【正文】 5. 淬火時(shí)水溫應(yīng)保持20～30左右，水溫過高要及時(shí)換水。也可以采用經(jīng)驗(yàn)公式近似地估算回火溫度。（2） 保溫時(shí)間的確定淬火加熱時(shí)間實(shí)際上是將試樣加熱到淬火溫度所需的時(shí)間及在淬火溫度停留所需時(shí)間的總和。一般中碳鋼(如45鋼)經(jīng)退火后組織穩(wěn)定，硬度較低(HB180～220)有利于下一步進(jìn)行切削加工。3簡(jiǎn)述二元鑄態(tài)合金常見組織組成物種類和組織特點(diǎn)4簡(jiǎn)述FeC合金平衡組織中常見組織組成物種類和組織特點(diǎn)5簡(jiǎn)述材料進(jìn)行熱處理的目的6簡(jiǎn)述碳鋼常見的熱處理方式及對(duì)應(yīng)熱處理工藝處理后顯微組織及性能特點(diǎn)課后1 畫出鐵碳相圖，并分析含碳量對(duì)碳鋼平衡組織的影響。[4] 調(diào)節(jié)焦距，使物像清晰。若將淬火溫度提高到1000 ℃(過熱淬火)，由于奧氏體晶粒的粗化，經(jīng)淬火后將得到粗大針狀馬氏體組織。 鐵碳合金非平衡組織特征概述鐵碳合金經(jīng)緩冷后的顯微組織基本上與鐵碳相圖所預(yù)料的各種平衡組織相符合，但碳鋼在非平衡狀態(tài)，即在快冷條件下的顯微組織就不能用鐵碳合金相圖來加以分析，而應(yīng)由過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線圖—C曲線來確定。若組織完全清晰可見，浸蝕就合適。得到光滑的平面。試樣尺寸不能過大或過小，以利制樣操作。視場(chǎng)光欄不影響像的清晰度和分辨率，只能改變視場(chǎng)大小，提高襯度。暗場(chǎng)的照明效果同明場(chǎng)相反。像差越小，則物越清晰。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　姓名： 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 材料工程基礎(chǔ)金相實(shí)驗(yàn) 材料工程基礎(chǔ)　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書實(shí)驗(yàn)一 金相試樣制備與組織觀察綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6h 實(shí)驗(yàn)性質(zhì)：綜合性一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)及主要零部件的作用；學(xué)會(huì)正確使用顯微鏡，提高物像的質(zhì)量；了解顯微鏡的維護(hù)方法。像差的大小，不僅與顯微鏡的設(shè)計(jì)制造有關(guān)，而且與使用是否正確有關(guān)。平滑磨面的像是暗黑的，而劃痕、凹坑則是明亮的。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(shí)，選用適當(dāng)?shù)臑V色片，可提高照片的襯度。 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。拋光的方法有機(jī)械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光、機(jī)械電解拋光、機(jī)械化學(xué)拋光。若組織未完全顯示出來，應(yīng)再加浸蝕，若浸蝕過度，則應(yīng)重新拋光后再浸蝕。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。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）。應(yīng)先粗調(diào)至物像基本可見時(shí)，再微調(diào)。2 分析碳鋼平衡組織滲碳體的幾種形態(tài)及形成條件。 正火則是將鋼加熱到Ac3或A cm以上30～50℃，保溫后進(jìn)行空冷。加熱時(shí)間與鋼的成分、工件的形狀尺寸、所用的加熱介質(zhì)、加熱方法等因素有關(guān)，一般按照經(jīng)驗(yàn)公式加以估算，碳鋼在電爐中加熱時(shí)間的計(jì)算列于表3。例如45鋼的回火溫度經(jīng)驗(yàn)公式為：T(℃)≈200＋K(60－χ)式中：K——系數(shù)，當(dāng)回火后要求的硬度值＞HRC30時(shí)，K=11；＜HRC30時(shí)，K=12。6. 實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)備操作規(guī)程和實(shí)驗(yàn)室工作條例，保證自身安全和他人安全，保證設(shè)備正常，有異常及時(shí)與實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師聯(lián)系。4. 試樣在淬火液中應(yīng)不斷攪動(dòng)，否則試樣表面會(huì)由于冷卻不均而出現(xiàn)軟點(diǎn)?，F(xiàn)將幾種常用的碳鋼(4T10和T12 )回火溫度與硬度的關(guān)系列于表6。各種不同成分碳鋼的臨界溫度列于表2中。此時(shí)奧氏體在高溫區(qū)發(fā)生分解而得到比較接近平衡狀態(tài)的組織。2簡(jiǎn)述金相試樣制備的過程及各操作步驟注意要點(diǎn)。照明燈泡一般是6V、12V、50V等 。T12鋼在正常溫度淬火后的顯微組織，除了細(xì)小的馬氏體外尚有部分未溶入奧氏體中的滲碳體(呈亮白色顆粒)。必須指出，在顯微鏡下觀察珠光體時(shí)，當(dāng)片層粗大時(shí)，可見滲碳體與鐵素體的相界線，則滲碳體為白亮的片狀(用硝酸酒精浸蝕)，若片層較小或放大倍數(shù)低時(shí)，則滲碳體為一條黑線；若片層很小，或放大倍數(shù)很小時(shí)，連珠光體的片層狀也不能分辨，則為黑暗的一片，所以Fe—C合金的平衡組織中片層狀組織或黑色區(qū)域都是珠光體。一般是磨面變灰即可，試樣經(jīng)浸蝕后必須經(jīng)水沖洗、再用吸水紙吸水電吹風(fēng)吹干后才能在顯微鏡下觀察。4）拋光 拋光的目的是去除砂紙的磨痕。以免組織變化，所以必須水冷。 視場(chǎng)光欄：其位置在孔徑光欄之后。2）暗場(chǎng)照明 由明場(chǎng)變?yōu)榘祱?chǎng)的方法是：用環(huán)形光欄代替孔徑光欄，再在物鏡外套一弧形反射聚光器。 圖1—1 光學(xué)成像原理示意圖 (a) 低倍 (b)高倍圖1—2 不同放大倍數(shù)下的帶狀組織 2） 顯微鏡的像差 像差就是物點(diǎn)經(jīng)透鏡后不能聚焦于一點(diǎn)，而使像模糊不清的現(xiàn)象。2 學(xué)習(xí)金相試樣的制備方法；了解金相試樣質(zhì)量對(duì)金相分析的影響。主要的像差有色差、球差和像域彎曲。 與明場(chǎng)相比，暗場(chǎng)的襯度好，分辨率高，能判斷非金屬類雜物的透明度和顏色。 金相試樣的制備金相試樣質(zhì)量，直接關(guān)系著金相檢查的結(jié)論的可靠性。但試樣太小或太薄如細(xì)絲、薄片細(xì)管等，或檢查表層組織不允許倒角，制樣時(shí)比較困難，則必須將它夾持或鑲嵌在另一材料中。本實(shí)驗(yàn)采用最常用的機(jī)械拋光法。 合金組織觀察與分析 二元合金鑄態(tài)組織特征1）單相固溶體組織的特征 單相固溶體平衡組織就是一個(gè)個(gè)的晶粒，如圖3—1(左)所示。通過金相顯微鏡觀察，可以看出過冷奧氏體各種轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織形態(tài)各不相同。 圖320 20鋼正常淬火組織 圖321 45鋼正常淬火組織 圖322 45鋼油冷淬火組織 圖323 上貝氏體組織 圖324 下貝氏體組織 圖325 T12鋼過熱淬火組織 [3]鋼的回火組織鋼經(jīng)淬火后所得到的馬氏體和殘余奧氏體均為不穩(wěn)定組織，它們具有向穩(wěn)定的鐵素體和滲碳體的兩相混合物組織轉(zhuǎn)變的傾向。使用高倍物鏡，應(yīng)特別注意物鏡與試樣相碰。3 比較共析鋼過冷奧氏體在不同形成溫度時(shí)轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的組織特征；比較碳鋼的正火與退火組織之間、淬火與回火組織之間組織差異。由于冷卻速度稍快，與退火組織相比，組織中的珠光體相對(duì)量較多，且片層較細(xì)密，所以性能有所改善。（3） 冷卻速度的影響 冷卻是淬火的關(guān)鍵工序，它直接影響到鋼淬火后的組織和性能。 χ——所要求的硬度值(HRC)。7. 每組實(shí)驗(yàn)完畢，對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所和設(shè)備進(jìn)行清掃，維護(hù)好實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。3. 試樣由爐中取出淬火時(shí)，動(dòng)作要迅速，以免溫度下降，影響淬火質(zhì)量。各種鋼材的回火溫度與硬度之間的關(guān)系曲線可從有關(guān)手冊(cè)中查閱。溫度過高晶粒容易長(zhǎng)大，而且增加氧化脫碳和變形的傾向。 鋼的退火通常是把鋼加熱到臨界溫度Ac1或Ac3 以上，保溫一段時(shí)間，然后緩慢地隨爐冷卻。八 思考題預(yù)習(xí) 1簡(jiǎn)述金相顯微鏡的結(jié)構(gòu)及使用時(shí)的注意事項(xiàng)。[3] 接通照明電源。45鋼經(jīng)加熱到860 ℃后油冷的顯微組織（圖322），亮白色為馬氏體，呈黑色塊狀分布于晶界處的為屈氏體，鋼在MS點(diǎn)以上溫度淬火時(shí)，還會(huì)得到B上（圖323）和B下（圖324）組織。 圖34 工業(yè)純鐵組織 圖35 珠光體組織 圖36 亞共