常州大学：材料科学实验教学课件（PPT讲稿）铁碳合金平衡组织观察

铁碳合金平衡组织观察 ● 实验目的 ◆1.识别和研究铁碳合金（碳钢和白口铸铁) 在平衡状态下显微组织。 ◆2.分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响， 加深理解成分、组织与性能之间的相互关 系

铁碳合金平衡组织观察 ⚫实验目的 ◆1.识别和研究铁碳合金（碳钢和白口铸铁） 在平衡状态下显微组织。 ◆2.分析含碳量对铁碳合金显微组织的影响， 加深理解成分、组织与性能之间的相互关 系

1600 21495℃ 8捌 1300 L+Y 1200 1227℃ 1148C -“L+Fe:C 1100 2.11 4.30 88 900 V+Fe Ce+Ld La Fe3Cr+La X770℃ 29 Y+FeCr 727℃ 700o.02i80.77 600 500 Fe Cm P+FeCn P+Fc3Cu+Ld 400 Fe:C+L a+P 300 Fe3C- 230'℃ 200 100 ℉c0.51.0152.02.53.0334.04.55.0536.06.69 c(%) Fe-Fe3C相图

Fe-Fe3C相图

各种铁碳合金在室温下的显微组织 类型 含碳量C% 显微组织 浸湿剂 工业纯纯铁 (0.02 铁素体 4%硝酸酒精溶液 碳钢 亚共析钢 0.02-0.77 铁素体+珠光体 4%硝酸酒精溶液 共析钢 0.77 珠光体 4%硝酸酒精溶液 过共析钢 0.77-2.11 珠光体+二次渗碳体 4%硝酸酒精溶液 白口 亚共晶白口铸铁 2.11-4.30 珠光体+二次渗碳体 4%硝酸酒精溶液 铸铁 +莱氏体 共晶白口铸铁 4.30 莱氏体 4%硝酸酒精溶液 过晶白口铸铁 4.30-6.69 莱氏体+二次渗碳体 4%硝酸酒精溶液

类型 含碳量C% 显微组织 浸湿剂 工业纯纯铁 〈0.02 铁素体 4%硝酸酒精溶液 碳钢 亚共析钢 0.02-0.77 铁素体+珠光体 4%硝酸酒精溶液 共析钢 0.77 珠光体 4%硝酸酒精溶液 过共析钢 0.77-2.11 珠光体+二次渗碳体 4%硝酸酒精溶液 白口 铸铁 亚共晶白口铸铁 2.11-4.30 珠光体+二次渗碳体 +莱氏体 4%硝酸酒精溶液 共晶白口铸铁 4.30 莱氏体 4%硝酸酒精溶液 过晶白口铸铁 4.30-6.69 莱氏体+二次渗碳体 4%硝酸酒精溶液 各种铁碳合金在室温下的显微组织

纯铁的室温平衡组织(0.01C/%) 45钢的室温平衡组织(0.45C/%) 铁素体 铁素体+珠光体 T8钢的室温平衡组织(0.77C/%) T12钢的室温平衡组织(1.2C/%) 珠光体 珠光体+二次渗碳体

纯铁的室温平衡组织(0.01C/%) 铁素体 45钢的室温平衡组织(0.45C/%) 铁素体+珠光体 T8钢的室温平衡组织(0.77C/%) 珠光体 T12钢的室温平衡组织(1.2C/%) 珠光体+二次渗碳体

亚共晶白口铸铁室温平衡组织 共晶白口铸铁室温平衡组织 过共晶白口铸铁室温平衡组织

亚共晶白口铸铁室温平衡组织 共晶白口铸铁室温平衡组织 过共晶白口铸铁室温平衡组织

铁碳合金标准试样的平衡组织 编号 材料 处理状态 侵蚀剂 放大倍数 工业纯铁 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 2 45 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 3 T8 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 4 T12 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 5 亚共晶白口铁 铸造 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 6 共晶白口铁 铸造 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 7 过共晶白口铁 铸造 3-4%硝酸酒精溶液 ×450

编号 材料 处理状态 侵蚀剂 放大倍数 1 工业纯铁 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 2 45 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 3 T8 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 4 T12 退火 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 5 亚共晶白口铁 铸造 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 6 共晶白口铁 铸造 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 7 过共晶白口铁 铸造 3-4%硝酸酒精溶液 ×450 铁碳合金标准试样的平衡组织

●实验设备及材料 ◆金相显微镜； ◆金相图册： ◆各种铁碳合金的显微样品 ●实验内容及步骤 ◆验前学生应复习讲课中的有关内容和阅读实 验指导书，为实验做好理论方面的准备； ◆在显微镜下观察和分析铁碳合金标准试样的 平衡组织，识别钢和铸铁组织形态的特征，根 据Fe-Fe3C相图分析各合金的形成过程；建立 成分、组织之间相互关系的概念

⚫实验设备及材料 ◆金相显微镜； ◆金相图册； ◆各种铁碳合金的显微样品 ⚫实验内容及步骤 ◆验前学生应复习讲课中的有关内容和阅读实 验指导书，为实验做好理论方面的准备； ◆在显微镜下观察和分析铁碳合金标准试样的 平衡组织，识别钢和铸铁组织形态的特征，根 据Fe-Fe3C相图分析各合金的形成过程；建立 成分、组织之间相互关系的概念

◆ 绘出所观察的显微组织示意 图，画时抓住组织形态的典型特 征，并在图中表示出来。 ◆根据显微组织近似确定亚共 析钢的含碳量： C%=(P×0.77)/100+ (F×0.0218)/100, 式中：P和F分别为珠光体 和铁素体所占面积(%)

◆ 绘出所观察的显微组织示意 图，画时抓住组织形态的典型特 征，并在图中表示出来。 ◆ 根据显微组织近似确定亚共 析钢的含碳量： C%= (P×0.77)/ 100 + (F×0.0218)/100, 式中：P和F分别为珠光体 和铁素体所占面积（%）

●实验报告要求 ◆实验目的 ◆画出所观察显微组织示意图，并注明 材料名称、含碳量、侵蚀剂和放大倍数， 显微组织画在直径为30-50mm的圆内， 并将组成物名称以箭头引出标明 ◆根据所观察的显微组织近似确定一种 亚共析钢的含碳量 ◆分析和讨论：含碳量对铁碳合金的组 织和性能的影响 。 ◆实验后的感想与体会

⚫实验报告要求 ◆实验目的 ◆画出所观察显微组织示意图，并注明 材料名称、含碳量、侵蚀剂和放大倍数， 显微组织画在直径为30-50mm的圆内， 并将组成物名称以箭头引出标明。 ◆根据所观察的显微组织近似确定一种 亚共析钢的含碳量。 ◆分析和讨论：含碳量对铁碳合金的组 织和性能的影响。 ◆实验后的感想与体会