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铁碳合金平衡组织观察实验报告

一、 实验目的

1） 观察和识别铁碳和金（碳素钢和白口铸铁） 在平衡状态下的显微组织特征 ;

2） 了解铁碳合金成分 （含碳量）对铁碳合金显微组织的影响， 从而加深理解

成分、组织、性能之间的关系；

（ 3） 熟悉金相显微镜的使用。

二、 实验原理

状态图是研究铁碳合金组织与成分关系的重要工具， 了解和掌握状态图， 对于制定钢铁材料的各种加工工艺有着很重要的指导意义。

所谓平衡状态的显微组织是指合金在极缓慢的条件下冷却到室温所得到的组织。

铁碳合金的平衡组织主要是指碳钢和白口铸铁的缓慢冷却到室温得到的组织， 它们是（特别是碳钢） 工业上应用最广泛的金属材料， 它们的性能与其显微组织有密切的关系。

三、 使用的仪器设备

金相显微镜

四、 实验方法、步骤

1） 实验前，阅读实验指导书，为实验做好理论方面的准备；

2） 在老师的指导下调节好金相显微镜；

3） 在金相显微镜下分别观察工业纯铁、 20 钢、45 钢、65 钢、T8 钢、T12 钢、

亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁等 9 种铁碳合金的平衡组织，识别钢和铁的组织形态的特征； 根据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；

（ 4） 画出所观察金相样品的显微组织示意图。

五、实验结果分析

1）根据所观察并画出的金相样品的显微组织示意图， 在图中标出组织， 在图下标出：含碳量、组织、放大倍数、侵蚀剂。

样品名称： %碳钢

状态：退火

显微组织：珠光体和网状渗碳体

放大倍数： 500 倍

侵蚀剂： 3%硝酸酒精溶液

样品名称：共晶白口铁

状态：铸造

含碳量： %

显微组织：莱氏体

放大倍数： 400 倍； 侵蚀剂： 3%酒精溶液

样品名称：工业纯铁

含碳量： C%小于 %

状态：退火

显微组织：铁素体

放大倍数： 500 倍；侵蚀剂： 3%硝酸酒精溶液

2）根据观察的组织，说明含碳量对铁碳合金的组织和性能影响的大致规律

含碳量越高，强度，硬度越高，而塑韧性变差，反之，强度，硬度越低，塑韧性越好。

随着含碳量的增加，铁碳合金依次有工业纯铁、亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的平衡组织形态。并且，碳含量的微小变化也会对某

组织产生影响，随着含碳量的增加，工业纯铁中的三次渗碳体的量增加 ; 亚共析钢中的铁素体量减少；过共析钢析钢中的二次渗碳体量增加； 亚共晶白口铸铁的珠光体和二次渗碳体量也减少；共晶渗碳体量增加；过共晶白口铁中的一次渗碳体和共晶渗碳体量增加。

五、 本次实验的体会

通过本次实验， 我学会了使用金相显微镜， 以及通过对铁碳合金在平衡状态下的显微组织特征，我了解了铁碳合金成分对铁碳合金显微组织的影响，从而加深理解成分、组织、性能之间的关系，进一步巩固了课堂知识，同时也提高了我观察和分析问题的能力，以便今后更进一步的学习。

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