北京科技大学材科基实验,铸铁的显微组织与分析

2020实验报告铸铁组织的显微观察实验报告范文_0493EDUCATION WORD实验报告铸铁组织的显微观察实验报告范文_0493前言语料：温馨提醒，教育，就是实现上述社会功能的最重要的一个独立出来的过程。

其目的，就是把之前无数个人有价值的观察、体验、思考中的精华，以浓缩、系统化、易于理解记忆掌握的方式，传递给当下的无数个人，让个人从中获益，丰富自己的人生体验，也支撑整个社会的运作和发展。

本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】一、实验目的：1.观察和分析铁碳合金的平衡组织；2.分析铁碳合金显微组织的形成过程；3.分析碳钢、白口铸铁的组织与含碳量之间的关系，从而掌握铁碳合金成分、组织和性能之间的关系。

二、实验仪器和试件：1.碳钢（亚共析钢、共析钢、过共析钢试样）、球状珠光体的试样；2.白口铸铁（亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁试样）；3.XJX―1小型金相显微镜。

三、用铅笔描绘出用金相显微镜观察到的金相组织组织结构示意图，并用箭头指出其组成物的名称。

材料名称：工业纯铁材料名称：20＃钢组织结构：铁素体组织结构：铁素体＋珠光体放大倍数：400放大倍数：400材料名称：45＃钢材料名称：T8钢组织结构：铁素体＋珠光体组织结构：珠光体放大倍数：400放大倍数：400材料名称：T12钢材料名称：共晶白口铸铁组织结构：网状渗碳体＋珠光体组织结构：莱氏体放大倍数：400放大倍数：400材料名称：亚共晶白口铸铁材料名称：过共晶白口铸铁组织结构：珠光体＋二次渗碳体＋莱氏体组织结构：一次渗碳体＋莱氏放大倍数：400放大倍数：400四、问题与思考：1.非合金钢与白口铸铁在组织构成与力学性能方面有何异同？答：非合金钢含碳量较低（0.02%―2.11%），织组构成只是铁素体，珠光体或珠光体与二次渗碳体的混合或铁素体与珠光体的混合。

在力学性能方面，随着含碳量增加和硬度增加，非合金钢有较好的可塑性。

白口铸铁的含碳量高（2.11%―6.69%），织组构成是由莱氏体，珠光体和二次渗碳体与莱氏体混合成的莱氏体和一次渗碳体的混合等构成。

铸铁的显微组织分析储万熠冶金1302实验材料及方法一、实验目的1.各种类型铸铁的纤维组织观测，并画出石墨的基本形貌。

2.学会如何辨别白扣铸铁，灰口铸铁，球墨铸铁，可锻铸铁（展性铸铁，玛钢），麻口铸铁。

3.学会如何利用Fe-C和Fe-Fe3C相图理解铸铁的显微组织，包括石墨的形状，基体显微组织的类型（Ferrite铁素体，珠光体，贝氏体等）。

显微组织与性能之间的关系。

4.独立撰写，提交实验报告，讨论部分必须包括以下主题：不同类型铸铁的显微组织，以及如何得到这些显微组织；石墨化势，微量元素（Ce/Mg），变质处理，在共析间隙的冷速，和石墨化退火对铸铁显微结构的影响。

二、实验设备与材料1.光学显微镜2.三、分析讨论墨，其基体组织为铁素体，灰口铸铁的化学成分主要是内的基本相主要有两种，即铁素体和石墨。

从组织可以看出灰口铸铁中的碳大部或全部以片状石墨形式存在，基体上加上片状石墨。

较慢的冷却（相较于白口铸铁的获得）会得到灰铸铁。

体中许多小的裂纹。

体的连续性，减少基体受力的有效面积，而且很容易在石墨片的尖端形成应力集中，材料形成脆性断裂，所以灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性比钢低得多。

但也有许多钢没有的优良性能：良好的切削加工性，良好的铸造性能，良好的减磨性，较低的缺口敏感性。

保留相当一部分莱氏体。

分主要是的基本组织主要有三种，即珠光体、变态莱氏体和石墨。

亮的游离渗碳体和暗黑色的石墨。

较慢的冷却（相较于白口铸铁的获得）或者只进行孕育处理会得到麻口铸铁。

片状的石墨，其基体组织为铁素体，变质灰口铸铁的化学成分主要是等。

灰口铸铁内的基本相主要有两种，即铁素体和石墨。

色。

全部以细小片状石墨形式存在，当于钢基体上加上片状石墨。

较慢的冷却（相较于白口铸铁的获得）并加入孕育剂进行孕育处理会得到变质灰口铸铁。

体中许多小的裂纹。

体的连续性，减少基体受力的有效面积，而且很容易在石墨片的尖端形成应力集中，材料形成脆性断裂，所以灰铸铁的抗拉强度、塑性和韧性比钢低得多。

合金钢、铸铁、有色金属的显微组织观察与分析实验目的实验说明实验内容及方法指导实验报告要求思考题一：实验目的(1)观察各种常用合金钢、有色金属和铸铁的显微组织.（2)分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。

二:实验说明1．几种常用合金钢的显微组织一般合金结构钢、低合金工具钢都是低合金钢。

即合金元素总量小于5％的钢,由于加入了合金元素，使相图发生了一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢没有质的区别。

热处理后的显微组织仍然可借助C曲线来分析，除了Co元素之外，合金元素都使C曲线右移，所以低合金钢用较低的冷却速度即可获得马氏体组织。

例如，除作滚动轴承外，还广泛用作切削工具、冷冲模具、冷轧辊及柴油机喷嘴的GCrl5钢，经过球化退火、840～C油淬和低温回火，得到的组织为隐针或细针回火马氏体和细颗粒状均匀分布的碳化物以及少量残余奥氏体.高速钢是一种常用的高合金工具钢.如W18Cr4V高速钢，因为含有大量合金元素，使Fe-Fe3C相图中点E 大大向左移动,所以它虽然只含有w（C）=0．7%~0．8％碳，但已经含有莱氏体组织。

在高速钢的铸态组织中可看到鱼骨状共晶碳化物，如图1所示。

这些粗大的碳化物，不能用热处理方法去除，只能用锻造的方法将其打碎.锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和分布均匀的碳化物组成（图2)。

大颗粒碳化物是打碎了的共晶碳化物。

高速钢淬火加热时，有一部分碳化物未溶解,淬火后得到的组织是马氏体、碳化物和残余奥氏体(图3）。

碳化物呈颗粒状,马氏体和残余奥氏体都是过饱和的固溶体,腐蚀后都呈白色，无法分辨，但可看到明显的奥氏体晶界。

为了消除残余奥氏体，需要进行三次回火，回火后的显微组织为暗灰色回火马氏体、白亮小颗粒状碳化物和少量残余奥氏体，如图4所示。

图1 W18Cr4V钢铸态组织图2 W18Cr4V钢锻后退火组织图3 W18Cr4V钢的淬火组织图4 W18CNV钢的淬火回火组织2．铸铁的显微组织依铸铁在结晶过程中石墨化程度不同，可分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁.白口铸铁具有莱氏体组织而没有石墨，碳几乎全部以碳化物形式(Fe3C)存在；灰口铸铁没有莱氏体，而有石墨,即碳部分或全部以自由碳、石墨的形式存在。

实验三铸铁显微组织观察与分析（2学时）一、实验目的1.观察各种铸铁的显微组织特征，识别石墨形态与基体类型。

2.了解石墨形态、基体类型及显微组织对铸铁性能的影响。

二、实验设备、材料、仪器、装置金相显微镜；铸铁标准试样。

三、实验原理根据石墨的形态，铸铁可分为灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等几种。

1.灰口铸铁灰口铸铁中碳全部或部分以自由碳片状石墨形式存在(如图1所示)，断口呈灰黑色，其显微组织根据石墨化程度不同为铁素体或珠光体或铁素体+珠光体基体上分布片状石墨。

普通灰口铁中石墨片粗大，如浇注前在铁水中加入孕育剂，则石墨以细小片状形式析出，这种铸铁称之孕育铸铁。

在铸铁中由于含磷较高，在实际铸造条件下磷常以Fe3P的形式与铁素体形成硬而脆的磷共晶，因此在灰铸铁的显微组织中，除基体和石墨外，还可以见到具有菱角状沿奥氏体晶界连续或不连续分布的磷共晶，用硝酸-酒精或苦味酸腐蚀时Fe3P不受腐蚀，呈白亮色，铁素体光泽较暗，在磷共晶周围通常总是珠光体。

由于磷共晶硬度很高，所以磷共晶若以少量均匀孤立地分布时，有利于提高耐磨性，并不影响强度。

磷共晶如形成连续网状，则会使铸铁强度和韧性显著降低。

图1 灰口铸铁图2 可锻铸铁图3 球墨铸铁2. 可锻铸铁可锻铸铁又称为马铁或展性铸铁，它是由一定成分的白口铁经退火处理得到的，其中石墨呈团絮状（如图2所示），故显著地减弱了石墨对基体的割裂作用，其机械性能比普通灰口铸铁有显著地提高。

可锻铸铁分铁素体可锻铸铁和珠光体可锻铸铁两种，前者应用较多。

3.球墨铸铁球墨铸铁属高强铸铁，是铁水中加入球化剂后石墨呈球状析出而制得的，由于球状石墨使石墨割裂金属基体的不利影响限制到最低程度，所以金属基体强度利用率高达70～90%（灰铸铁只达30%左右），因而其机械性能远远优于普通灰铸铁。

球墨铸铁的显微组织特征是：石墨呈球状分布在金属基体上，基体组织是铁素体、珠光体或铁素体+珠光体（如图3所示）。

目前应有最广泛的是前面两种基体，铸铁的基体即钢的几种基本组织，所以也可以通过热处理来改变基体组织，从而改变铸铁的机械性能，其中，球墨铸铁应用热处理较多些，如应用正火，是为了增加基体中珠光体数量，以提高其强度和耐磨性，应用调质处理，是为了得到回火索氏体的基体组织，以提高综合机械性能。

合金钢,铸铁,有色金属的显微组织观察实验报告以下是一份合金钢、铸铁、有色金属显微组织观察与分析的实验报告。

实验目的：通过观察和分析合金钢、铸铁、有色金属的显微组织，了解其组织特点，探究化学成分、制造工艺对组织的影响。

实验材料：合金钢、铸铁、有色金属样品。

实验步骤：1. 样品制备：将采购的合金钢、铸铁、有色金属样品切割成合适的形状，如薄片、条、块等。

2. 显微镜观察：将样品置于显微镜下，观察其显微组织，使用适当的染色方法增强样品的对比度。

3. 数据分析：通过对样品显微组织的观察和分析，记录其组织特点，如晶粒大小、分布、退火状态等。

4. 实验结果：根据实验数据和样品显微组织的观察结果，总结出合金钢、铸铁、有色金属的组织特点，并分析其影响因素。

实验结果：在实验中，我们观察到不同的合金钢、铸铁、有色金属样品有着不同的显微组织。

- 合金钢样品的显微组织一般为均匀的细珠光体 + 铁素体，晶粒大小均匀，未见大的退火状态差异。

- 铸铁样品的显微组织一般为球状珠光体 + 铁素体，球状珠光体约占整个组织 80% 以上，晶粒大小分布均匀，未见退火状态的明显差异。

- 有色金属样品的显微组织一般呈单相组织，晶粒大小均匀，未见退火状态的明显差异。

实验结论：通过实验结果，我们可以得出以下结论：1. 合金钢的组织特点一般为均匀的细珠光体 + 铁素体，晶粒大小均匀，未见大的退火状态差异。

2. 铸铁的组织特点一般为球状珠光体 + 铁素体，球状珠光体约占整个组织 80% 以上，晶粒大小分布均匀，未见退火状态的明显差异。

3. 有色金属的组织特点一般呈单相组织，晶粒大小均匀，未见退火状态的明显差异。

此外，我们还通过数据分析总结出了化学成分、制造工艺等对组织的影响。

例如，较高的碳含量可以提高合金钢的硬度和强度，而较高的硅含量可以提高铸铁的硬度和耐磨性。

在制造工艺方面，退火处理可以细化晶粒，改善组织均匀性，而淬火处理则可以增强金属材料的硬度和韧性。

金属及合金凝固组织的观察和分析张文北京科技大学材料学院铸锭组织分为三个区，最外层是细晶区，金属液体浇入铸模后，与温度较低模壁接触的液体会产生强烈的过冷，产生大量的晶核，并向液相内生长。

如果浇铸温度较低，铸锭尺寸不很大，整个液体会很快全部冷却到熔点一下，因此各处都能形核，造成全部等轴细晶粒的组织。

但在一般情况下，只有那些仍然靠近模壁的晶粒长成而形成细晶区。

柱状晶区，金属浇铸后，模壁被金属加热温度不断升高，由于结晶时潜热的释放吗，使模壁处的温度梯度降低。

细晶区前沿不易形核，随着液相温度逐渐降低，已生成的晶体向液体内生长。

等轴晶区，在凝固过程中，开始凝固的等轴激冷晶游离以及枝晶熔断而产生大量游离自由细晶体，它们随溶液对流漂移移到铸锭中心部分。

如果中心部分溶液有过冷，则这些游离细晶体作为籽晶最终长成中心的等轴晶区。

匀晶凝固过程是晶体材料从高温液相冷却下来的凝固转变产物包括多相混合物晶体和单相固溶体两种，其中由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。

共晶凝固过程是从液相同时结晶处两个固相。

一般把成分在共晶成分左边并有共晶反应的合金称亚共晶合金，而在右边的称过共晶合金，合金成分偏离共晶成分但冷却时仍发生共晶反应的合金，在冷却过程中先结晶出固溶体晶体，然后在生成共晶。

包晶凝固过程是有些合金当凝固到一定温度时，已结晶出来的一定成分的固相与剩余液相发生反应生成另一种固相的恒温转变过程。

1 实验材料及方法1.1实验材料光学显微镜表格 1 铝锭成分表Table 1 Aluminum composition铝锭浇铸条件样品号模壁材料模壁厚度/mm模子温度/℃浇铸温度/℃1砂10室温6802钢105006803钢10室温7804钢10室温680Table 2 Alloy composition样品成分样品成分1-a25%Ni+75%Cu铸造3-a80%Sn + 20%Sb1-b25%Ni+75%Cu 退火3-b35%Sn + 65%Sb2-a70%Pb + 30%Sn4-a51%Bi + 32%Pb +17%Sn 2-b38.1%Pb + 61.9%Sn4-b58%Bi + 16%Pb +26%Sn 2-c20%Pb + 80%Sn4-c65%Bi + 10%Pb +25%Sn1.2实验方法1.用肉眼观察5种浇铸方法所获得的铝锭的横截面和纵截面；2.调节金相显微镜的放大倍数为100倍；3.在显微镜下分别观察1-a至4-c样品，并用手机拍照记录。

金属材料冷变形与退火过程的组织和性能分析张问作为对于力作用的响应，材料发生的几何形状和尺寸的变化称为变形。

根据除去载荷后材料是否恢复到原始形状和尺寸，变形由可分为弹性变形和索性百年行。

本实验进行观察的是塑性变形对材料微观组织和力学性能的影响规律，且仅涉及在低于材料再结晶温度的条件下以滑移、孪生等基本形式发生的塑性变形，因为材料冷变形所引起的组织结构变化和力学性能变化可以在变形后保留下来。

首先，冷形变导致晶粒组织呈现方向性，且其程度随变形量的增大而增大。

在形变前显微组织为等轴晶粒，经受较大程度的方向性形变后则导致晶粒沿受力方向伸展，变形程度越大则晶粒被拉得越长。

当变形程度很大时，晶粒不但被拉长，晶粒内部还会被许多的滑移带分割成细的小块，晶界与滑移带分辨不清，呈纤维状组织。

通过对本实验中冷形变后的一组纯铁金相样品以及冷变形黄铜未退火样品的光学显微镜观察可以容易地证实这一点。

而对于冷形变材料中晶体缺陷密度的增大和变化等的观测，光学显微镜是无能为力的；若确实必须进行观测，则需要电子显微镜及其它研究手段才行。

冷变形导致的形变织构的形成等重要微观组织变化特征研究，则更超出了本实验的观测与讨论范围。

1 实验材料及方法1.1实验材料α-Fe:经0%、20%、40%、60%常温变形和经低温高速冲击变形样品各1块，均为经化学浸蚀好的金相样品（光学显微镜观察用），浸蚀剂：4%硝酸酒精。

另备经退火并电解抛光后常温微量变形的α-Fe样品1块，变形后不浸蚀。

Al：经退火和电解抛光后常温微量变形的Al片1组;(变形后不抛磨、不浸蚀)。

Zn：经常温变形且经化学浸蚀好的金相样品1块。

浸蚀剂：HNO3:HCl=1:1。

（光学显微镜观察用）纯Cu：经0%、20%、40%、60%常温变形样品各1块（测量变形量与硬度的对应曲线用）。

金相显微镜，TH320全洛氏硬度计1.2实验方法用金相显微镜直接观察经0%、20%、40%、60%常温变形和经低温高速冲击变形的α-Fe，常温变形的Zn，电解抛光后拉伸的Al。

显微组织成像记录及定量分析张文北京科技大学材料学院金相学或显微组织学在材料科学与工程领域中的重要功能是对材料宏观和显微组织及其与材料加工处理过程的行为、性能及使用功能的关系给出真实和统计可靠的定量描述。

从图像中提取特定几何形态和光密度数据的技术或方法，既可采用计算机辅助专用全自动图像分析仪的快速分析方法。

也可选用不需要任何复杂昂贵仪器设备、简便易行的人工计算法，以实现材料显微组织图像的定量分析，应用十分广泛。

本实验利用了人工计点法和自动图像分析法测定球墨铸铁中石墨相的体积分数，第二相平均截线长度等。

1 实验材料及方法1.1实验材料磨制抛光但未浸蚀的球墨铸铁金相样品 1 块（其中的石墨在空间各向同性随机均匀分布）、亚共晶白口铁金相样品1块、过共晶白口铁金相样品1块、共晶白口铁金相样品1块、目镜带测试网格的金相显微镜、金相显微镜用测微尺、数码照相设备1.2 实验方法1.2.1人工计点法;1)将金相显微镜的放大倍数调至100倍，之后的测量中保持100倍不变2)用测微尺标定金相显微镜目镜中网格的边长（目镜中的网格为6*6），测过后将测微尺放回盒中3)将球墨铸铁放在金相显微镜载物台上，利用网格规则点阵以计点法测量球墨铸铁中石墨相落在测量对象上的点数，同时记录下网格四周测试线穿过石墨相石墨的交点个数，记录数据，测量不同的视野，重复测量至点数大于4004)利用数码技术拍摄球墨铸铁在金相显微镜下放大100倍的照片，选择不同的区域，共拍摄10张5)利用数码技术拍摄亚、共、过晶白口铁在金相显微镜下放大100倍的照片，每种拍摄2张1.2.2自动图像分析法：利用image tool 处理数据计算体积分数和球墨尺寸a)双击桌面上的ImageTool图标启动程序；b)单击“Open”按钮调入需要分析的图像文件；c)单击“Manual”按钮将灰度图转变为黑白二值图d)在跳出来的“Threshold”窗口设定门槛值，将右侧门槛调节到图象中所需区域被盖上e)选择“Analysis”菜单对图像进行各种分析，分析所得的数据显示在“Result”窗口中2 实验结果2.1人工计点法2.1.1石墨相体积分数由数据可知人工计点测量共120组数据（见附录1）∑P a =436.5 P a =3.638实验所用计数点阵为6*6=36 石墨相的体积分数: P P =P a 36×100%=10.10%相对标准误差：[σ（P P ）/P P ]2=1P aP a 的标准差 s (P a )=√∑(P ai −P a ）120i=1n−1=0.139Pp 的标准差s (P P )=0.13936=0.038Cσ(P P )=2÷×s (P P )=0.0069 C =2 下同在95%置信水平下，石墨相的体积分数为V V =P P ±Cσ(P P )=（10.10±0.69）%2.1.2单位体积内石墨表面面积 实验用网格边长为500μm ，周长为2㎜由实验数据可知120组数据（见附录1）中平均交点个数L=12.39 交点数密度：P L =L2=6.20mm -1平均交点个数标准差：s (L )=√∑(L i −L ）120i=1n−1=3.39 mm -1交点数密度标准差：s (P L )=3.392=1.70 mm -1Cσ(P L )=2÷√120×s (P L )=0.31 mm -1单位体积内石墨表面面积：S V =2P L =12.40mm 2在95%置信水平下，单位体积内石墨表面面积：S V =2P L ±2Cσ(P L )=12.40±0.62 mm 22.1.3平均截线长度人工计点法测量离散分布第二相的平均截线长度：L 3=1/P L =0.1613mmσ(L 3)=σ(1/P L )交点倒数的标准差：s (1/L )=√∑(1/L i −1/L ）120i=1n−1=0.037mm交点密度倒数的标准差：s (1/P L )=2×s (1/L )=0.074mmCσ(1/P L)=2÷√120×s(1/P L)=0.014mm在95%置信水平下，第二相平均截线长度L3=1P L+Cσ(1/P L)=0.161±0.014mm 2.2自动图像分析法2.2.1 石墨相体积分数用image tool处理图片并分析测量体积分数（数据见附录2）V V=∑V Vi10i=1=10.18%s(V V)=√∑(V Vi−V V)210i=1n−1=0.46%Cσ(V V)=2÷×s(V V)=0.29%在95%置信水平下，石墨相的体积分数为V V=(10.18±0.29)%2.2.2球墨尺寸分布用image tool软件处理图像并分析测量离散分布晶粒尺寸分布数据见附录3图1 球墨尺寸分布图Figure1 distribution of spheroidal graphite dimension2.2.3球铁平均成分由定出的球墨体积分数算出球铁平均成分：C wt%=V VρC/(V VρC+(1−V V)ρFeC wt%=10.18%×12(10.18%×12+89.82%×56)=2.37%σ(C wt%)=0.07%球铁平均成分：C wt%=(2.37±0.07)%2.3亚、过、共晶白口铁金相图图2 共晶白口铁金相图Figure 2 white cast iron metallographic图3 过共晶白口铁金相图Figure 3 Hypereutectic cast iron metallographic图4 亚共晶白口铁金相图Figure 4 Sub-eutectic white cast iron metallographic3 分析讨论在人工计点法测量第二相体积分数时，球墨铸铁表面存在污渍影响测量；球墨铸铁中存在球化不良，在测量过程中视野存在开花状，蠕虫状球墨，另外，视野中出现极小的黑色区域，无法直接判断黑色区域是否为球墨或者是其他，用image tool软件处理图片，将彩图转化为灰度图再转化为黑白图时，无法对每张图设置精确的、相同的阈值，因此有的图中存在极小的黑色区域，从而可能增大了球墨的体积分数。

材料显微组织照相及体视学定量分析陈晓玮（北京科技大学材料科学与工程学院）摘要：为了掌握材料显微组织照相以及体视学定量分析的方法，本实验使用金相显微镜拍摄了白口铁共晶、亚共晶、过共晶显微组织以及球墨铸铁显微组织，使用人工计点法与自动图形分析法分析球墨铸铁第二相的相关参数。

关键词：白口铁，球墨铸铁，定量分析，显微组织1实验背景球墨铸铁的金相组织中，碳主要以球状石墨的形式存在，基本消除了因尖锐的石墨而引起的应力集中现象，使得它具有较高的强度（最高抗拉强度可达1400MPa）和较好的韧性，并且它的铸造性能好，生产工艺及设备简单，成本仅为铸钢或锻钢件的1/3~1/2，故其使用范围日益扩大。

我国从1950年就开始生产球墨铸铁，结合我国丰富的稀土资源，20世纪60年代发展了稀土镁球墨铸铁，其使用范围已遍及汽车、农机、船舶、冶金、化工等部门，成为重要的铸铁材料[1]。

GB9441-1988根据石墨的球化程度以及直径对球墨铸铁进行分级。

因此，对球墨铸铁中石墨相的定量分析十分重要，这成为了从显微组织检测球墨铸铁性能的一个重要手段。

白口铁的共晶、亚共晶、过共晶显微组织形貌清晰，特征明显，十分适合显微组织特征分析的学习，因此拍摄了白口铁共晶、亚共晶、过共晶的显微组织，并对其进行分析、讨论。

2实验内容2.1球墨铸铁显微组织照相实验仪器与设备：磨制抛光但未浸蚀的球墨铸铁金相样品1块，金相显微镜，计算机，金相显微镜用测微尺。

实验步骤：将球墨铸铁样品放在显微镜下，调焦并选择好典型组织，使用“Intellicam”软件捕捉10张视场图像以及标尺图像，并保存。

2.2球墨铸铁石墨相体积分数和平均截线长度人工计点法测量实验仪器与设备：磨制抛光但未浸蚀的球墨铸铁金相样品1块，金相显微镜，金相显微镜用测微尺。

实验步骤：(1)将球墨铸铁样品放在金相显微镜下，调焦，放大200倍观察，选择合适的视场，并放上测微尺，校准测试网格（6×6），并记录网格边长。

2021铸铁组织的显微观察实验报告
实验目的：通过显微观察，了解铸铁的组织结构，进一步学习铸铁材料的特点。

实验原理：铸铁是一种由铁、碳和其他元素组成的合金材料，其组织结构一般可分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁三种类型。

灰铸铁的组织结构中含有大量的铁碳石墨，形成贝壳状组织；球墨铸铁由于加入了镁等元素和特别处理，其组织结构中的形态为球形；而白口铸铁中的碳主要以螺旋形的孪晶形式存在。

实验步骤：
1. 首先，用金素清洗镜头和目镜，将样品放置于显微镜上。

2. 调整显微镜的放大倍数，并调整清晰度，以便能够看清样品的细节。

3. 通过显微观察，观察样品的组织结构，并记录下所看到的现象和特点。

4. 对不同的铸铁材料进行观察和对比，以便更好地了解其特点。

结论：通过本次实验，我们对铸铁材料的组织结构有了更深入的了解，加深了我们对铸铁材料的认识，拓宽了我们的知识领域。

铸铁组织分析实验报告实验目的本实验旨在通过对铸铁的组织分析，了解铸铁的显微组织特点，并学习铸铁的显微组织分析方法。

实验原理铸铁是一种以铁为基体中含有2%以上碳元素的合金，具有灰白色或黑色的特点。

铸铁按照碳的形式和分布可分为灰铸铁、球墨铸铁和白口铸铁。

铸铁的显微组织与其冷却过程和碳的形式分布有关，显微组织主要包括珠光体、石墨和基体等成分。

珠光体是由铁素体和珠光体组成的，其中铁素体为珠光体的基体，而珠光体由铁素体和碳化物组成。

铸铁的显微组织主要通过光学显微镜观察，通常需要进行抛光、腐蚀和染色等处理方式。

实验步骤1. 准备实验样品：从铸铁材料中切取代表性样品。

2. 磨削与抛光：将样品磨削至粗糙度较小，并使用研磨纸对样品进行抛光处理。

3. 腐蚀：将抛光后的样品放置在猛酸中进行腐蚀处理，使得样品表面获得清晰可见的显微结构。

4. 清洗：将腐蚀后的样品用清水洗净，并用酒精进行清洁处理。

5. 染色：在样品上滴一滴显微染色液，使得显微组织更加清晰可见。

6. 实验观察：使用光学显微镜观察显微组织，并进行拍照记录。

实验结果与分析经过上述步骤，我们观察到铸铁的显微组织。

铸铁通常呈现灰白色或黑色，其主要显微组织成分为珠光体、石墨和基体。

珠光体是铸铁中最主要的组织成分之一。

在光学显微镜下，珠光体呈现出颗粒状或弯曲的结构，一般为灰色或白色。

珠光体由铁素体和碳化物组成，其中铁素体为灰色的基体，而碳化物为黑色颗粒状结构。

珠光体的形成与铸铁的冷却速度和合金的成分有关，冷却速度越快，珠光体的形态越细小。

石墨是铸铁中的另一个重要成分，通常呈现出黑色结构。

石墨具有良好的润滑性和导电性，对提高铸铁材料的性能起到重要作用。

在显微组织中，石墨可以呈现出团状、片状或链状的形态，形态的不同受到铸铁成分和冷却速度的影响。

基体是铸铁中无碳化物的铁素体，通常呈现出灰白色。

基体是铸铁的主要组织成分，其性质受到铸铁成分和冷却速度的影响。

基体的性质主要决定了铸铁的强度和韧性。

实验二钢铁材料显微组织的观察与分析一、实验目的1、观察铁碳合金显微组织随碳含量的变化，从而加深理解成分、组织与性能之间的相互关系。

2、了解铸铁的显微组织。

二、实验内容：1、根据铁碳合金相图分析各类成分合金的组织形成过程，并通过对铁碳合金平衡组织的观察和分析，熟悉钢和铸铁的金相组织和形态特征，以进一步建立成分与组织之间相互关系的概念。

2、在金相显微镜下对各种试样进行观察和分析，并确定其所属类型。

3、对碳钢（纯铁、20#钢、45#钢、T8钢、T10钢、T12钢）平衡状态下的组织进行观察，分析含碳量不同时的组织变化、并初步绘制出其显微组织图像。

4、观察铸铁（灰口铁、可锻铸铁、球墨铸铁）显微组织中石墨的典型形状。

三、实验要求：1、观察碳钢（纯铁、20#钢、45#钢、T8钢、T10钢、T12钢）平衡状态下的组织。

（1）分析含碳量不同时的组织变化、并初步绘制出其显微组织图像。

要求学生绘制出所观察到的显微组织，并注明材料名称、含碳量、浸蚀剂和放大倍数，显微组织图画在直径为30mm的圆内，并将组织组成物名称以箭头引出标明。

（2）分析亚共析钢中含碳量对组织中珠光体、铁素体的影响；掌握珠光体、铁素体相对量与含碳量的计算式；通过显微组织结构能初步判别碳钢平衡状态下亚共析钢的含碳量。

（3）区分亚共析钢、共析钢、过共析钢。

（一）工业纯铁纯铁在室温下具有单相铁素体组织。

含碳量<0.02%的铁碳合金通常称为工业纯铁，它为两相组织，即由铁素体和少量三次渗碳体组成。

图1所示为工业纯铁的显微组织，其中黑色线条是铁素体的晶界，而白色基底则是铁素体的不规则等轴晶粒，在某些晶界处可以看到不连续的薄片状三次渗碳体。

图1 工业纯铁显微组织（100×）浸蚀剂：4%硝酸酒精溶液（二）钢（1）亚共析钢亚共析钢的含碳量在0.02%~0.8%范围内，其组织由铁素体和珠光体所组成。

随着含碳量的增加，铁素体的数量逐渐减少，而珠光体的数量则相应地增多，两者的相对量可由杠杆定律求得。

铸铁的显微组织及分析1、前言铸铁是一种铁碳合金，在机械制造业应用很广泛。

工业常用铸铁的成分范围是：2.5~4.0%C，1.0~3.0%Si，0.5~1.4%Mn，0.01~0.50%P，0.02~0.20%S，除此之外，有时会含有一定量的合金元素，如Cr、Mo、V、Cu、Al等。

最然铸铁的强度、塑性和韧性较差，不能进行锻造，但却具有一系列优良性能，如良好的铸造性、减磨性和切削加工性等，而且它的生产设备和工艺简单，加个低廉，因此铸铁在机械制造上得到了广泛的应用。

2、实验目的及设备目的：识了解灰口铸铁、磨口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁的显微组织特征。

设备与材料：光学显微镜，普通灰口铸铁样品，变质灰口铸铁样品，可锻铸铁样品，球墨铸铁样品，麻口铸铁样品。

3、铸铁的石墨化铸铁组织中石墨的形成叫做“石墨化”过程。

在铁碳合金中，碳可能以两种形式存在，即化合状态的渗碳体（Fe3C）和游离状态的石墨（常用G表示）石墨的晶格形式为简单六方，如图所示：其面间距较大，结合力弱，故其结晶形态常易发展成为片状，且强度、塑性和韧性极低，接近于零。

在铁碳合金中，在高温下进行长时间加热时，其中的渗碳体便会分解为铁和石墨。

可见，碳呈化和状态存在的渗碳体并不是一种稳定的相，它不过是一种亚稳定的状态。

而碳呈现游离状态存在的石墨则是一种稳定的相。

如果全部按照Fe-C相图进行结晶，则铸铁（2.5~4.0%C）的石墨化过程可分为三个阶段：第一阶段：即在1154℃时通过共晶反应而形成石墨：L C’→A E’+G第二阶段：即在1154~738℃范围内冷却过程中，自奥氏体中不断析出二次石墨GⅡ。

第三阶段：即在738℃时通过共晶反应而形成石墨：AS’→AP’+G铁碳合金相图如左图所示。

4、各类铸铁的性能及显微组织分析4.1白口铸铁白口铸铁其中碳除少量溶于铁素体外，绝大部分以渗碳体的形式存在于铸铁中。

白口铸铁的特点是硬而脆，很难加工。

为了提高白口铸铁的韧性及耐磨性，常加入一些合金元素如铬、钼、镍、钒、硼和稀土等。