中国石油大学工程材料实验

实验：铁碳合金平衡组织观察与分析一．实验目的1.识别和研究铁碳合金(碳钢和白口铸铁)在平衡状态下的显微组织；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；二．实验内容采集出所观察显微组织示照片，并注明材料名称、含碳量、浸蚀剂和放大倍数，并将组成物名称以箭头引出标明。材料名称：工业纯铁含碳量：≤0.0218%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体材料名称：工业纯铁含碳量：≤0.0218%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：20钢含碳量：0.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体铁素体珠光体材料名称：20钢含碳量：0.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：45钢含碳量：0.45%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体珠光体铁素体珠光体材料名称：45钢含碳量：0.45%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：65钢含碳量：0.65%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体珠光体铁素体珠光体材料名称：65钢含碳量：0.65%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：T8钢含碳量：0.80%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100铁素体珠光体珠光体材料名称：T8钢含碳量：0.80%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：T12钢含碳量：1.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100珠光体珠光体二次渗碳体材料名称：T12钢含碳量：1.2%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：亚共晶白口铸铁含碳量：2.11%~4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100珠光体二次渗碳体珠光体莱氏体二次渗碳体材料名称：亚共晶白口铸铁含碳量：2.11%~4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：共晶白口铸铁含碳量：4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100珠光体莱氏体二次渗碳体莱氏体材料名称：共晶白口铸铁含碳量：4.3%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400材料名称：过共晶白口铸铁含碳量：4.3%~6.69%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：100莱氏体莱氏体二次渗碳体材料名称：过共晶白口铸铁含碳量：4.3%~6.69%浸蚀剂：3～4％硝酸酒精溶液放大倍数：400三．计算含碳量由图近似可得：珠光体所占面积比例P=80%铁素体所占面积比例F=20%代入公式，得：C%==0.64%四、分析和讨论含碳量对铁碳合金的组织和性能的影响：一.C对平衡组织的影响1.引起相组成物中F、Fe3C相对量的变化：工业纯铁中：C％↑——F％↓、Fe3C％↑1000008.0F1008.0P莱氏体二次渗碳体亚共析钢中：C％↑——F％↓、P％↑过共析钢中：C％↑——P％↓、二次渗碳体％↑亚共晶白口铸铁：C％↑——P％↓、二次渗碳体％↓，Le％↑过共晶白口铸铁：C％↑——一次渗碳体％↑2.引起组织组成物的变化：C％↑——室温组织由F→F+P→P→P+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ+Le→Le’→Fe3CⅠ+Le’→Fe3CⅠ3.引起组织形态的变化：例Fe3CⅡ：C％↑—不连续→连续网状二.C对力学性能的影响1.对钢的影响：C％↑—硬度↑塑、韧性↓强度：先升后降（当C％＞1.0％时，Fe3CⅡ呈连续网状）2.对白口铁的影响：脆性很大，强度很低，硬度、耐磨性很高。五、实验后的感想和体会生活中有很多由铁碳合金材料制作成的东西，但我们都仅仅只是使用它们，我们对它的内部结构完全不了解，经过这次实验，亲自观察了铁碳合金的内部组织，这使我对铁碳合金进一步了解，它再也不是课本上的死板的图啦，而且通过这次试验，我对工程材料的学习兴趣也进一步增加。而在实验中，我们使用金相显微镜，这也锻炼了我们的动手能力，虽然在上课之前预习了显微镜的使用方法，但在真正用起来时，我也碰到了许多问题，通过解决这些问题，也锻炼了我们的动脑能力。这就是课程与实践结合的益处，通过做实验不仅解决了我们的疑问，也向我们提出生活中的很多事不应该眼高手低，应该亲自地踏踏实实地去做。