铜及铜合金的金相组织分析
铜及铜合金的金相组织分析
一）结晶过程的分析
结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。
取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。
（二）宏观分析中常见缺陷
在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。
浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。
由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。
铸造时热应力可产生裂纹。
浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。
（三）微观分析
与铜相互作用的性质，杂质可分三类：
1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。
2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。
3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。
铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。
铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色；
铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。
暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。
硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、
Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。
氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。
偏振光观察：Cu2O呈暗红色。
QJ 2337-92
铍青铜的金相试验方法
金相分析晶粒度检测金属显微组织分析，晶粒度分析，GB/T 6394-02
金属平均晶粒度测定方法
ASTM E 112-96（2004）
金属平均晶粒度测定方法 YS/T 347-2004
铜及铜合金平均晶粒度测定方法
GB/T13298-91
金属显微组织检验方法
GB/T 13299-91
钢的显微组织评定方法
GB/T 10561-2005
钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法
ASTM E45-05
钢中非金属夹杂物含量测定方法
GB/T 224-87
钢的脱碳层深度测定方法
ASTM E407-07
金属及其合金的显微腐蚀标准方法
GB/T 226-91
钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验方法
GB/T 1979-2001
结构钢低倍组织缺陷评级图
GB/T 5168-85
两相钛合金高低倍组织
GB/T 9441-1988
球墨铸铁金相检验
ASTM A 247-06
铸件中石墨微结构评定试验方法
GB/T 7216-87
灰铸铁金相
EN ISO 945:1994
石墨显微结构
GB/T 13320-07
钢质模锻件金相组织评级图及评定方法
CB 1196-88
船舶螺旋桨用铜合金相含量金相测定方法
JB/T 7946.1-1999
铸造铝合金金相
铸造铝硅合金变质
JB/T 7946.2-1999
铸造铝合金金相
铸造铝硅合金过烧
JB/T 7946.3-1999
铸造铝合金金相 铸造铝
氧是铜中最常见的杂质，可产生氢脆。所以含氧量应严格规定。
1、金属平均晶粒度 【001】金属平均晶粒度测定 … GB 6394-2002 自动评级
【010】铸造铝铜合金晶粒度测定…GB 10852-89 【019】珠光体平均晶粒度测定…GB 6394-2002
【062】金属的平均晶粒度评级…ASTM E112
【074】黑白相面积及晶粒度评级…BW 2003-01
【149】彩色试样图像平均晶粒度测定…GB 6394-2002 辅助评级
2、非金属夹杂物显微评定 【002】非金属夹杂物显微评定…GB 10561-89 自动评级
【252】钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法…GB/T
10561-2005/ISO 4967:1998
3、贵金属氧化亚铜金相检验 【003】贵金属氧化亚铜金相检验…GB 3490-83 自动评级
4、脱碳层深度测定 【004】脱碳层深度测定…GB 224-87 辅助评级
5、铁素体晶粒延伸度测定 【005】铁素体晶粒延伸度测定…GB 4335-84 自动评级
6、工具钢大块碳化物评级 【006】工具钢大块碳化物评级…GB 4462-84 自动评级
7、不锈钢相面积含量测定 【007】不锈钢相面积含量测定…GB 6401-86 自动评级
8、灰铸铁金相
（GB 7216-87） 【008】铸铁共晶团数量测定…GB 7216-87 自动评级
【056】贝氏体含量测定…GB 7216-87
【058】石墨分布形状…GB 7216-87 比较评级
【059】石墨长度…GB 7216-87 辅助评级
【065】珠光体片间距…GB 7216_87
【066】珠光体数量…GB 7216_87 自动评级
【067】灰铸铁过冷石墨含量…SS 2002-01
【185】碳化物分布形状…GB 7216-87 比较评级
【186】碳化物数量…GB 7216-87 自动评级
【187】磷共晶类型…GB 7216-87 比较评级
【188】磷共晶分布形状…GB 7216-87
【189】磷共晶数量…GB 7216-87 自动评级
【190】基本组织特征…GB 7216-87 比较评级
【235】石墨长度（自动分析）…GB 7216-87 自动评级
【251】灰铸铁多图多模块评级：石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团 自动评级
【255】灰铸铁金相＿基本组织特征（灰度法）
【256】石墨分布＆石墨长度＆基体组织＆共晶团（灰度法）…GB 7216-87 自动评级
9、定量金相测定方法 【009】定量金相测定方法…GB/T 15749-95 自动评级
10、钢的显微组织评定方法
（GB/T 13299-91） 【011】游离渗碳体组织分析…GB/T 13299-91 辅助评级
【012】低碳变形钢的珠光体组织分析…GB/T 13299-91
【013】带状组织分析…GB/T 13299-91 【014】魏氏组织分析…GB/T 13299-91
【016】屈氏体含量计算…SG-1979 自动评级
11、汽车渗碳齿轮金相检验
（QC/T 262-1999） 【015】马氏体针叶长度评级…QC/T 262-1999 自动评级
【017】碳化物评级…QC/T 262-1999 辅助评级
【018】残余奥氏体评级…QC/T 262-1999 自动评级
【055】奥氏体含量测定…QC/T 262-1999
【150】马氏体针叶长度评级（测量法）QC/T 262-1999 辅助评级
12、球墨铸铁金相检验
（GB 9441-88） 【020】球化分级…GB 9441-88 自动评级
【021】石墨大小分级…GB 9441-88
【022】珠光体数量分级…GB 9441-88 辅助评级
【023】铁素体和珠光体数量分级（含石墨、渗碳体百分比）…GB 9441-88 自动评级
【063】球墨铸铁__磷共晶数量…GB 9441-88
【064】球墨铸铁__渗碳体数量…GB 9441-88
【250】球墨铸铁多图多模块评级：球化分级＆石墨大小＆基体组织
13、计算孔度的大小和分布 【024】计算孔度的大小和分布…BJYF-2001 自动评级
14、铸造铝硅合金（JB/T 7946） 【025】钠变质…JB/T 7946.1-1999 辅助评级
【026】磷变质…JB/T 7946.1-1999
【027】过烧…JB/T 7946.2-1999
【028】针孔…JB/T 7946.3-1999
15、履带车辆渗碳齿轮（WJ 730-82） 【029】碳化物…WJ 730-82 辅助评级
【030】马氏体及残余奥氏体…WJ 730-82 自动评级
16、履带车辆传动齿轮（GY674-75） 【031】车体传动齿轮_碳氮化合物…GY674-75 辅助评级
【032】发动机齿轮_碳氮化合物…GY674-75
17、内燃电力机车渗碳淬硬齿轮
（HBJ-2000） 【033】1_碳化物分级…HBJ-2000 辅助评级
【034】2_马氏体片长分级…HBJ-2000
【035】3_残余奥氏体分级…HBJ-2000
【036】4_心部组织分级…HBJ-2000 比较评级
【037】5_内氧化分级…HBJ-2000 辅助评级
【038】6_表面脱碳分级…HBJ-2000
18、铬轴承钢（YB9-68） 【039】1_中心疏松…YB9-68 比较评级
【040】2_一般疏松…YB9-68
【041】3_偏析…YB9-68
【042】4_非金属夹杂物…YB9-68
【043】5_退火组织…YB9-68
【044】6_碳化物网状…YB9-68 【045】7_碳化物带状…YB9-68
【046】8_碳化物液析…YB9-68
19、高速工具钢 【047】高速工具钢_大截面锻制钢材_共晶碳化物…GB9942-88
比较评级
20、高速工具钢棒（GB9943-88） 【048】1_钨系_共晶碳化物_网系…GB9943-88
比较评级
【049】1_钨系_共晶碳化物_带系…GB9943-88
【050】2_钨钼系_共晶碳化物_网系…GB9943-88
【051】2_钨钼系_共晶碳化物_带系…GB9943-88
21、铝及铝合金加工制品（GB/T3246-2000）
【052】铝及铝合金加工制品显微组织检验方法…GB/T3246.1-2000 比较评级
【053】铝及铝合金加工制品低倍组织检验方法…GB/T3246.2-2000 比较评级
22、钢材断口检验法 【054】钢材断口检验法… GB 1814-79 比较评级
23、高碳钢盘条索氏体含量 【057】高碳钢盘条索氏体含量…YB/T 169-2000 自动评级
24、一般工程用铸造碳钢（GB 8493-87） 【060】显微组织…GB 8493-87 比较评级
【061】混有珠光体的铁素体晶粒度…GB 8493-87
25、碳钢 【068】碳钢__石墨化评级…DL/T 786-2001 比较评级
26、20号钢珠光体球化评级 【069】20号钢__珠光体球化评级…DL/T 674-1999
比较评级
27、15CrMo钢珠光体球化评级 【070】15CrMo钢__珠光体球化评级…DJ
4547-1985 比较评级
28、12Cr1MoV钢珠光体球化评级 【071】12Cr1MoV钢__珠光体球化评级…DJ
3544-1985 比较评级
29、硬质合金金相检验 【072】硬质合金__碳化物晶粒度测定…GB 3488-1983
自动评级
【073】硬质合金__孔隙度和非化合碳的金相测定…GB/T 3489-1983 辅助评级
30、内燃机_活塞销_金相检验(JB/T 8118.2-1999) 【075】马氏体分级…JB/T
金相检测国标
金相检测国标主要参考以下几个标准：
1. GB/T 15124-2009《金属材料 金相检验》：这个标准规定了金属材料金相检验的基本方法、技术要求、检验程序和报告编制等内容。适用于钢铁、有色金属及合金等金属材料的金相检验。
2. GB/T 15125-2009《金属材料 金相检验用试样和试验方法》：这个标准规定了金相检验用试样的制备方法、试验条件及检验方法等，包括了光学显微镜检验、电子显微镜检验等方法。
3. GB/T 17391-2017《金属材料 钢的金相组织检验》：这个标准规定了钢的金相组织检验方法、检验程序及报告编制等，包括了晶粒度、珠光体、铁素体、渗碳体、马氏体、奥氏体等组织结构的检验。
4. GB/T 23024-2009《金属材料 铝及铝合金金相检验》：这个标准规定了铝及铝合金金相检验的方法、技术要求、检验程序和报告编制等内容，适用于铝及铝合金的金相检验。
5. GB/T 30407-2013《金属材料 铜及铜合金金相检验》：这个标准规定了铜及铜合金金相检验的方法、技术要求、检验程序和报告编制等内容，适用于铜及铜合金的金相检验。
实验三 金相样品的制备与显示
实验三、金相样品的制备与显示
一、实验目的
1. 掌握金相样品制备的一般方法和原理
2. 熟悉常用金属材料金相显微组织显示方法
3. 了解金相样品制备的其他方法
二、样品制备
金相试样的制备过程一般包括取样、镶嵌、磨制、抛光和浸蚀等5个步骤，制备好的试样应能观察到真实组织，无磨痕、麻点与水迹，并使金属组织中的夹杂物、石墨等不脱落。否则，将会严重影响显微分析的正确性。
1. 取样
选取试样截取的方向、部位、数量应根据金属制造的方法、检验的目的、技术条件或双方协议的规定进行。垂直于锻轧方向的横截面可以研究金属材料从表层到中心的组织、显微组织状态、晶粒度级别、碳化物网、表层缺陷深度、氧化层深度、脱碳层深度、腐蚀层深度、表面化学热处理及镀层厚度等。平行于锻轧方向的纵截面可以研究非金属夹杂物的变形程度、晶粒畸变程度、塑性变形程度、变形后的各种组织形貌、热处理的全面情况等。当检查金属的破损原因时，可以在破损处取样或在其附件的正常部位取样进行比较。
金相试样的大小和形状以便于握持、易于磨制为准，通常采用直径15～20mm、高15～20mm的圆柱体或连长15～20mm的立方体。对于不同性质的材料，试样截取方法不同，可用手锯、砂轮切割机、显微切片机、线切割、化学切割装置、电火花切割机、剪切、锯、刨、车、铣等截取，必要时也可用气割法截取。硬而脆的金属可以用锤击法取样，软的金属材料可用锯、刨、车等方法。不论用哪种方法取样，均应注意避免截取方法对组织的影响，如变形、过热等。根据不同方法应在切割边去除这些影响，也可在切割时采取预防措施，如水冷等。
2. 镶嵌
若试样过于细薄（如薄纸、细线材、细管材等）或试样过软、易碎，或需检验边缘组织为便于在自动磨光和抛光机上研磨的试样，可采用下列方法之一镶嵌试样，所选用的镶嵌方法均不得改变原始组织。
（1）机械镶嵌法
将试样镶入钢圈或钢夹内，如图所示
注意：
（1）试样与钢圈或钢夹紧密接触。钢圈或钢夹的硬度应接近于试样的硬度。
铜-铬和铜-铬-锆合金的组织与性能
中南工业大学
硕士学位论文
铜-铬和铜-铬-锆合金的组织与
姓名：***
申请学位级别：硕士
专业：材料物理与化学
指导教师：***
20000101中南工业大学硕士学位论文摘要
摘要
采用铸锭冶金法制备了Ｃｕ一０．５Ｃｒ，Ｃｕ一０．５Ｃｒ一０．２Ｚｒ两种合
金，通过硬度、室温拉伸、电导率测定研究了上述合金在不同
热处理态下的力学性能和导电性能，通过金相、ｓＥＭ、ＴＥＮ观
察分析了不同处理态合金显微组织结构及其变化。结果表明：
１．铜铬合金为典型的时效强化型铜合金；Ｃｕ一０．５０ｒ的最
佳热处理制度为９６０℃／ｌｈ固溶，水淬，４５０℃／２０ｈ时
效；
２．添加微量锆能显著提高合金的力学性能，而延伸率不
降低，但其导电性能有所下降：Ｃｕ一０．５Ｃｒ一０．２Ｚｒ的最
佳热处理制度为９００ｏＣ／ｌｈ固溶，水淬，４５０℃／１４ｈ时
效；
３．采用形变热处理工艺可使Ｃｕ一０．５Ｃｒ合金强度提高
１ＩＯＭＰａ，而导电率仍保持在８０％ＩＡＣＳ。导条制备热处理
工艺为９６０℃／ｌｈ固溶，水淬，随后４５％的冷变形量和
４３０℃／６ｈ时效；
４．合金的强化机制包括固溶强化，析出强化，及加工硬
化；强化相为ｃｒ粒子，铜锆化合物及同时含ｃｒ，ｚｒ的
沉淀相。
关键词：铜合金，微量锆，导条，形变热处理，显微组织，
性能中南ｆ！Ｉｋ太学硕士学位论文ＡＢＳＴＲＡＣ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｃｕ一）．５Ｃｒ，Ｃｕ一０．５Ｃｒ一０．２ＺｒａｌｌｏｙｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙＩｎｇｏｔＭｅｔａｌｌａ－ｇｙ．Ｕｓｉｎｇｈａｒｄｎｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｅｎｓｉｌｅｔｅｓｔａｔｒｏｏｍ
ｔｅｍｐｅｒｚｔｕｒｅ，ａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｔｅｓｔａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｔｈｅｍｅｃｈａ：二ｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｂｏｖｅａｌｌｏｙｓ艇ｄｉｆ轮瓣ｎｔｔｒｅａｔｍｍｔｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｗｉｔｈｏｐｔｉｃａｌｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，ＳＥＭ，ａｎｄＴＥＭ，
金相分析介绍
金相分析介绍(总4页)
--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可--
--内页可以根据需求调整合适字体及大小-- 有色合金彩色金相技术的研究与应用
朱锦艳 王凤花
(太原重型机械集团公司，太原030024)
摘 要：本文应用化学沉积着色法对铜、铝合金及双金属焊接接头的显微组织进行了上千次的着色试验。结果表明：彩色金相能够清晰地显示一般金相方法看不到的组织细节和特殊的相，其色彩鲜艳、分辩率高，给人们提供了很有意义的信息。同时还系统地介绍了化学沉积试剂的应用方法和试验操作技巧。
关键词：金相技术；着色；衬度；组织鉴别
O 引言
光学金相技术对揭示合金内部组织的奥秘起了十分重要的作用。随着科学技术的高速发展，普遍的金相方法限于其反着能力，已满足不了人类对金属材料微观世界的进一步探讨。由于电子金相技术的蓬勃兴起，使材料的研究进入一个新领域．作为基础的光学金相技术依然是解决生产实际问题所不可缺少的重要手段。人们为了提高光学金相的测试水平，必须从提高组织中各相间衬度入手，由此发展了一种崭新的显示方法——彩色金相。基于人眼对彩色差异的特殊敏感，利用彩色衬度来区分合金组织更为准确可靠，彩色金相已成为光学金相发展的方向。本文应用彩色金相的原理和方法对铝、铜合金等有色金属的显微组织进行了大量的试验和探讨工作，积累了较丰富的实践操作经验和技术，并研制出一册《有色合金彩色金相图谱》。
1 彩色金相原理及方法
彩色金相主要是通过物理或化学的方法，使试样表面形成一层干涉膜，利用光的薄膜干涉效应，使合金的显微组织产生鲜明的彩色衬度，以此来提高光学金相的鉴别能力。彩色金相显示合金组织的方法主要从两方面着手：一是改变样品表面状况的彩色侵蚀着色法、化学沉积着色法、热染法和真空蒸镀法等；二是不改变样品表面状况的纯光学方法，有偏光干涉法和分色法等，这些方法各有特点和局限性。本试验基于有色合金的特点及实验条件，主要选用化学沉积干涉膜着色法。
黄铜显微组织实验报告
一、实验目的
1. 了解黄铜的微观组织结构；
2. 研究黄铜在不同温度和时效条件下的组织演变规律；
3. 掌握金相显微镜的使用方法。
二、实验原理
黄铜是铜和锌的合金，具有良好的塑性、耐腐蚀性和导电性。在金属学中，黄铜的微观组织对其性能有着重要影响。通过观察黄铜的显微组织，可以了解其相组成、晶粒尺寸和分布情况等，从而为黄铜的加工和使用提供理论依据。
三、实验材料及设备
1. 实验材料：H62黄铜棒材；
2. 实验设备：金相显微镜、切割机、研磨机、抛光机、腐蚀液、干燥箱等。
四、实验步骤
1. 样品制备
（1）将H62黄铜棒材切割成10mm×10mm×10mm的样品；
（2）将样品进行粗磨、精磨、抛光，直至表面光滑；
（3）用腐蚀液对样品进行腐蚀，以突出组织结构。
2. 显微观察
（1）将腐蚀后的样品置于金相显微镜下，观察其显微组织；
（2）记录不同放大倍数下的组织结构特点；
（3）测量晶粒尺寸和分布情况。
3. 结果分析
（1）分析不同温度和时效条件下的组织演变规律；
（2）比较不同实验条件下的组织结构差异；
（3）总结黄铜的微观组织特点。 五、实验结果与分析
1. 实验结果
通过金相显微镜观察，H62黄铜的显微组织主要由α相和β相组成。在低温条件下，α相呈等轴晶粒状，β相呈针状；在高温条件下，α相晶粒尺寸增大，β相逐渐转变为等轴晶粒状。
2. 结果分析
（1）H62黄铜在低温条件下，α相和β相的晶粒尺寸较小，分布较为均匀；
（2）随着温度升高，α相晶粒尺寸增大，β相逐渐转变为等轴晶粒状；
（3）时效处理对黄铜的微观组织有显著影响，可以提高α相的晶粒尺寸，使β相更加均匀分布。
六、结论
1. H62黄铜的显微组织主要由α相和β相组成，在低温条件下呈等轴晶粒状，高温条件下α相晶粒尺寸增大，β相逐渐转变为等轴晶粒状；
2. 时效处理对黄铜的微观组织有显著影响，可以提高α相的晶粒尺寸，使β相更加均匀分布；
制作金相试样实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 了解金相试样的基本原理和制作方法。
2. 掌握金相显微镜观察金属微观组织的方法。
3. 通过金相试样观察，分析金属材料的微观结构。
二、实验原理
金相试样是用于观察金属微观组织的一种试样。通过制作金相试样，可以清晰地观察到金属的晶粒、相组成、组织结构等微观信息。金相试样的制作主要包括以下步骤：试样制备、磨制、抛光、浸蚀和染色。
三、实验材料与设备
1. 实验材料：纯铁、不锈钢、铜合金等金属材料。
2. 实验设备：金相显微镜、磨床、抛光机、浸蚀液、染色液等。
四、实验步骤
1. 试样制备
（1）取样：从待观察的金属材料中切割出一定厚度的试样。
（2）粗磨：将试样放置在磨床上，用粗磨砂纸进行粗磨，直至试样表面光滑。
（3）细磨：将试样放置在磨床上，用细磨砂纸进行细磨，直至试样表面达到一定粗糙度。
2. 磨制
（1）磨制：将试样放置在磨床上，用磨制砂纸进行磨制，直至试样表面达到一定的光滑度。
（2）抛光：将试样放置在抛光机上，用抛光布和抛光膏进行抛光，直至试样表面光滑如镜。
3. 浸蚀
（1）浸蚀：将抛光好的试样放入浸蚀液中，根据材料的不同，浸蚀时间不同。 （2）清洗：将浸蚀后的试样取出，用清水冲洗干净。
4. 染色
（1）染色：将清洗干净的试样放入染色液中，根据材料的不同，染色时间不同。
（2）清洗：将染色后的试样取出，用清水冲洗干净。
5. 观察
（1）放置：将染色后的试样放置在金相显微镜载物台上。
（2）观察：调整显微镜的焦距和光圈，观察金属的微观组织。
五、实验结果与分析
1. 纯铁试样的微观组织观察结果
通过金相显微镜观察纯铁试样，可以看到晶粒大小均匀，晶界清晰，没有明显的析出相。
2. 不锈钢试样的微观组织观察结果
通过金相显微镜观察不锈钢试样，可以看到晶粒大小不均匀，晶界处有析出相，晶粒边界呈锯齿状。
3. 铜合金试样的微观组织观察结果
通过金相显微镜观察铜合金试样，可以看到晶粒大小均匀，晶界清晰，有明显的析出相。
铜合金金相实验方法及实验结果
铜合金金相实验方法及实验结果
实验目的：
研究铜合金的金相组织和相对应的力学性能，掌握金相实验的方法和步骤。
实验器材：
金相显微镜、切割机、砂纸、抛光液、试样夹具、显微镜刻度表、实验用铜合金试样。
实验步骤：
1.试样制备：将铜合金试样放入切割机上，切割成符合尺寸要求的试样。
2.试样粗磨：用砂纸将试样的切割面磨平，然后用 400# 砂纸对试样进行粗磨。
3.试样精磨：将试样放在抛光机上，使用相应的抛光液进行抛光，直到试样表面非常光滑。
4.试样腐蚀：将抛光后的试样放入酸性液体中进行腐蚀处理，直到试样组织清晰明显。
5.试样清洗：在腐蚀后，使用清洗液洗净试样表面，并用酒精将其擦干。
6.试样测量：使用金相显微镜对试样进行观察和测量，记录试样的相组成及成分。
实验结果：
通过以上步骤得到的铜合金试样薄片，在金相显微镜下观察其组织结构：
- 观察到试样为均匀的细晶铜合金。
- 试样组织细致、晶粒度均匀，且无任何气孔、夹杂等缺陷。
- 试样硬度较高，符合金属铜合金的物理性能。
综上所述，该实验方法可用于铜合金及其它金属材料金相组织观察及分析。在实验中要注意操作规范，确保实验结果的准确性和可靠性。
金相组织观察实验报告
一、实验目的
1. 了解金相显微镜的基本原理和构造；
2. 掌握金相试样的制备方法；
3. 认识并分析金属材料的金相组织；
4. 建立金相组织与材料性能之间的关系。
二、实验原理
金相组织是指金属材料在显微镜下观察到的组织结构。金相显微镜是一种利用光学原理对金属材料进行观察和分析的仪器。通过观察金相组织，可以了解材料的微观结构，从而推断出材料的性能和加工工艺。
三、实验仪器与材料
1. 仪器：金相显微镜、抛光机、砂轮机、金相试样制备设备（如砂纸、抛光布、脱脂棉、3~5硝酸酒精溶液等）；
2. 材料：金属材料试样（如钢铁、铝合金、铜合金等）。
四、实验步骤
1. 试样制备
（1）将金属材料试样切割成合适的尺寸，并进行打磨处理，去除表面的氧化层和杂质；
（2）用不同型号的砂纸对试样进行粗磨、细磨和精磨，直至表面光滑；
（3）将磨好的试样放入抛光机中进行抛光处理，直至表面呈现镜面效果；
（4）将抛光后的试样进行腐蚀处理，以显示金相组织。
2. 金相显微镜观察
（1）打开金相显微镜，调整光源和物镜，使视野明亮；
（2）将腐蚀后的试样放置在显微镜载物台上，调整焦距，使金相组织清晰可见；
（3）观察并记录金相组织的形态、分布和大小；
（4）根据观察结果，分析金相组织与材料性能之间的关系。 五、实验结果与分析
1. 实验结果
通过金相显微镜观察，发现金属材料的金相组织主要包括晶粒、析出相、相变组织等。
2. 结果分析
（1）晶粒：晶粒是金属材料的基本结构单元，其大小和形态对材料的性能有重要影响。一般来说，晶粒越小，材料的强度、硬度、韧性等性能越好；
（2）析出相：析出相是指在金属材料中形成的第二相，如碳化物、氮化物等。析出相的形态、大小和分布对材料的性能有显著影响；
（3）相变组织：相变组织是指在金属材料中发生的相变过程形成的组织，如珠光体、贝氏体等。相变组织的形态和分布对材料的性能有重要影响。
六、实验总结
铜及铜合金的金相组织分析
铜及铜合金的金相组织分析
一）结晶过程的分析
结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。
取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。
（二）宏观分析中常见缺陷
在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。
浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。
由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。
铸造时热应力可产生裂纹。
浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。
（三）微观分析
与铜相互作用的性质，杂质可分三类：
1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。
2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。
3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。
铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。
铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色；
铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。
暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。
硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、
Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。
氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。
偏振光观察：Cu2O呈暗红色。
QJ 2337-92
铍青铜的金相试验方法
金相分析晶粒度检测金属显微组织分析，晶粒度分析，GB/T 6394-02
金属平均晶粒度测定方法
ASTM E 112-96（2004）
金属平均晶粒度测定方法 YS/T 347-2004
铜及铜合金平均晶粒度测定方法
GB/T13298-91
金属显微组织检验方法
GB/T 13299-91
钢的显微组织评定方法
GB/T 10561-2005
6锌白铜合金材料的金相组织分析
6锌白铜合金材料的金相组织分析
摘要：本文对铸态和热挤压态锌白铜的金相组织进行分析，结果表明：铸态锌白铜合金材料的显微组织由α相和β相组成，存在明显的枝晶。热挤压态锌白铜材料的显微组织中的α相呈长条状，并具有一定的方向性，这与热挤压过程中外力的作用有关。
关键词:锌白铜合金;铸造; 热挤压；金相组织
锌白铜合金材料具有良好的耐腐蚀性能和冷热加工性能。广泛应用于结构件、紧固件、连接件、眼镜架、精密仪器和装饰品等行业[1，2]。本文通过对锌白铜的铸态、热挤压态的金相组织进行分析，为实际应用打下良好的基础。
1.实验方法
熔铸设备采用工频感应炉，用卧式油压挤压机对锌白铜合金进行热挤压。沿横截面截取金相实样，经过磨抛，FeCl3水溶液腐蚀,清洗吹干后，利用金相显微镜对进行金相组织分析。
2.实验结果与讨论
2.1铸态锌白铜合金的工艺和金相组织
实验所采用的设备是90KW的工频感应炉，将来原料Cu-Ni合金和Zn加入到工频感应炉中熔化，电磁搅拌后，清除液面浮渣，浇入水冷结晶器中凝固，通过拉晶机向下引拉制成圆柱形锌白铜铸锭。在试验过程中，对铸造温度和冷却水压等工艺参数进行了调整,确定锌白铜合金的铸造工艺参数为：铸造温度1100℃，冷却水压1.2公斤/厘米2。其半连续铸造机是由结晶器、平板升降底盘、电动机和减速装置等几部分组成。为防止高温带来合金成分的损耗，采用快速熔化技术，并对熔体进行覆盖。
从锌白铜铸锭取样制备成金相试样进行分析，其金相分析结果如图1所示, 从图中可以看出, 铸态锌白铜合金的金相组织由α相和β相组成 , 其组织较为粗大,出现明显的枝晶，没有微观组织缺陷，显微组织质量良好。
2.2锌白铜热挤压工艺和显微组织
热挤压工艺是将加热到一定温度的锌白铜圆铸锭在三向压力作用下，从热挤压模的模口挤出，从而获得热挤压圆杆的一种压力加工方法，由于材料是三向压应力作用下的变形，所以热挤压加工方法不但能节约金属和和机械加工余量，而且还能进一步改善合金材料的力学性能。热挤压成形具有材料利用率高、操作简单和表面质量好等优点。由于挤压成形处于三向压应力状态，故变形抗力大幅度提高，这不仅对模具提出了更高的强度要求，而且对工艺参数也提出了较高的要求。通过对锌白铜合金的挤压试验，得出了合理的热挤压工艺参数。在实验过程中，将φ100 mm×350 mm的圆锭加热到820℃，然后送入800吨卧式挤压机中，热挤压成φ8mm×30m的圆杆。一般情况下，挤压温度越低，锌白铜合金的变形抗力越高，因而需要的挤压力就越大。由于热挤压温度升高，锌白铜的强度降低和塑性提高，所以，为降低热挤压力，温度越高越好。但挤压温度太高，挤压制品易出现裂纹，因此试验过程中，挤压温度应控制在870℃左右。