平衡組織觀察實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)ppt課件

1、機(jī)械根底實(shí)驗(yàn)鐵碳合金平衡組織察看武漢理工大學(xué)機(jī)電工程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中心鐵碳平衡組織察看及金相顯微鏡的運(yùn)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解金相試樣的制備過(guò)程及金相顯微鏡的構(gòu)造和運(yùn)用方法。2.進(jìn)一步熟習(xí)FeFe3C相圖，了解不同成分的合金在平衡形狀下的顯微組織特征。3.了解碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鐵碳合金顯微組織的影響，從而加深了解成分、組織與性能之間的相互關(guān)系。4.經(jīng)過(guò)“互動(dòng)，提高學(xué)生對(duì)金相分析研討的興趣，提高學(xué)生創(chuàng)新才干的培育。5.將金相顯微鏡與計(jì)算機(jī)及相關(guān)的分析系統(tǒng)視頻金相模塊、金相分析模塊、圖形處置模塊等相連，使學(xué)生初步掌握金相顯微鏡、鐵碳合金顯微組織分析及多媒體網(wǎng)絡(luò)、圖像分析等多項(xiàng)知識(shí)與技藝。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、鐵碳合

2、金的平衡形狀金相試樣試 樣 材 料浸 蝕 劑室 溫 下 的 顯 微 組 織工業(yè)純鐵4硝酸酒精溶液鐵素體20鋼4硝酸酒精溶液鐵素體珠光體45鋼4硝酸酒精溶液鐵素體珠光體60鋼4硝酸酒精溶液鐵素體珠光體T8鋼4硝酸酒精溶液珠光體T12鋼4硝酸酒精溶液珠光體二次滲碳體（亮白色）亞共晶白口鑄鐵4硝酸酒精溶液珠光體二次滲碳體低溫萊氏體共晶白口鑄鐵4硝酸酒精溶液低溫萊氏體過(guò)共晶白口鑄鐵4硝酸酒精溶液一次滲碳體低溫萊氏體2、金相互動(dòng)系統(tǒng) 金相互動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是集合了先進(jìn)的顯微鏡、圖像分析、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體計(jì)算機(jī)為一體的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)教學(xué)觀念、教學(xué)方法和教育手段的現(xiàn)代化。三、實(shí)驗(yàn)概述 鐵碳合金的平衡組織是研討

3、和分析鋼鐵資料的根底，所謂平衡形狀的顯微組織是指合金在極為緩慢的冷卻條件下如退火形狀即接近平衡形狀所得到的組織。鐵碳合金的平衡組織主要指碳鋼和白口鑄鐵組織。一切碳鋼和白口鑄鐵的室溫組織均由鐵素體F和滲碳體Fe3C這兩個(gè)根本相所組織。但由于含碳量不同，鐵素體F和滲碳體Fe3C相對(duì)數(shù)量、析出條件以及分布情況均有所不同，由于呈現(xiàn)各種不同的組織形狀。1、金相組織分析ACDGS1148727LAL+AL+ Fe3CFA+FA+ Fe3CKEPFQC%FeF+ Fe3C4.30.772.116.69Fe3C圖1-3 工業(yè)純鐵顯微組織100浸蝕劑為4硝酸酒精溶液純鐵在室溫下具有單相鐵素體組織。含碳量小于0.

4、0218的鐵碳合金通常稱為工業(yè)純鐵。黑色線條是鐵素體的晶界，而亮白色基底那么是鐵素體的不規(guī)那么等軸晶粒，在某些晶內(nèi)和晶界驅(qū)粗處還可以看到不延續(xù)的薄片狀三次滲碳體,含量微小忽略不計(jì)。1、工業(yè)純鐵1亞共析鋼 亞共析鋼的含碳量在0.0218%0.8范圍內(nèi)，其組織有鐵素體和珠光體所組成。隨著含碳量的添加，鐵素體的數(shù)量逐漸減少，而珠光體的數(shù)量那么相應(yīng)地增多，兩者的相對(duì)量可由杠桿定律求得。也可根據(jù)顯微鏡下察看到的珠光體和鐵素體各自所占面積的百分?jǐn)?shù)，近似地計(jì)算出鋼的含碳量：c=p0.8式中：C%鋼的含碳量； P珠光體所占面積。2、碳鋼 含碳量在0.0218%2.11范圍內(nèi)的鐵碳合金稱為碳鋼。按其含碳量與平衡

5、組織的不同，可分為亞共析碳鋼，共析碳鋼和過(guò)共析碳鋼3種。 圖1-4所示分別為亞共析鋼20鋼和60鋼的顯微組織，其中亮白色為鐵素體，暗黑色為珠光體。圖1-4 亞共析鋼顯微組100浸蝕劑為4硝酸酒精溶液 含碳量為0.8的碳鋼稱為共析鋼，它由單一的珠光體組成，組織如圖1-2所示。2共析鋼 珠光體是鐵素體和滲碳體的機(jī)械混合物。在普通退火處置的情況下，是由鐵素體與滲碳體相互混合交替陳列構(gòu)成的層狀組織 。圖1-2 共析鋼顯微組織450浸蝕劑為4硝酸酒精溶液 圖1-5所示含碳量為1.2的過(guò)共析碳鋼的顯微組織。組織外形為層片相間的珠光體和細(xì)小的網(wǎng)絡(luò)狀滲碳體。經(jīng)硝酸酒精溶液浸蝕后，珠光體呈暗黑色，而二次滲碳體呈

6、白色細(xì)網(wǎng)狀。圖1-5 過(guò)共析鋼顯微組織400浸蝕劑為4硝酸酒精溶液3過(guò)共析鋼 含碳量在0.82.11范圍內(nèi)的碳鋼稱為過(guò)共析鋼，它在室溫下的組織由珠光體和二次滲碳體組成。鋼中的含碳量越多，二次滲碳體數(shù)量就越多。二次滲碳體呈網(wǎng)狀分布于晶界上。1亞共晶白口鑄鐵 含碳量為2.114.3%范圍內(nèi)的白口鑄鐵稱為亞共晶白口鑄鐵。室溫下亞共晶白口鑄鐵的組織為珠光體、二次滲碳體和萊氏體，用硝酸酒精溶液浸蝕后，在顯微鏡下呈現(xiàn)黑色枝晶狀的珠光體和斑點(diǎn)狀萊氏體。3、白口鑄鐵 白口鑄鐵是含碳量為2.11%6.69%范圍內(nèi)的鐵碳合金，按其含碳量及平衡組織的不同，又可分為亞共晶白口鑄鐵，共晶白口鑄鐵和過(guò)共晶白口鑄鐵3種。圖

7、1-6 亞共晶白口鑄鐵顯微組織200浸蝕劑為4硝酸酒精溶液 共晶白口鑄鐵的含碳量為4.3%，它在室溫下的組織由單一的共晶萊氏體組成，經(jīng)浸蝕后，在顯微鏡下珠光體呈暗黑色細(xì)條及斑點(diǎn)狀，滲碳體呈亮白色。2共晶白口鑄鐵圖1-7 共晶白口鑄鐵顯微組織200浸蝕劑為4硝酸酒精溶液 含碳量為4.36.69范圍內(nèi)的白口鑄鐵稱為過(guò)共晶白口鑄鐵，在室溫下的組織由一次滲碳體和萊氏體組成。用硝酸酒精溶液浸蝕后，在顯微鏡下可察看到在暗色斑點(diǎn)的萊氏體基底上分布著亮白色粗大條片狀的一次滲碳體。3過(guò)共晶白口鑄鐵圖1-8 過(guò)共晶白口鑄鐵顯微組織200浸蝕劑為4硝酸酒精溶液鐵碳合金平衡組織視頻引見(jiàn)2、金相互動(dòng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)1金相顯微鏡

8、的運(yùn)用 研討金相顯微組織的光學(xué)顯微鏡稱為金相顯微鏡。金相顯微鏡可分為臺(tái)式、立式和臥式三大類，構(gòu)造由光學(xué)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)三大部分組成。還附有攝影安裝。下面以XJB14X型金相顯微鏡為例.1-載物臺(tái)；2-物鏡；3-半反光鏡；4-轉(zhuǎn)換器；5傳動(dòng)箱；6-微動(dòng)調(diào)焦手輪； 7粗動(dòng)調(diào)焦手輪；8-偏心圈 9-目鏡；10-目鏡管 ；11固定螺釘；12-調(diào)理螺釘；13視場(chǎng)光闌；14-孔徑光闌 本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用的4XCE電腦型三目倒置金相顯微鏡。 4XCE金相顯微鏡即可人工察看金相圖像,又可以在電腦上很方便地適時(shí)察看金相圖像，并以數(shù)碼照片記錄下來(lái),從而對(duì)金相圖譜進(jìn)展分析,評(píng)級(jí)等,還可以數(shù)碼沖洗或打印出高像素金相照

9、片。金相顯微鏡的運(yùn)用視頻引見(jiàn)金相顯微鏡4XCE的技術(shù)參數(shù):1.目鏡 目鏡管：三目鏡管傾斜30度 眼瞳調(diào)理范圍 55-75mm 平場(chǎng)目鏡： 10X2.物鏡 平場(chǎng)消色差物鏡：10X、25X、40X、100X(oil)3.載物臺(tái) 方臺(tái)：150X200mm, 挪動(dòng)范圍：15 X 15 mm4.照明：庫(kù)列照明系統(tǒng)、6V20W鎢鹵素?zé)?、亮度可調(diào)5.光學(xué)放大倍數(shù)：40-1000X6.放大倍數(shù):100-2500倍 (計(jì)算機(jī))儀器的組成部分1、金相顯微鏡4XC 2、電腦適配鏡3、彩色攝像機(jī)4、圖象采集設(shè)備圖2 4XCE金相顯微鏡的構(gòu)造 4XCE金相顯微鏡JVC彩色攝像機(jī)計(jì)算機(jī)圖像采集設(shè)備 圖3 儀器組成2金相互

10、動(dòng)系統(tǒng)幾個(gè)重要模塊視頻金相模塊 該模塊支持學(xué)生單獨(dú)察看金相組織，不提供互動(dòng)接口。提供驅(qū)動(dòng)器選擇設(shè)置圖像格式320 x240可捕獲高像素靜態(tài)圖像提供圖像處置接口群組控制模塊 本模塊完成教師與學(xué)生的互動(dòng)，只需教師與學(xué)生同時(shí)開(kāi)啟此模塊“握手后方可生效。其主要功能為：電子舉手視頻傳輸群組討論遞交實(shí)驗(yàn)報(bào)告金相圖譜模塊圖像處置模塊該模塊由：根底金相；焊接金相；運(yùn)轉(zhuǎn)金相；斷裂金相等子模塊組成。模塊類似PS功能，具有對(duì)金相圖譜和視頻金相模塊中捕獲的圖像進(jìn)展準(zhǔn)確分析、調(diào)整。實(shí)驗(yàn)報(bào)告模塊模塊有六項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容。其中的鐵碳合金平衡組織察看分為A、B、C卷，由同組的三位同窗獨(dú)立完成其中恣意一份卷子。同窗之間不得同卷。

11、然后翻開(kāi)“文件操作的下拉菜單，以本人的姓名存盤文件。待翻開(kāi)“群組控制模塊，以電子舉手方式向教師發(fā)送實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)步驟1實(shí)驗(yàn)前復(fù)習(xí)FeFe3C相圖并詳細(xì)閱讀本書(shū)附錄“金相顯微分析根底知識(shí)，了解顯微鏡的操作過(guò)程。2按察看要求，選擇目鏡和物鏡裝在顯微鏡上。3將試樣磨面對(duì)著物鏡放在顯微鏡載物臺(tái)上。4接通電源。5用手慢旋顯微鏡的粗調(diào)焦手輪，視場(chǎng)由暗到亮，調(diào)至看到組織，然后再旋轉(zhuǎn)微調(diào)焦手輪，直到圖象明晰為止，調(diào)理動(dòng)作要緩慢，不允許試樣與物鏡接觸。6調(diào)出視頻金相模塊，為同組其他同窗提供察看窗口。7假設(shè)需求和教師或同窗討論問(wèn)題，可調(diào)出金相互動(dòng)模塊。五、本卷須知1將試樣置放在載物臺(tái)上，從目鏡上察看，用雙手旋

12、轉(zhuǎn)粗細(xì)調(diào)手輪，當(dāng)視場(chǎng)亮度加強(qiáng)或看到組織后，再調(diào)理微調(diào)手輪直到圖像明晰為止。2當(dāng)微調(diào)手輪轉(zhuǎn)不動(dòng)時(shí)，不可強(qiáng)力旋轉(zhuǎn)，而應(yīng)向反方向旋轉(zhuǎn)幾圈后再重新調(diào)焦。3需求變換察看部位時(shí)，用手推進(jìn)載物臺(tái)，可使載物臺(tái)在程度面上作一定范圍的挪動(dòng)，不可把試樣在載物臺(tái)上來(lái)回拉動(dòng)。不經(jīng)贊同，不可用USB等存儲(chǔ)介質(zhì)與計(jì)算機(jī)傳送信息。5不可刪除計(jì)算機(jī)中的文件。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求本實(shí)驗(yàn)有兩份報(bào)告，即電子報(bào)告和紙質(zhì)報(bào)告。1. 電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告模塊有六項(xiàng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容。其中的鐵碳合金平衡組織察看分為A、B、C卷，由同組的三位同窗獨(dú)立完成其中恣意一份卷子。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容見(jiàn)金相互動(dòng)系統(tǒng)軟件中的電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告略。2. 紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告1簡(jiǎn)述金相顯微鏡的根本原理和主要構(gòu)造。2表達(dá)金相顯微鏡的運(yùn)用方法要點(diǎn)及其本卷須知。3簡(jiǎn)述金相樣品的制備步驟。4仔細(xì)察看表