【正文】 方法等因素有關(guān)，一般按照經(jīng)驗公式加以估算，碳鋼在電爐中加熱時間的計算列于表3。需要指出，不論在退火、正火及淬火時，均不能任意提高加熱溫度。對亞共析鋼，其加熱溫度為Ac3＋30～50℃，若加熱溫度不足(低于Ac3)，則淬火組織中將出現(xiàn)鐵素體而造成強度及硬度的降低。 鋼的淬火所謂淬火就是將鋼加熱到Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上30～50℃，保溫后放入各種不同的冷卻介質(zhì)中快速冷卻(V冷應大于V臨)，以獲得馬氏體組織。 正火則是將鋼加熱到Ac3或A cm以上30～50℃，保溫后進行空冷。采用不同的熱處理工藝過程，將會使鋼得到不同的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需要的性能。 實驗材料試樣：20鋼，45鋼，T10鋼， T10鋼，60鋼試樣冷卻劑：水，油(使用溫度約20℃)制樣材料：砂紙、拋光劑、拋光布、硝酸酒精、相紙四 實驗原理熱處理是一種很重要的金屬熱加工工藝方法，也是充分發(fā)揮金屬材料性能潛力的重要手段。二、 實驗內(nèi)容 本次實驗為綜合實驗，鼓勵同學們以組為單位，自行設(shè)計實驗參數(shù)和實驗過程，并對實驗結(jié)果進行綜合分析，本實驗需要綜合運用定量金相、熱處理工藝、硬度測試和金相組織分析等知識。2 分析碳鋼平衡組織滲碳體的幾種形態(tài)及形成條件。 實驗報告應寫明實驗項目、實驗時間、指導老師等，填寫工整，條理清楚，在實驗完成后一周內(nèi)必須交給相關(guān)實驗老師。8. 每組實驗完畢，對實驗場所和實驗設(shè)備進行清掃，維護好實驗室環(huán)境。六 實驗注意事項1. 顯微鏡室必須保持清潔、干燥，必須換鞋才能進入；2. 不能隨意拆卸顯微鏡及其零部件；3. 鏡頭等光學零部件上的灰塵及污物，不能用嘴吹或手巾擦，只能用專用的毛刷或鏡頭紙擦；4. 在觀察顯微組織時，可先用低倍全面地進行觀察，找出典型組織，然后再用高倍放大，對部分區(qū)域進行詳細地觀察。應先粗調(diào)至物像基本可見時，再微調(diào)。試樣必須無水和拋光粉等物；。C 回火索氏體淬火鋼高溫回火(500～650℃)得到的組織稱為回火索氏體，其特征是已經(jīng)聚集長大了的滲碳體顆粒均勻分布在鐵素體基體上?；鼗瘃R氏體仍保持針片狀特征，但容易受浸蝕，故顏色要比淬火馬氏體深些，是暗黑色的針狀組織。并且還有一定數(shù)量(15～30%)的殘余奧氏體(呈亮白色)存在于馬氏體針之間（圖325）。若將45鋼加熱到正常淬火溫度，然后在油中冷卻，則由于冷卻速度不足(V冷＜VK，得到的組織將是馬氏體和部分屈氏體(或混有少量貝氏體)。經(jīng)淬火后將得到馬氏體和鐵素體組織。過共析成分的碳素工具鋼(如TT12鋼等)則都采用球化退火，T12鋼經(jīng)球化退火后組織中的二次滲碳體及珠光體中的滲碳體都將變成顆粒狀，圖319中均勻而分散的細小粒狀組織就是粒狀滲碳體。按照不同的冷卻條件，過冷奧氏體將在不同的溫度范圍發(fā)生不同類型的轉(zhuǎn)變。[2]滲碳體：滲碳體的分布和形態(tài)有：工業(yè)純鐵中的Fe3CⅢ（圖34）沿鐵素體晶界分布，呈細條狀；過共析鋼中的Fe3CⅡ(圖37)沿奧氏體晶界呈網(wǎng)狀分布；珠光體中的共析Fe3C (圖35)與鐵素體呈片層狀相間分布；過共晶白口鐵中的Fe3CⅠ(圖310)游離的滲碳體，呈直條狀；萊氏體中的滲碳體(圖38)是作為基體，其中分布有孤立的珠光體。根據(jù)各組成物的形態(tài)、分布和數(shù)量就可判斷和識別組織及含碳量。共晶體分布于初生晶之間。若組織未完全顯示出來，應再加浸蝕，若浸蝕過度，則應重新拋光后再浸蝕。應用最廣泛的是3～5%硝酸酒精溶液和苦味酸酒精溶液。顯示組織的化學試劑有酸、堿、鹽類及某些溶劑(水或有機溶劑作緩蝕劑)。拋光時間一般是3～5分鐘，當磨痕消失而呈現(xiàn)光亮的鏡面時，即可停止拋光，并將試樣清洗干凈。拋光的方法有機械拋光、電解拋光、化學拋光、機械電解拋光、機械化學拋光。角度。磨制應注意以下問題： (1)試樣必須拿平，試樣磨面必須均勻地與砂輪或砂紙接觸，使試樣磨成一個平面，而不能磨成曲面。目前一般用電木粉鑲嵌，采用專門的金相鑲嵌機。 圖2—1 同一試樣不同方向的組織2）試樣的鑲夾 試樣一般不需要鑲嵌?？傊?，檢查內(nèi)容各不相同，取樣部位和方向就靈活多樣。因此，取樣必須注意以下問題：部位和方向應根據(jù)金相分析的目的合理選擇。制樣時首先把金屬表面磨平，再選用適當?shù)母g劑進行腐蝕，在晶界、相界等原子排列較紊亂的地方會容易被腐蝕，使晶?；蚋飨嗟靡燥@示出來。4）濾色片濾色片作用主要有三：(1)減少色差，提高像的清晰度；(2)提高分辨率；(3)制成彩色金相試樣，而采用黑白底片攝影時，選用適當?shù)臑V色片，可提高照片的襯度。增大孔徑光欄，可提高分辨率，但球差也增大，像的清晰度下降、襯度下降，所以不能過大，也不能過小。物鏡上標有放大倍數(shù)，數(shù)值孔徑和物鏡類型，油鏡上還標有“oil”字樣。因為像的校正情況不同，有不同類型的物鏡。平滑磨面的像是暗黑的，而劃痕、凹坑則是明亮的。因此，只要試樣表面平滑，其像就是明亮的，故叫明場照明。 圖1—3 球差示圖 圖1—4 色差示圖3） 顯微鏡的分辨率顯微鏡能區(qū)分開的兩點間的最小距離叫分辨率，所以分辨率又可表示為或 ——光源波長——物鏡的孔徑角的1/2，如圖1—6所示；叫物鏡的數(shù)值孔徑，表示物鏡的聚光能力，顯微鏡的分辨率。色差：不同波長的色光經(jīng)透鏡后，不能聚焦于一點，使像不清晰的現(xiàn)象叫色差（圖1—4）。像差的大小，不僅與顯微鏡的設(shè)計制造有關(guān)，而且與使用是否正確有關(guān)。放大倍數(shù)大，則組織清晰，但視域小，不能觀察全貌，代表性受局限，放大倍數(shù)低，則效果完全相反，如圖12所示。制樣材料：砂紙、拋光劑、拋光布、34%硝酸酒精、濾紙四 實驗原理 金相顯微鏡結(jié)構(gòu)與使用簡單地說，成像原理就是將物像兩級放大。 實驗分三階段進行，首先熟悉金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)、操作方法和維護要求，再進行具體試樣的金相試樣制備，第三步觀察分析常見二元合金和鐵碳合金的組織。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　姓名： 班級： 學號： 材料工程基礎(chǔ)金相實驗 材料工程基礎(chǔ)　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　實驗指導書實驗一 金相試樣制備與組織觀察綜合實驗實驗學時：6h 實驗性質(zhì)：綜合性一、實驗目的1 了解金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)及主要零部件的作用；學會正確使用顯微鏡，提高物像的質(zhì)量；了解顯微鏡的維護方法。二、 實驗內(nèi)容 本次實驗為綜合實驗，要求綜合運用金相顯微鏡和各種金相制樣設(shè)備學會各種不同試樣的金相制樣要點，并能分析合金尤其是鐵碳合金的典型組織。三、 實驗儀器、設(shè)備及材料、設(shè)備砂輪機、預磨機、拋光機、電吹風、金相顯微鏡 實驗材料試樣：鐵碳合金試樣及有色金屬合金試樣（用于組織觀察）；制備試樣材料選用碳鋼。1） 顯微鏡的放大倍數(shù) 顯微鏡的放大倍數(shù)等于物鏡與目鏡放大倍數(shù)的乘積：f物，f目——物鏡和目鏡的焦距；l——顯微鏡的光鏡筒長度放大倍數(shù)的選擇決定于組織的粗細和觀察的目的。像差越小，則物越清晰。使用顯微鏡時縮小孔徑光欄，可減輕球差，提高像的清晰度。像域彎曲對顯微攝影不利，所以攝影時，應選擇經(jīng)過像域彎曲校正的平面消色差物鏡或平面復消色差物鏡。這種照明方式，光線基本上是垂直地射入試樣表面。暗場的照明效果同明場相反。 圖1—7 顯微鏡光學系統(tǒng)圖 圖1—8