实验三铁碳合金平衡组织分析与布氏硬度示范-PowerPo

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,实验三,铁,铁,碳,碳平衡,组,组织分,析,析与布,氏,氏硬度,测,测定,一、实,验,验目的,二、实,验,验仪器,三、实,验,验原理,四、操,作,作步骤,五、注,意,意事项,一、实,验,验目的,(1),熟,熟悉,各,各种铁,碳,碳合金,的,的平衡,组,组织特,征,征，进,一,一步掌,握,握含碳,量,量、平,衡,衡组织,与,与硬度,之,之间的,关,关系。,(2),熟,熟悉,布,布氏硬,度,度计的,使,使用方,法,法。,二、,实,实验仪,器,器,1.数,字,字网络,显,显微金,相,相系统,2.布氏硬,度,度计,3.1,铁,铁碳合金平,衡,衡组织特征,Fe-Fe3C相,图,图中,所,所标,出,出的,组,组织,是,是合,金,金在,平,平衡,条,条件,（,（冷,却,却速,度,度极,慢,慢）,下,下所,得,得到,的,的组,织,织，,称,称平,衡,衡组,织,织。,在,在工,业,业生,产,产条,件,件下,，,，冷,却,却速,度,度不,可,可能,是,是极,其,其缓,慢,慢的,，,，所,以,以很,难,难得,到,到平,衡,衡组,织,织，,但,但可,把,把退,火,火后,得,得到,的,的组,织,织近,似,似地,看,看做,平,平衡,组,组织,，,，本,实,实验,所,所用,试,试样,大,大部,分,分是,经,经过,退,退火,处,处理,的,的。,根据,含,含碳,量,量和,平,平衡,组,组织,的,的不,同,同，,铁,铁碳,合,合金,分,分为,工,工业,纯,纯铁,、,、碳,钢,钢和,白,白口,铸,铸铁,三,三大,类,类。,其,其室,温,温时,的,的平,衡,衡组,织,织及,形,形态,特,特征,如,如下,：,：,三、,实,实验,原,原理,3.1.1,工,工,业,业纯,铁,铁,工业,纯,纯铁,的,的显,微,微组,织,织是F+Fe3C,。,经,经35%HN03酒,精,精溶,液,液浸,蚀,蚀后,，,，F,呈,呈白,亮,亮色,等,等轴,晶,晶粒,，,，晶,界,界被,浸,浸蚀,呈,呈黑,色,色线,条,条；Fe3C,呈,白,白亮,色,色小,片,片状,分,分布,在,在F,晶,晶界,处,处,。,。Fe3C,的,的量,很,很少,，,，不,易,易观,察,察到,。,。工,业,业纯,铁,铁的,显,显微,组,组织,如,如图41所,示,示,图4,1,工,工,业,业纯,铁,铁显,微,微组,织,织,图4,2,高,高,倍,倍下,的,的珠,光,光体,形,形貌,312,共,共,析,析钢,共,共,析,析钢,（,（T8）,的,的显,微,微组,织,织是,全,全部,珠,珠光,体,体。,珠,珠光,体,体是,由,由F,片,片和Fe3C,片,片相,互,互交,替,替排,列,列形,成,成的,层,层片,状,状组,织,织。,经,经35%HNO3,酒,酒精,溶,溶液,浸,浸蚀,后,后，,其,其组,织,织中,的,的F,和,和Fe3C都,呈,呈白,亮,亮色,，,，而F和Fe3C,的,的相,界,界被,浸,浸蚀,呈,呈黑,色,色线,条,条。,在,在不,同,同放,大,大倍,数,数下,，,，由,于,于物,镜,镜的,鉴,鉴别,能,能力,不,不同,，,，所,观,观察,到,到的,珠,珠光,体,体形,态,态也,有,有差,别,别。,在,在高,倍,倍下,观,观察,时,时，,珠,珠光,体,体中,的,的片,状,状Fe3C呈,亮,亮白,色,色分,布,布在,白,白亮,色,色F,的,的基,体,体上,，,，而,其,其相,界,界呈,黑,黑色,线,线条,，,，如,图,图4,2,所,所示,。,。,在中,倍,倍下,观,观察,时,时，,由,由于,放,放大,倍,倍数,不,不足,，,，物,镜,镜的,鉴,鉴别,能,能力,小,小，Fe3C,片,片两,侧,侧的,相,相界,分,分辨,不,不清,，,，白,亮,亮色,的,的Fe3C便,变,变成,黑,黑色,线,线条,。,。这,时,时看,到,到的,珠,珠光,体,体形,态,态是,宽,宽白,条,条F,和,和细,黑,黑条Fe3C,相,相间,的,的混,合,合物,，,，即,黑,黑白,相,相间,的,的层,片,片状,，,，如,图,图4,3,所,所示,。,。在,低,低倍,下,下观,察,察时,，,，由,于,于放,大,大倍,数,数低,，,，难,以,以分,辨,辨出,哪,哪是F，,哪,哪是Fe3C,，,，此,时,时珠,光,光体,呈,呈暗,黑,黑色,块,块状,组,组织,。,。,图4,2,中,中,倍,倍下,的,的珠,光,光体,形,形貌,313,亚,亚,共,共析,钢,钢,亚共,析,析钢,显,显微,组,组织,是,是F+P,。,。随,钢,钢中,含,含碳,量,量的,增,增加,，,，F,量,量减,少,少，P量,增,增加,。,。经35,HNO3酒,精,精溶,液,液浸,蚀,蚀后,，,，P,的,的形,态,态和,共,共析,钢,钢类,似,似，F的,形,形态,和,和钢,的,的含,碳,碳量,有,有,关,关。,当,当含,碳,碳量,较,较低,时,时，F量,较,较多,，,，呈,白,白亮,色,色块,状,状分,布,布，,如,如图44,（,（45钢,的,的显,微,微组,织,织）,；,；当,含,含碳,量,量接,近,近共,析,析成,分,分时,，,，F,量,量少,，,，往,往,往呈,断,断续,的,的白,亮,亮色,网,网状,分,分布,在,在P,周,周围,。,。,图4,445,钢,钢的,显,显微,组,组织,314,过,过,共,共析,钢,钢,过共,析,析钢,的,的显,微,微组,织,织是P+Fe3C,。,随,随钢,中,中含,碳,碳量,的,的增,加,加，P量,减,减少,，,，Fe3C,量,量增,多,多。,经,经35,HNO3酒,精,精溶,液,液浸,蚀,蚀后,，,，P,的,的形,态,态和,共,共析,钢,钢类,似,似，Fe3C,的,形,形态,与,与钢,的,的含,碳,碳量,有,有关,。,。当Fe3C,量,不,不多,时,时，Fe3C,呈,断,断续,的,的网,状,状分,布,布在P周,围,围；,当,当Fe3C,量,量较,多,多时,，,，则,呈,呈连,续,续白,色,色网,状,状分,布,布，,如,如图45（T12钢,的,的显,微,微组,织,织）,。,。经,不,不同,的,的浸,蚀,蚀剂,浸,浸蚀,后,后，Fe3C,将,将显,示,示不,同,同的,颜,颜色,。,。若,用,用苦,味,味酸,钠,钠溶,液,液煮,蚀,蚀，,则,则Fe3C会,被,被染,成,成黑,褐,褐色,。,。,图4 5T12钢,显,显微组织,315 共,晶,晶白口铸,铁,铁,共晶白口,铸,铸铁的显,微,微组织是,全,全部莱氏,体,体。莱氏,体,体在室温,时,时是P和Fe3C,的,的混合物,。,。Fe3C包括共,晶,晶Fe3C和Fe3C，,二,二者连在,一,一起，分,辨,辨不开。,经,经35,HNO3酒精溶,液,液浸蚀后,，,，其形态,特,特征是在,白,白亮色Fe3C基,体,体上分布,着,着许多黑,色,色点状、,块,块状或短,条,条状P，,如,如图46所示。,图4,6,共,共,晶,晶白口,铁,铁显微,组,组织,31,6,亚,亚共,晶,晶白口,铁,铁,亚共晶,白,白口铁,的,的显微,组,组织是P+Fe3C,+L,d.,。,。经3,5%HNO3酒精,溶,溶液浸,蚀,蚀后，Ld,的,的形态,和,和共晶,白,白口铁,类,类似，,黑,黑色枝,状,状(或,块,块状),的,的P分,布,布在L,d的,基,基体上,，,，在P,周,周围有,一,一圈白,亮,亮色的Fe3C，,如,如图4,7所,示,示。,图4,7,亚,亚,共,共晶白,口,口铁显,微,微组织,31,7,过,过共,晶,晶白口,铁,铁,过共晶,白,白口铁,的,的显微,组,组织是Ld+Fe3C,。,。经3,5%HN03酒精,溶,溶液浸,蚀,蚀后，Ld,的,的形态,和,和共晶,白,白口铁,类,类似，Fe3C呈,粗,粗大的,白,白色条,状,状分布,在,在Ld基体,上,上，如,图,图48所示,。,。,图4,8,过,过,共,共晶白,口,口铁显,微,微组织,3.2,布,布氏硬,度,度,硬度是,指,指材料,对,对一更,硬,硬物体,压,压入其,内,内时所,表,表现的,抵,抵抗力,。,。在生,产和科,研,研应用,十,十分广,泛,泛，这,是,是由于,硬,硬度试,验,验与其,他,他机械,性,性能试,验,验如,拉伸、,弯,弯曲试,验,验等比,较,较，具,有,有下列,特,特点：,(1),试,试验后,工,工件不,被,被破坏,；,；,(2),可,可以在,各,各种形,状,状和尺,寸,寸的试,件,件上进,行,行试验,，,，不需,要,要特别,制,制样；,(3),试,试验,方,方法简,单,单，操,作,作方便,，,，测量,迅,迅速；,(4),材,材料,的,的硬度,值,值与其,强,强度之,间,间存在,一,一定的,关,关系。,常用的,硬,硬度试,验,验方法,有,有：布,氏,氏硬度,、,、洛氏,硬,硬度、,维,维氏硬,度,度和显,微硬度,。,。本试,验,验中学,习,习布氏,硬,硬度的,测,测定。,布氏硬,度,度试验,是,是所有,硬,硬度试,验,验中压,痕,痕最大,的,的一种,试,试验法,，,，它能,反映出,材,材料的,综,综合性,能,能，不,受,受试样,组,组织显,微,微偏析,及,及成分,不,不均匀,的,的影,响，所,以,以它是,一,一种精,度,度较高,的,的硬度,试,试验法,。,。在冶,金,金、锻,造,造、铸,造,造、,未经淬,火,火钢及,有,有色金,属,属等工,业,业领域,、,、实验,室,室、大,专,专院校,和,和科研,单,单位,内广泛,使,使用。,布氏硬,度,度试验,设,设备包,括,括；硬,度,度计、,球,球压头,及,及测量,显,显微镜,。,。根据,加,加力方,式,式及测,量,量对象,的,的不同,，,，布氏,硬,硬度计,有,有不同,的,的结构,形,形同式,：,：,1.直,接,接加荷,式,式,2.杠,杆,杆加荷,式,式,3.液,压,压加荷,式,式,4.电,子,子加压,式,式，无,砝,砝码,5.便,携,携式硬,度,度计，,这,这种仪,器,器体积,小,小，携,带,带方便,，,，适应,于,于现场,使,使用，,但,但精度,较,较低。,如,如弹簧,加,加荷式,，,，球压,头,头在压,缩,缩弹簧,推,推动下,压,压入试,样,样；,6.,锤,锤击硬,度,度计等,。,。,上述种,种,种仪器,中,中以,杠,杠杆式,硬,硬度计,数,数量最,多,多，使,用,用最为,广,广泛。,3.2.1布,氏,氏硬度,试,试验设,备,备介绍,：,：,布氏硬,度,度机的,内,内部结,构,构,XHB-3000型,数,数显布,氏,氏硬度,机,机是精,密,密的机,械,械结构,和,和微机,控,控制闭,环,环系统,的,的光、,机,机、电,一,一体化,产,产品,也,也是当,今,今比较,先,先进的,布,布氏硬,度,度计。,仪,仪器取,消,消了砝,码,码，采,用,用电动,加,加卸试,验,验力，,由,由0.5精,度,度的压,力,力传感,器,器进行,反,反馈，CPU,控,控制并,能,能对试,验,验中损,失,失的试,验,验力进,行,行自动,补,补偿。,压,压痕可,在,在仪器,上,上通过,测,测微目,镜,镜直接,测,测量，,并,并能在LCD,显,显示屏,显,显示压,痕,痕的直,径,径、硬,度,度值和17种,不,不同硬,度,度试验,的,的对照,表,表以及,当,当前设,置,置状态,下,下自动,显,显示布,氏,氏硬度,试,试验（HBW,）,）的范,围,围。在,页,页面上,还,还能进,行,行保荷,时,时间、,灯,灯光亮,度,度的设,置,置，同,时,时为方,便,便用户,的,的使用,设,设计一,个,个F/D2选,择,择表。,该机采,用,用液压,系,系统加,卸,卸试验,力,力，可,自,自动完,成,成一个,工,工作循,环,环，适,用,用于测,定,定大型,金,金属零,件,件的布,氏,氏硬度,值,值。,用,用光栅,测,测量压,痕,痕深度,，,，数字,显,显示硬,度,度值，,并,并可打,印,印记录,。,。每小,时,时可自,动,动完成400,次,次试验,，,，特别,适,适