AZ31镁合金组织和性能的影响1.1 挤压变形组织特征及挤压比的影响作用图1-1为动态挤压变形过程中的组织变化。

动态变形过程大致分为3个区域:初始区、变形区和稳态区,分别对应着不同的组织。

图1-1a为初始区挤压变形前的铸态棒料组织。

由粗大的α-Mg树枝晶和分布其间的α-Mg+Mg17Al12共晶体组成,枝晶形态十分发达,具有典型的铸造组织特征。

晶粒尺寸为112~400μm。

图1-1b为变形区近稳态区组织。

图中存在大量无序流线,流线弯曲度大、方向不定且长短不一,显然这种组织特征是在挤压力作用下破碎的树枝晶晶臂(α固溶体)发生滑移、转动的结果。

金属材料分析方法

金属材料分析方法

金属材料分析方法金属材料分析是对金属材料进行结构、组织、性能以及成分等方面的分析研究。

目前,金属材料分析方法主要包括显微组织分析、化学成分分析、物理性能测试和表征分析等多个方面。

显微组织分析是对金属材料的微观结构进行观察和分析。

常用的显微组织分析方法有光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等。

其中,光学显微镜是最常用的分析工具之一,通过观察金属材料的组织结构、晶粒形貌、晶界等可以获得很多有用信息。

扫描电镜和透射电镜则可以进一步提高分辨率,观察更加微观的细节,如晶格结构和纳米级的颗粒等。

化学成分分析主要是测定金属材料中各元素的含量和成分。

常用的化学成分分析方法有光谱分析、质谱分析和化学分析等。

光谱分析方法包括光电子能谱、X射线荧光光谱和光电子能谱等,它们可以快速准确地测定金属材料中的元素组成。

质谱分析则可以利用质谱仪测定金属材料中各元素的质量比,从而得到它们的相对含量。

另外,化学分析方法可以利用化学反应和滴定等方法来分析金属材料中的元素含量,如酸溶解法和氧化法等。

物理性能测试是对金属材料的物理性能进行研究和测试。

常用的物理性能测试方法包括力学性能测试、热力学性能测试和电磁性能测试等。

力学性能测试主要包括拉伸试验、硬度测试和冲击试验等,可以获得金属材料的强度、韧性、硬度等力学性能指标。

热力学性能测试可以通过测量金属材料的热膨胀系数、热导率和比热容等参数来了解其热性能。

电磁性能测试则可以研究金属材料的导电性、磁性和电磁波吸收性等。

表征分析主要是利用先进的仪器和技术手段对金属材料进行综合的分析表征。

常用的表征分析方法有电子探针微区分析、X射线衍射和原子力显微镜等。

电子探针微区分析可以通过探針的扫描,获得金属材料中元素的分布信息。

X射线衍射可以得到金属材料的晶体结构、晶格参数和晶体取向等信息。

原子力显微镜则可以观察金属材料的表面形貌和表面结构,获得表面形貌和纳米级的颗粒信息。

总结起来,金属材料分析涉及到显微组织分析、化学成分分析、物理性能测试和表征分析等多个方面。

(完整)合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析

(完整)合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析

合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容及方法指导实验报告要求思考题一:实验目的(1)观察各种常用合金钢、有色金属和铸铁的显微组织.(2)分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。

二:实验说明1.几种常用合金钢的显微组织一般合金结构钢、低合金工具钢都是低合金钢。

即合金元素总量小于5%的钢,由于加入了合金元素,使相图发生了一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢没有质的区别。

热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来分析,除了Co元素之外,合金元素都使C曲线右移,所以低合金钢用较低的冷却速度即可获得马氏体组织。

例如,除作滚动轴承外,还广泛用作切削工具、冷冲模具、冷轧辊及柴油机喷嘴的GCrl5钢,经过球化退火、840~C油淬和低温回火,得到的组织为隐针或细针回火马氏体和细颗粒状均匀分布的碳化物以及少量残余奥氏体.高速钢是一种常用的高合金工具钢.如W18Cr4V高速钢,因为含有大量合金元素,使Fe-Fe3C相图中点E 大大向左移动,所以它虽然只含有w(C)=0.7%~0.8%碳,但已经含有莱氏体组织。

在高速钢的铸态组织中可看到鱼骨状共晶碳化物,如图1所示。

这些粗大的碳化物,不能用热处理方法去除,只能用锻造的方法将其打碎.锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和分布均匀的碳化物组成(图2)。

大颗粒碳化物是打碎了的共晶碳化物。

高速钢淬火加热时,有一部分碳化物未溶解,淬火后得到的组织是马氏体、碳化物和残余奥氏体(图3)。

碳化物呈颗粒状,马氏体和残余奥氏体都是过饱和的固溶体,腐蚀后都呈白色,无法分辨,但可看到明显的奥氏体晶界。

为了消除残余奥氏体,需要进行三次回火,回火后的显微组织为暗灰色回火马氏体、白亮小颗粒状碳化物和少量残余奥氏体,如图4所示。

图1 W18Cr4V钢铸态组织图2 W18Cr4V钢锻后退火组织图3 W18Cr4V钢的淬火组织图4 W18CNV钢的淬火回火组织2.铸铁的显微组织依铸铁在结晶过程中石墨化程度不同,可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁.白口铸铁具有莱氏体组织而没有石墨,碳几乎全部以碳化物形式(Fe3C)存在;灰口铸铁没有莱氏体,而有石墨,即碳部分或全部以自由碳、石墨的形式存在。

金属材料的微观组织与性能演变分析

金属材料的微观组织与性能演变分析

金属材料的微观组织与性能演变分析金属材料是现代工业中使用最广泛的一类材料之一,其应用范围广泛,涉及到机械、电子、航空、交通、建筑等多个领域。

金属材料的性能是取决于其微观组织的,因此,对于金属材料的微观组织与性能演变的分析至关重要。

一、金属材料的微观组织金属材料的微观组织包括晶体结构、晶粒大小、晶粒形状、晶界及缺陷等。

其中,晶体结构是金属材料微观组织的最基本组成部分。

晶体结构的类型有多种,包括体心立方结构、面心立方结构和简单立方结构等。

这些结构的不同会对金属材料的性能产生影响。

晶粒大小是指金属材料中晶粒的尺寸大小。

晶粒的大小会影响金属材料的塑性和韧性。

一般来说,晶粒大小越小,金属材料的韧性会越好。

晶粒形状也会对金属材料的性能产生影响。

例如,方形晶粒的金属材料在某些方面具有更好的韧性和延展性。

晶界是晶体之间的边界。

晶界的存在会对金属材料的性能产生影响。

如果晶界包含太多的缺陷,金属材料的塑性和韧性就会降低。

另一方面,晶界也可以增加金属材料的硬度和强度。

缺陷是指金属材料中的缺陷和错误,例如裂缝、夹杂和脆断等。

这些缺陷会影响金属材料的塑性和韧性,并降低其强度和硬度。

二、金属材料的性能演变金属材料的性能演变是指在使用过程中,由于外部应力和环境变化,金属材料的微观组织和性能发生变化的过程。

性能演变的过程是一个复杂的过程,涉及到多种因素。

塑性变形是金属材料在外部力作用下的一种变形方式。

在工程应用中,金属材料的塑性变形是一种非常重要的变形方式。

塑性变形过程中,金属材料的晶粒会发生滑移和屈曲。

这些变化会导致晶界的移动和位错的形成,并影响晶界的性质。

疲劳变形是金属材料在反复加载下的变形过程。

在疲劳变形过程中,金属材料的组织会发生微观级别的变化,从而导致金属材料的性能发生变化。

一般来说,疲劳变形会导致金属材料的硬度和强度降低,同时增加塑性和韧性。

蠕变是金属材料在长时间高温和高应力下的变形过程。

在蠕变过程中,金属材料的微观组织会发生相当大的变化,最终导致金属材料形状的失真和破坏。

金属材料的使用性能

金属材料的使用性能

金属材料的性能及比较、金属材料性能........................................................................... 2.. .、常用金属性能介绍................................................... 5..1. ................................................................................................................. 铜的性质.................................................................... 5...2. ................................................................................................................. 黄金的物化性质....................................................... 7..3. ............................................................................................................... 铝的性质................................................................... 1..0 .4. ............................................................................................................... 铬的性质与用途...................................................... 1..2、金属材料性能金属材料的性能可分为使用性能和工艺性能(又称为加工性能)。

铝合金的组织结构与性能分析

铝合金的组织结构与性能分析

铝合金的组织结构与性能分析铝合金是一种广泛使用的金属材料,其具有良好的耐腐蚀性、高强度、轻量化等特性,被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。

铝合金的组织结构与性能是影响其在不同应用领域中性能表现的重要因素。

铝合金的组织结构主要由铝基体和加入的合金元素组成,其中合金元素的种类和含量对铝合金的性能有很大的影响。

常见的铝合金中,掺入铜、锌、镁等元素,通过不同的制造过程,可以得到各具特色的组织结构和性能。

以铜铝合金为例,铜对铝的作用主要是增加合金的强度和热处理稳定性。

在普通状态下,铝合金中的铜元素会溶解在铝基体中,形成固溶体结构。

但当铜元素的含量达到一定程度时,铜元素就会与铝形成非均匀的固溶体,出现脆化现象。

为了避免这种情况的发生,需要对铝合金进行适当的时效处理,使合金中的铜元素重新溶解并沉积到铝基体中,形成均匀的固溶体结构。

除了合金元素的影响外,铝合金的制造工艺也对其组织结构和性能有很大的影响。

例如,在加热、变形等过程中,铝合金的晶粒结构会发生变化。

合适的加热温度和保温时间可以促进铝合金中的晶粒长大,增加其晶粒尺寸,从而提高其力学性能。

但过高的加热温度和过长的保温时间也会引起晶粒过粗,导致铝合金产生裂纹和变形等缺陷。

另外,铝合金的热处理工艺也是影响其组织结构和性能的重要因素。

常见的热处理方式包括固溶处理和时效处理。

固溶处理是将铝合金加热至一定温度,使合金元素溶解在铝基体中,然后快速冷却,形成固溶体结构。

时效处理则是在固溶处理后,将铝合金再次加热,使固溶体结构中的合金元素重新沉淀,形成更为均匀的微观结构,从而提高铝合金的强度和韧性。

总的来说,铝合金的组织结构与性能是相互作用的,不只是由某一因素决定的。

在选择铝合金应用于特定领域时,需要考虑其组织结构和性能特点,选用合适的合金元素和制造工艺,从而最大限度地发挥其优良的性能表现。

常用金属材料显微组织观察实验报告

常用金属材料显微组织观察实验报告

常用金属材料的显微组织观察一、实验目的1.观察各种常用合金钢,有色金属和铸铁的显微组织。

2.分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。

二、金属材料的显微组织观察及分析1.几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同,可分为三种:合金元素总量小于5%的称为低合金钢;合金元素为5~10%的称为中合金钢;合金元素大于10%的称为高合金钢。

1)一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。

由于加入合金元素,铁碳相图发生一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。

低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同,差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外),即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。

40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。

GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织,与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的,都得到回火马氏体+碳化物十残余奥氏体组织。

图1、16Mn-淬火-x400马氏体16Mn钢属于碳锰钢,碳的含量在0.16%左右。

16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。

加入合金元素锰,使C曲线右移,在淬火处理后,组织为马氏体组织。

但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。

图2、16Mn-正火-x400铁素体索氏体16Mn属于低碳钢,碳含量<0.16%,正火后组织为F+S。

在400倍显微镜下,索氏体基本上不可分辨。

16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。

广泛应用于各种板材、钢管。

图3、65Mn-等温淬火-400下贝氏体65Mn,锰提高淬透性,但Mn含量过大会导致过热现象。

特性:经热处理后的综合力学性能优于碳钢,65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。

但有过热敏感性和回火脆性。

应用:用作小尺寸各种扁、圆弹簧、座垫弹簧、弹簧发条,也可制作弹簧环、气门簧、离合器簧片、刹车弹簧及冷拔钢丝冷卷螺旋弹簧。

常用金属材料显微组织观察实验报告

常用金属材料显微组织观察实验报告

常用金属材料显微组织观察实验报告- 图文常用金属材料的显微组织观察一、实验目的1.观察各种常用合金钢,有色金属和铸铁的显微组织。

2.分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。

二、金属材料的显微组织观察及分析1.几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同,可分为三种:合金元素总量小于5%的称为低合金钢;合金元素为5~10%的称为中合金钢;合金元素大于10%的称为高合金钢。

1)一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。

由于加入合金元素,铁碳相图发生一些变动,但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。

低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同,差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外),即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。

40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体。

GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织,与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的,都得到回火马氏体+碳化物十残余奥氏体组织。

图1、16Mn-淬火-x400马氏体16Mn钢属于碳锰钢,碳的含量在0.16%左右。

16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。

加入合金元素锰,使C曲线右移,在淬火处理后,组织为马氏体组织。

但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。

图2、16Mn-正火-x400铁素体索氏体16Mn属于低碳钢,碳含量<0.16%,正火后组织为F+S。

在400倍显微镜下,索氏体基本上不可分辨。

16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢。

广泛应用于各种板材、钢管。

图3、65Mn-等温淬火-400下贝氏体65Mn,锰提高淬透性,但Mn含量过大会导致过热现象。

特性:经热处理后的综合力学性能优于碳钢,65Mn 钢板强度、硬度、弹性和淬透性均比65号钢高。

但有过热敏感性和回火脆性。

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常用金属材料的组织与性能分析一、实验目的:1、观察和研究各种不同类型常用金属材料的显微组织特征。

2、掌握成分、显微组织对性能的影响关系。

二、实验设备与材料:金相显微镜(MC006 4XI )视频图像处理金相显微镜(4XC-ST)计算机(成像、分析软件)常用金属材料的标准金相试样三、实验前思考问题:1、铁碳合金相图,不同碳钢的组织变化及其显微组织特征2、实验五钢的热处理,同一种钢材,不同的热处理下为什么性能出现较大的变化。

3、常用的金属材料有哪些。

四、实验内容:1、铁碳合金的平衡组织观察铁碳合金的平衡组织是指铁碳合金在极为缓慢的冷却条件下(如退火)得到的组织。

可以根据Fe—Fe3C 相图来分析其在平衡状态下的显微组织。

铁碳合金主要包括碳钢和白口铸铁,其室温组成相由铁素体和渗碳体这两个基本相所组成。

由于含碳量不同,铁素体和渗碳体的相对数量、析出条件及分布状况均有所不同,因而呈现不同的组织形态。

各种铁碳合金在室温下的显微组织铁碳合金在金相显微镜下具有下面四种基本组织:铁素体(F)是碳溶解于α-Fe中的间隙固溶体。

工业纯铁用4%硝酸酒精溶液浸蚀后,在显微镜下呈现明亮的等轴晶粒;亚共析钢中铁素体呈白色块状分布;当含碳量接近共析成分时,铁素体则呈现断续的网状分布于珠光体周围。

渗碳体(Fe3C)是铁与碳形成的金属间化合物,其含碳量为6.69%,质硬而脆,耐蚀性强,经4%硝酸酒精浸蚀后,渗碳体任呈亮白色,而铁素体浸蚀后呈灰白色,由此可区别铁素体和渗碳体。

渗碳体可以呈现不同的形态:一次渗碳体直接由液体中结晶出,呈粗大的片状;二次渗碳体由奥氏体中析出,常呈网状分布于奥氏体的晶面;三次渗碳体由铁素体中析出,呈不连续片状分布于铁素体晶界处,数量极微,可忽略不计。

珠光体(P)是铁素体和渗碳体呈层片状交替排列的机械混合物。

经4%硝酸酒精浸蚀后,在不同放大倍数的显微镜下可以看到具有不同特征的珠光体组织。

当放大倍数较低时,珠光体中的渗碳体看到的只是一条黑线,甚至珠光体片层因不能分辨而呈黑色。

莱氏体(Ld′)在室温时是珠光体和渗碳体组成的机械混合物。

其组织特征是在亮白色渗碳体基底上相间地分布着暗黑色斑点及细条状珠光体。

根据含碳量及组织特点的不同,铁碳合金可分为工业纯铁、钢和铸铁三大类。

其中钢又可分为亚共析钢、共析钢和过共析钢三种,亚共析钢随着含碳量的增加,铁素体的数量逐渐减少而珠光体的数量则相应的增加;铸铁又可分为亚共晶白口铁、共晶白口铁和过共晶白口铁三种。

各类铁碳合金的平衡组织如图所示。

过共晶白口铸铁( 400X ) 对于铁碳合金的平衡组织观察,我们选用工业纯铁、 45 钢、 T8、 T12、 亚共晶白口铸铁、 共晶白口铸铁、 过共晶白口铸铁的标准金相试样进行观察比较。

试样编号分别为: 1、3、5、6、8、9、102、铁碳合金的非平衡组织观察碳钢在不平衡状态即快冷条件下的显微组织不能用铁碳合金相图来分析,应由过冷奥氏体等温转变曲线图— C 曲线确定。

不同冷却条件, 过冷奥氏体在不同的温度范围发生不同类型的转变, 其 转变产物的组织形态各不相同。

共析碳钢过冷奥氏体在不同温度转变的工业纯铁( 400X ) 45 钢( 400X )T8 T12 钢( 400X )钢( 400X ) 共晶白口铸铁( 400X )亚共晶白口铸铁( 400X )组织特征及性能如下表所示共析钢(T8)过冷奥氏体在不同温度转变的组织和性能退火组织碳钢经退火后获得上述的平衡组织,共析钢和过共析钢经球化退火后,获得由铁素体和球状渗碳体组成的球状珠光体组织。

正火组织碳钢经正火后的组织比退火细,相同成分的亚共析钢,正火后珠光体含量比退火后的多。

淬火组织经淬火或等温淬火后获得不平衡组织。

碳钢淬火后的组织为马氏体和残余奥氏体,低碳钢淬火后组织为板条马氏体和少量的残余奥氏体,随含碳量的增加,残余奥氏体量增多,淬火马氏体是碳在α—Fe 中的过饱和固溶体,其形态取决于马氏体中的含碳量,低碳马氏体呈板条状,强而韧,高碳马氏体呈针叶状,硬而脆,而中碳钢淬火后得到板条马氏体和针叶状马氏体的混合组织。

等温淬火组织碳钢等温淬火后获得贝氏体组织,在贝氏体转变温度范围内,等温温度较高时,获得上贝氏体,呈羽毛状,它由过饱和的铁素体片和分布片间的断续细小的碳化物组成的混合物,塑性、韧性较差,应用较少。

而等温温度较低时,获得下贝氏体,呈黑色的针叶状,它是由过饱和的铁素体和其上分布的细小的渗碳体粒子组成的混合物,下贝氏体强而韧,等温淬火的温度根据钢的成分而定。

对于铁碳合金的非平衡组织观察,我们选用不同热处理的45 钢的标准金相试样进行观察比较。

试样编号分别为:17、19、20、21、22。

3、合金结构钢的显微组织观察合金钢的显微组织比碳钢复杂,在合金钢中存在的基本相有:合金铁素体,合金奥氏体,合金碳化物包括合金渗碳体及特殊碳化物及金属化合物等,其中合金铁素体与合金渗碳体及大部分的合金碳化物的组织特征,与碳钢中的铁素体和渗碳体无明显区别,而合金钢中的金属化合物的组织形态则随种类不同而各异,合金奥氏体在晶粒内常常存在滑移线和孪晶的特征。

合金钢按用途可分为结构钢,工具钢,特殊性能钢三大类。

合金钢的显微组织因其处理方法不同,处于不同状态下则有不同的组织,如退火状态有亚共析钢,共析钢,过共析钢及莱氏体钢,正火状态有珠光体类,贝氏体类,马氏体类及奥氏体类钢,还有些钢在固态下具有铁素体组织,故称之为铁素体钢,如高铬不锈钢。

对于合金结构钢的显微组织观察,我们选用不同状态下的W18Cr4V 观察分析:W18Cr4V 的退火组织:铸态高速钢组织很不均匀,有粗大的碳化物,必须经反复锻造,使碳化物锻碎均匀分布。

锻造后的组织为屈氏体+马氏体的基体上分布有均匀的碳化物。

由于硬度较高不利于切削加工,要进行退火。

退火后组织:索氏体+碳化物。

其中粗大白亮色的颗粒为初生共晶碳化物,较小的次生碳化物及索氏体内的极细的共析碳化物,退火后的硬度HB207~255。

W18Cr4V 的淬火组织:马氏体+未溶碳化物+残余奥氏体。

马氏体呈隐针状,很难显出针状形态,但能看到明显的奥氏体晶界及分布的未溶碳化物,淬火后硬度为HRC61~62。

W18Cr4V 钢淬火后需经三次560℃回火,其组织为回火马氏体+过剩碳化物和少量的残余奥氏体约2~3%。

回火后硬度为HRC63~65。

试样编号分别为:32、33、34 。

4、铸铁的显微组织观察根据石墨的形态,铸铁可分为灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁石墨呈球状、蠕墨铸铁四种。

灰口铸铁灰口铸铁中碳全部或部分以自由碳片状石墨形式存在,断口呈灰黑色,其显微组织根据石墨化的程度不同为铁素体或珠光体或铁素体+珠光体基体上分布片状石墨。

可锻铸铁可锻铸铁又称马铁或展性铸铁,是由一定成分的白口铁经退火处理得到的,其中石墨呈团絮状,故显著地减弱了石墨对基体的割裂作用,其机械性能比普通灰口铸铁有显著地提高。

可锻铸铁分铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两种。

球墨铸铁球墨铸铁是铁水中加入球化剂后石墨呈球状析出而制得的,由于球状石墨使石墨割裂金属基体的不利影响,限制到最低程度,其机械性能远远优于普通灰铸铁。

球墨铸铁的显微组织特征是:石墨呈球状分布在金属基体上。

蠕墨铸铁蠕墨铸铁是近年来得到迅速发展的一种新型铸铁材料。

蠕墨铸铁中的石墨是一种介于片状石墨和球状石墨之间的一种过渡型石墨。

蠕虫状石墨在光学显微镜下的形状似乎也呈片状,但是石墨片短而厚,头部较钝,较圆,形似蠕虫状,故有蠕墨铸铁之称。

对于铸铁的显微组织观察,我们选用的是上述四种铸铁的标准金相试样,编号分别为:42、43 、44、45 。

5、有色金属的显微组织观察除去铁碳合金,我们经常用的金属材料还有有色金属及其合金,其中铝和铜及其合金的使用最为广泛。

铸造铝合金应用最广泛的铸造铝合金是含10~13%Si 的铝—硅系合金,常称"硅铝明",具有优良的铸造性能。

铸态组织为α固溶体亮色和粗大针状共晶硅灰色组成的共晶体及少量呈多面体状的初晶硅。

通常在浇注前进行变质处理,其组织为枝晶状初生α固溶体亮及细的α+Si 共晶体黑色。

黄铜黄铜为铜-锌合金,含锌在36%以下的黄铜呈α固溶体单相组织,称为单相黄铜或α黄铜。

铸态组织为树枝状α固溶体。

含锌量为36~45% 的黄铜为α+β两′相组织,称α+β黄′铜或两相黄铜,铸态组织中α相呈亮白色,β相′为暗黑色。

对于有色金属的显微组织观察,我们选用ZL102 、单相黄铜和两相黄铜的标准金相试样进行观察,试样编号为:55、56、59、60 。

五、实验步骤:1、实验前应复习课本中有关内容,认真阅读实验指导书。

2、每2 人一组共分五组进行,每组领取一种类型的金相试样放在显微镜上观察,注意显微镜的正确使用,分析显微镜下的组织特征。

观察试样的组织时,先明确材料成分、处理条件及浸蚀剂等。

观察组织前选显微镜放大倍数,找出典型组织,对这些区域进行仔细观察,这样整体和局部观察结合起来,才能对一块金相试样做出全面分析。

3、注意金相组织中每个相组成物和组织组成物,如铁素体、渗碳体、珠光体等的形态、数量、大小及分布特征。

4、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),分别进行不同类别的金相试样观察。

六、实验要求:1、正确使用操作金相显微镜进行观察。

2、根据观察到的显微组织,分析性能特征。

3、根据观察到的显微组织,对比分析同类金属材料不同状态下性能变化和组织变化的关系。

1、完成实验报告,实验报告内容包括平衡组织典型代表材料的组织、45钢不同热处理后组织变化、W18Cr4V 退、淬、回火组织变化、四种铸铁的组织特征、zl102 组织特征、两种黄铜的组织特征。

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