1、金属材料与热处理课题课题十十 实验实验金属材料的拉伸实验金属材料的硬度测定金相显微镜的使用及金相试样的制备铁碳合金平衡组织观察与分析铸铁的显微组织观察实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验（1）观察拉伸过程中的各种现象（屈服、强化、缩颈、断裂）。（2）测定低碳钢的下屈服强度ReL、抗拉强度Rm、断后伸长率A和断面收缩率Z。（3）测定铸铁的抗拉强度Rm。（4）了解拉伸实验机的主要结构及使用方法。一、实验目的实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验（1）WE-300B型拉伸实验机，如图10-1所示。（2）游标卡尺。二、实验设备图10-1 WE-300B型拉伸实验机实验实验
2、1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验根据国家标准GBT 228.12010金属材料 拉伸实验 第1部分：室温实验方法的相关规定，选用如图10-2所示的圆形标准试样（低碳钢和铸铁各一件）。本次实验试样的直径d=10 mm，标距长度L0=50 mm。三、试样图10-2 实验用拉伸试样实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验（1）试样准备。将加工好的试样用刻划机将标距L0按10 mm的间隔刻成5格（铸铁试样不刻）。（2）测量试样原始尺寸。用游标卡尺测量标距两端及中间（图10-2中的、）3个截面处的d和L0的实际长度，将值填入表10-1中。四、实验步骤实验实验1 1 金属材料金属材
3、料的拉伸实验的拉伸实验实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验（3）实验机调整。根据试样所用材料的抗拉强度理论值和横截面积S，预估试样的最大载荷。根据预估的最大载荷，按实验机说明书对实验机进行调整。（4）安装试样。先将试样装夹在实验机的上夹头内，调整下夹头至适当位置，夹紧试样下端，调整好自动绘图装置。（5）加载测试。开动实验机，使之缓慢匀速加载。（6）观察与记录。注意观察拉伸曲线。曲线上e点以前的正比斜线为弹性变形阶段（试样初始受力时，头部在夹槽内有较大的滑动，故伸长曲线起始段为曲线）。这一阶段曲线应作匀速缓慢移动。当曲线不上升或上下波动时，说明材料出现“屈服”，此时曲线上的最低点
4、值即为下屈服载荷FeL，将此值填入表10-2。屈服现象结束后，曲线继续上升（上升速度由快变慢），此时进入强化阶段。曲线到达最高点b点时不再继续上升，此时数值即为最大载荷Fm。此时注意观察开始出现“缩颈”，截面迅速减小，曲线开始下降，直至k点断裂为止，bk阶段即为缩颈阶段。实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验（7）测量试样最终尺寸。停机取下试样，将断裂试样的两端对齐，用游标卡尺测量断裂后标距段的长度Lu和左、右两断口（缩颈）处的直径du。实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实
5、验的拉伸实验五、注意事项（2）铸铁试样测试时，不刻标记且只记录最大载荷Fm。（1）测量直径时，在各截面相互垂直的两个方向上各进行一次，取平均值。实验实验1 1 金属材料金属材料的拉伸实验的拉伸实验将实验所得数据填入表10-1和表10-2中，然后对实验数据进行整理并绘制拉伸曲线。六、实验报告实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定（1）了解布氏硬度计、洛氏硬度计的主要构造和测试原理。（2）掌握布氏硬度值、洛氏硬度值的测量范围及其测量步骤和方法。（3）初步建立碳钢的含碳量与其硬度间的关系和热处理能改变材料硬度的概念。一、实验目的布氏硬度实验设备主要有布氏硬度计和读数显微镜。常见的布氏硬
6、度计有液压式和机械式两大类。图10-3所示为HB-3000型机械式布氏硬度实验计，它是由机体、工作台、大小杠杆、减速器、换向开关等部件组成。实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定二、实验设备布氏硬度实验计的构造布氏硬度实验计的构造1.实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定 图10-3 HB-3000型机械式布氏硬度实验计结构1电源开关；2机体；3吊环；4大杠杆；5砝码；6换向开关；7减速器；8小杠杆；9弹簧；10压轴；11主轴衬套；12压头；13可更换工作台；14工作台立柱；15螺杆；16升降手轮；17螺母；18套简；19电动机实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度
7、测定的硬度测定实验时将试样放在可更换工作台13上，按顺时针方向转动升降手轮16，使工作台上升至试样与压头12接触。并在手轮打滑后，再开动电动机19，经减速器7减速后，驱动连杆与摆杆向下运动，此时压头即可由砝码5通过大杠杆4、小杠杆8及压轴10的作用，以一定大小的载荷压入试样。停留一定时间后，电动机自动反转，曲柄连轩带动摇杆上升而卸除载荷。在关闭电动机后，逆时针方向转动手轮，使工作台下降并取下试样，用读数显微镜测出压痕直径d，如图10-4所示，最后根据d的大小查表即可求得被测材料布氏硬度值。实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定图10-4 测试压痕直径实验实验2 2 金属材料金属材
8、料的硬度测定的硬度测定图10-5所示为HR-150A硬度计的结构简图。该硬度计由机架、加载机构、测量指示机构及试台升降机构等部分组成。加载机构由压头主轴系统、加载杠杆、砝码、缓冲器以及操纵杆和操纵手柄组成。洛氏硬度实验计的构造洛氏硬度实验计的构造2.实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定 图10-5 HR-150A 硬度计结构1调整块；2顶杆；3调整丝；4指示盘；5按钮；6压头；7工作台；8手轮；9放油螺钉；10砝码；11吊环；12操纵手柄实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定实验时将试样放在工作台7上，按顺时针方向转动手轮8，使工作台上升至试样与压头6接触，继续转
9、动手轮，通过压头和压轴，带动指示器表盘4的指针转动。待小指针对准红点，大指针置于垂直向上位置时(左右偏移不超过5格)，试样即已施加了10 kgf的预载荷。随后转动指示器表盘使大针对准B与C处，再向前推动操纵手柄12，在砝码10重量的作用下，使主载荷通过杠杆、压轴和压头作用于试样上。停留数秒钟后再扳动操纵手柄12，卸下主载荷，由于试样压痕部位材料的弹性恢复，促使主轴向上移动，经小杠杆带动指示器上的大指针转动至一定位置后停止，此时大指针所指刻度盘上的读数就是所测试样的洛氏硬度值。实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定图10-6 洛氏硬度指示器表盘实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度
10、测定的硬度测定硬度实验选用的金属材料见表10-3。三、实验材料实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定(1)试样表面通常为平面，表面应精细制备，使其光滑，不得带有油脂、氧化皮、漆层、裂纹、显著加工痕迹、凹坑和其他污物。(2)根据试样材料的种类、状态及厚度，按布氏硬度实验规范选择钢球压头的直径、载荷大小及载荷保持时间。四、实验方法和步骤布氏硬度实验布氏硬度实验1.实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定(3)把试样稳固地放在硬度计工作台上，顺时针转动工作台升降手轮，使钢球与试样接触，直到手轮与升降螺母产生相对运动时为止。(4)开动电动机将载荷加到试样上，并保持一定时间。(
11、5)关闭电动机，逆时针转动手轮，取下试样。实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定(6)用读数显微镜在两个相互垂直的方向上测出压痕直径 d1及d2，算出平均值：(7)根据d查附录表求出HB值。实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定(1)将试样稳妥地安置在工作台上，注意使试样与台面贴紧，然后顺时针转动手轮使试样升起至指示器的小指针指于红点。此时大指针应垂直向上指向B与C处，其偏移量不得超过5格，否则应另选一点进行。(2)转动指示器的调整盘使标记B(或C)对准大指针。洛氏硬度实验洛氏硬度实验2.实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定(3)将操纵手柄向后推，加
12、上总载荷，直至指示器大指针运动显著变慢直到停顿后，保留载荷约10 s，再将操作手柄扳回，以卸除主载荷。(4)按指示器上大指针所指的刻度读取读数;当采用金刚石压头时，按刻度盘外圈标记为C的黑字读数，当采用钢球作压头时，按刻度盘内圈标记为B的红字读数。(5)逆时针转动手轮，降下工作台，取下试样或者移动试样，选择新的位置继续进行实验。实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定(1)试样测试表面应为无氧化或无其他污物的光滑平面。(2)安放试样的测试表面应垂直钢球加载方向。(3)为保证实验结果准确，试样上压痕距试样边缘的距离应不小于压痕直径的2.5倍，而相邻压痕距离应不小于压痕直径的4倍。(4
13、)压痕直径d的大小应在0.25D0.6D范围内。五、注意事项布氏硬度实验布氏硬度实验1.实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定(1)试样的厚度应不小于8倍压痕的深度，试样的表面应光洁平坦，不得带有油脂、氧化皮、裂纹及其他污物。(2)根据试样的形状及尺寸选用合适的工作台。(3)在每个试样上的实验次数不宜少于两次，并采用两次读数的算术平均值作为其硬度值。(4)在试样上各压痕中心的距离及压痕中心至试样边缘的距离均不得小于3 mm。洛氏硬度实验洛氏硬度实验2.实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定1.简述实验目的及所用仪器设备。2.简述布、洛氏硬度实验法的优缺点及应用范围。
14、3.将实验结果分别填入表10-4和表10-5中。六、实验报告实验实验2 2 金属材料金属材料的硬度测定的硬度测定实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备(1)了解台式金相显微镜的主要构造和使用方法。(2)了解金相试样的制备方法。(3)初步掌握利用金相显微镜进行显微组织分析的基本方法。一、实验目的实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备二、实验概述利用肉眼或放大镜观察分析金属材料的组织和缺陷的方法称为宏观分析。宏观分析的优点是方法简单易行，观察区域大，可以纵观全貌。它的不足之处是人眼鉴别率有限，缺乏洞察细微组织和细微
15、缺陷的能力。为了研究金属材料的细微组织与缺陷，可采用显微分析。显微分析是利用放大倍数较高的金相显微镜，观察分析金属材料的显微组织和缺陷的方法。一般金相显微镜的放大倍数为数十倍至2 000倍，金属晶粒的平均直径约在101103 mm范围内，这正是借助于金相显微镜可看清的范围，故显微分析是目前生产检验与科学研究的常用方法之一。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备为了能观察到真实的、清晰的显微组织，首先要了解金相显微镜的构造与使用，并制备好金相试样。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备研究金属显微组织的光学显微镜
16、称为金相显微镜。金相显微镜不同于生物显微镜，生物显微镜是利用透射光来观察透明物体；金相显微镜则是利用反射光将不透明物体放大后进行观察或摄影。金相显微镜金相显微镜1.实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备（1）金相显微镜的成像原理。正常人眼看物体时，最适宜的距离大约为250 mm，这时人眼可以很好地区分物体的细微部分而不易疲劳，这个距离称为“明视距离”。一般人的眼睛在明视距离处能分辨的两点间最小距离约为0.150.30 mm。因此，在观察金属材料的显微组织时，需要利用金相显微镜进行放大。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金
17、相试样的制备金相显微镜通过物镜和目镜两次放大而得到倍数较高的放大像。其成像原理如图10-7所示。将金相试样置于物镜前焦点F1外少许，则试样上被观察的物体(以箭头AB表示)在物镜的后方得到一个放大倒立的实像AB。在设计显微镜时，已安排好使这个实像刚好落在目镜的前焦点F2内少许，再经过放大后，在250 mm的明视距离处获得一个经再次放大的倒立虚像AB。所以，人眼在目镜中观察到的是经物镜和目镜两次放大的物像。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备图10-7 金相显微镜成像原理实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备显微
18、镜的放大倍数。显微镜的分辨率。显微镜的质量决定于显微镜的总放大倍数、分辨率以及透镜的像差。透镜的像差。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备（2）金相显微镜的构造。金相显微镜由光学系统、照明系统和机械系统三部分组成，完善的金相显微镜还有照明装置和其他附件。金相显微镜的形式很多，通常可分为台式、立式和卧式三类。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备如图10-8所示为XJP-2型台式金相显微镜光学及照明系统示意图。由灯泡1发出的光线，经过聚光镜组2及反射镜13被会聚在孔径光栏12上，随后经过聚光镜组3，穿过半反射镜
19、4后经补助透镜5再度将光线会聚在物镜6的后方焦平面上。最后，光线通过物镜，以平行光照亮试样，使其表面得到充分而均匀的照明。从试样反射回来的光线复经物镜6、补助透镜5、半反射镜4、补助透镜10以及棱镜9和棱镜8形成一个物体的放大倒立实像。该像被目镜7再度放大。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备图10-8 XJP-2型台式金相显微镜光学及照明系统1灯泡；2、3聚光镜组；4半反射镜；5、10补助透镜；6物镜；7目镜；8、9棱镜；11视场光栏；12孔径光栏；13反射镜实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备XJP-2
20、型台式金相显微镜构造如图10-9所示。它是采用倒置式光路，用安装在圆盘形底座15内的低压灯泡作为照明光源，利用灯座偏心圈8调整光源位置。光源聚光系统、反射镜、孔径光栏14等都安装在底座内。金相试样放在载物台1上。载物台与托盘之间有四方导架，并用黏性油加在两者之间用于推动，可使载物台在水平面各方向上移动，以改变试样的观察部位。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备图10-9 XJP-2型台式金相显微镜构造1载物台；2物镜；3半反射镜；4转换器；5传动箱；6微调焦手轮；7粗调焦手轮；8偏心圈；9目镜；10目镜管；11固定螺钉；12调节螺钉；13视场光栏；1
21、4孔径光栏;15底座孔径光栏14用以调节射向物镜的入射光线束的粗细。一般以调节到物像最清晰及使人眼感到舒适为原则。在更换物镜后必须重新调节孔径光栏。视场光栏13用以调节视场大小，一般以调节到其边缘正好与目镜视场同样大小或略小些为宜。有时为了观察某一试样的局部细微组织，也可将视场光栏缩小到刚好包围此局部组织，以收到更好的效果。若视场光栏不在目镜视场正中，可通过两个调节螺钉12将其调到正中位置。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备（3）金相显微镜的使用及维护。金相显微镜是精密
22、、贵重的光学仪器，使用时必须细心谨慎。使用时应按下列步骤进行。按金相观察放大倍数的要求，选配好物镜及目镜，分别安装在转换器的物镜座及目镜管内，并使转换器转至固定位置。移动载物台，使物镜位于载物台中心孔的中央，然后把金相试样倒置在载物台上。接通变压器电源，开亮灯泡。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备旋转粗调焦手轮进行调焦，当呈现出模糊的映像时，再转动微调焦手轮，直到所观察的像清晰为止。调节孔径光栏和视场光栏的大小，以获得最佳质量的物像。观察完毕应立即关灯，以延长灯泡的使用寿命。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样
23、的制备在金相显微镜的维护和保养中，一般应注意以下事项。金相试样放在载物台之前，必须洗净、吹干，并注意不得碰触试样表面。光学零件必须保持清洁，切不可用手指触摸光学镜片。若发现镜面上有脏物或灰尘时，应及时用吹球吹去灰尘或用擦镜头纸及二甲苯轻轻擦拭清除，但不得用酒精，以防透镜胶被溶解。在更换物镜时，要防止物镜受碰撞而损坏。在调焦时，要缓慢地旋转调焦手轮，谨防物镜与试样接触相碰。物镜、目镜内的镜片以及显微镜上其他光学构件均不能私自拆卸。若出现故障，应立即报告老师处理。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备金相试样的制备包括取样、磨制、抛光、浸蚀四个步骤。制备好
24、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。金相试样的制备金相试样的制备2.（1）取样。显微试样的选取应根据观察的目的，取其具有代表性的部位。例如，分析金属的缺陷和失效原因时，应在发生缺陷和失效部位取样，同时也在完好的部位取样，以便对比；在观察金属铸件组织时，由于存在偏析现象，必须从表面层到中心同时取样进行观察；对于轧制和锻造材料则应同时截取横向(垂直于轧制方向)及纵向(平行于轧制方向)的金相试样，以便于分析比较表层缺陷及非金属夹杂物的分布情况；对于一般热处理后的零件，由于金相组织比较均匀，试样的截取可在任一截面进行。实
25、验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备选取金相试样的尺寸时要便于握持和易于磨制。试样尺寸通常采用直径1215 mm、高1015 mm的圆柱或边长1215 mm的方形试样，如图10-10所示。对形状特殊或尺寸细小不易握持的试样，或为了试样不发生倒角，需要使用试样夹或利用样品镶嵌机，把试样镶嵌在低熔点合金或塑料(如胶木粉、聚乙烯及聚合树脂等)中。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备图10-10 金相试样的尺寸实验实验3 3 金相金相显微
26、镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备（2）磨制。试样的磨制一般分粗磨和细磨两道工序。粗磨。粗磨的目的是获得一个平整的表面。钢铁材料试样的粗磨通常在砂轮机上进行，但在磨制时应注意：试样对砂轮的压力不宜过大，否则会在试样表面形成很深的磨痕，增加精磨和抛光的困难；要随时用水冷却试样，以免受热引起组织变化；试样边缘的棱角若无保存必要，可先行倒角，以免在细磨及抛光时撕破砂纸或抛光布，甚至造成试样从抛光机上飞出伤人。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备细磨。经粗磨后试样表面虽较平整，但仍存在较深的磨痕及较大的变形层。细磨的目的就是消除这些磨痕及变
27、形层，以得到平整而光滑的磨面，为下一步的抛光做好准备。将粗磨好试样用水冲洗擦干后就开始进行细磨。细磨是在一套粗细程度不同的金相砂纸上，由粗到细依次顺序进行。常用的砂纸号数有01、02、03、04四种，前者磨粒较粗，后者较细。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备细磨时将砂纸放在玻璃板上，手指紧握试样，并使磨面朝下，均匀用力向前推行磨制。在回程时，应提起试样不与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度。每更换一号砂纸时，须将试样的研磨方向调转90，即与上一道磨痕方向垂直，直到将上一号砂纸所产生的磨痕全部消除为止。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样
28、的制备显微镜的使用及金相试样的制备(3)抛光。抛光的目的在于去除细磨之后的磨痕和变形层，以获得光滑的镜面。常用的抛光方法有机械抛光、电解抛光和化学抛光三种，其中以机械抛光应用最广，本实验仅介绍机械抛光。抛光后的试样，其磨面应光亮无痕，且石墨或夹杂物等不应抛掉或有曳尾现象。这时试样先用清水冲洗，再用无水酒精清洗磨面，最后用吹风机吹干。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备(4)浸蚀。经抛光后的试样若直接在显微镜下观察，由于试样表面的反射作用，只能看到试样的夹杂物、石墨、孔洞、裂纹等，无法辨别出各种组成物及其形态特征。要观察金属的组织，必须经过适当的浸蚀。
29、由于有的组织或是晶界易腐蚀而呈现凹凸不平，表面与入射光线垂直的组织将大部分光线反射回去，在显微镜视场中呈白亮状；而有些组织由于表面不垂直于入射光线，而使许多光线散射掉，只有很少的光线反射回去，在显微镜视场中呈灰暗状。由此明暗不同产生衬度而形成图像，金属的显微组织就能正确地显示出来。目前最常用的浸蚀方法是化学浸蚀法，其主要原理是利用浸蚀剂对试样表面的化学溶解作用或电化学作用(即微电池原理)来显示组织。钢铁材料最常用的浸蚀剂为3%4%硝酸酒精熔液或4%苦味酸酒精溶液。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备纯金属及单相合金的浸蚀是一个纯化学溶解过程。由于晶界
30、原子排列较乱，具有较高的能量，故晶界处易被浸蚀而呈沟壑。在显微镜下观察时，使光线在晶界处被漫反射而未能进入物镜，因此显示出一条条黑色的晶界,如图10-11所示。图10-11 铁素体显微组织两相以上合金的浸蚀是一个电化学腐蚀过程。由于金属材料中各相的化学成分和结构不同，故具有不同的电极电位，在浸蚀剂中就构成了许多微电池，电极电位低的相为阳极而被溶解，电极电位高的相为阴极而保持不变，故在浸蚀后成了凹凸不平的表面。在显微镜下，由于光线在各处的反射情况不同，故可观察到各种不同的相和显微组织。图10-12所示为不同放大倍数下的珠光体组织形态。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使
31、用及金相试样的制备实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备图10-12 片状珠光体实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备浸蚀的方法是将试样磨面浸入浸蚀剂中，或用棉花蘸上浸蚀剂擦拭表面。浸蚀时间要适当，一般试样磨面发暗时就可停止，如果浸蚀不足可重复浸蚀。浸蚀完毕后立即用清水冲洗，接着用酒精冲洗，最后用吹风机吹干。这样制得的金相试样即可在显微镜下进行观察和分析研究。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备（1）金相显微镜。（2）抛光机、吹风机。（3）不同粗细的金相砂纸一套、抛光
32、磨料、浸蚀剂、无水酒精。（4）待制的金相试样等。三、实验设备及用品实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备四、实验方法与步骤（2）按金相试样的制备步骤，制备一合格的金相试样，在显微镜下观察金相试样。（1）认真听取教师讲解金相显微镜的原理、构造和使用。熟悉金相显微镜的操作规程和注意事项。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备五、注意事项（1）安装、换取物镜、目镜时，切勿使镜头触及硬物，切不可失手跌落，严禁用手、毛巾、手绢、棉花或一般纸张去擦拭镜头，镜头上若有脏物油污，必须用特制的擦镜纸轻轻擦拭。（2）显微镜光源为低
33、压电灯，必须使用固定的变压器，不得直接接220 V电源。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备（3）要熟悉镜筒、样品台升降手轮的拧动方向，拧动时不要用力过猛，拧不动时不可粗暴用力，可能是拧到头了，应反向拧回。（4）显微镜出现故障，应立即报告指导老师或实验人员，不得擅自拆卸部件。（5）不能将浸蚀后未冲洗、冲洗后未干燥的样品置于样品台上，以免显微镜头、样品台等受浸蚀。实验实验3 3 金相金相显微镜的使用及金相试样的制备显微镜的使用及金相试样的制备（1）简述实验目的及所用仪器设备。（2）制备金相试样的步骤是什么?在制备金相试样时应注意什么问题?（3）为什么未
34、经制备过的金属材料，在金相显微镜下观察不到其显微组织?六、实验报告实验实验4 4 铁铁碳合金平衡组织观察与分析碳合金平衡组织观察与分析（1）进一步熟悉Fe-Fe3C相图，观察和识别铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征。（2）熟悉金相显微镜的使用。（3）加深对平衡状态下铁碳合金的成分、组织、性能之间关系的理解。一、实验目的实验实验4 4 铁铁碳合金平衡组织观察与分析碳合金平衡组织观察与分析二、实验设备及用品（1）金相显微镜。（2）工业纯铁、20、45、60、T8、T12钢及亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的金相试样，见表10-6。实验实验4 4 铁铁碳合金平衡组织观察与分析碳合金平衡组
35、织观察与分析（1）安装物镜与目镜。按要求的放大倍数选配物镜与目镜，并将物镜装在物镜转换器上，将目镜插入目镜筒中。（2）接通电源。（3）放置试样。将试样放置在载物台上，用压片机构压紧。三、实验方法与步骤实验实验4 4 铁铁碳合金平衡组织观察与分析碳合金平衡组织观察与分析（4）调焦。先用粗调焦手轮调节焦距，看到成像组织后，再用微调焦手轮进行微调，直至图像清晰。（5）认真观察表10-6所列的铁碳合金的显微组织，识别各显微组织的组织特征(各相或组织组分的数量、形态与分布)。根据组织特征绘出其显微组织示意图，记录所观察的各种铁碳合金的牌号或名称、显微组织、放大倍数及浸蚀剂。（6）观察后切断电源，取下镜头
36、与试样，放回原处。实验实验4 4 铁铁碳合金平衡组织观察与分析碳合金平衡组织观察与分析（1）实验目的。（2）实验所用仪器设备、试样。（3）按下列要求画出20、T8、T12、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的显微组织，并注明各组织的名称。（4）在铁碳合金组织中，渗碳体可能有几种存在方式和组织形态?试分析它对性能有什么影响?四、实验报告实验实验5 5 铸铁铸铁的显微组织观察的显微组织观察 一、实验目的 观察灰口铸铁的显微组织特征，识别灰口铸铁中石墨的形态与基体类型，从而理解铸铁力学性能与组织的关系。根据石墨形态的不同，灰口铸铁可分为灰铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁和可锻铸铁四种。由于铸铁的组
37、织是由钢的基体和石墨组成，而石墨是软而脆的相，与基体的结合力很小，在制样过程中极易从基体中脱出，形成曳尾和孔洞，并且造成石墨污染而混淆了石墨缺陷。故铸铁试样磨光时，可在砂纸上涂以石蜡，滴上煤油或肥皂水作润滑剂，防止石墨剥落。抛光时用短毛织物，淋上MgO或Cr2O3抛光微粉水溶液，可减少石墨剥落，以获得较好的抛光效果。此外，抛光时将试样逆抛光盘旋转方向缓慢转动，可避免石墨曳尾。实验实验5 5 铸铁铸铁的显微组织观察的显微组织观察二、实验概述实验实验5 5 铸铁铸铁的显微组织观察的显微组织观察石墨是非金属，没有反光能力，在显微镜下呈暗灰色，未经浸蚀即清晰可见。试样进行浸蚀时，可能把石墨和基体交界处
38、腐蚀掉，导致在显微镜下观察到的石墨尺寸较其本身尺寸大些。所以，若只鉴别铸铁中石墨的形状、分布、大小和数量时，只需磨光、抛光后可直接观察，不需要浸蚀。实验实验5 5 铸铁铸铁的显微组织观察的显微组织观察（1）金相显微镜。（2）供显微观察用的灰口铸铁试样一套。三、实验设备及用品实验实验5 5 铸铁铸铁的显微组织观察的显微组织观察四、实验方法及步骤实验方法及步骤与实验4相同，但在观察铸铁的显微组织时，应注意分辨各种铸铁的基体类型及石墨的形态、大小、数量及分布，并绘制各种铸铁的显微组织示意图。实验实验5 5 铸铁铸铁的显微组织观察的显微组织观察五、实验报告（1）简述实验目的，实验设备及试样。（2）按照下面要求画出灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁的显微组织示意图(任何一种基体均可)各一幅，并注明各组织的名称、放大倍数及浸蚀剂。（3）石墨的形态不同对灰口铸铁性能有什么影响？Thank you
