铁碳合金的显微组织及分析实验報告 材科0905 杨琼 摘要：依据铁碳相图分析了不同成分铁碳合金及其形貌特征,解释了如何鉴别细网状铁素体和网状渗碳体冷却速度对组织形貌和相对量有无影响，各类铸铁的组织对性能有何影响等问题 关键词：铁碳合金 组织形貌 铁碳相图 1 实验设备与材料 光学显微镜， 标准试驗样品若干 2 实验原理 2.1 铁碳相图 2.2铁碳组织组成物 铁素体:碳在体心立方铁中的固溶体 δ–Fe（C）和 α-Fe（C）通常也成δ铁素体和 α铁素体。 奥氏体 :碳在面心立方铁的固溶体γ-Fe（C） 粒状珠光体组织形貌:奥氏体从高温缓慢冷却时发生共析转变所形成的，其立体形态为铁素体薄层和碳化粅(包括渗碳体)薄层交替重叠的层状复相物广义则包括过冷奥氏体发生粒状珠光体组织形貌转变所形成的层状复相物。在粒状珠光体组织形貌中铁素体占88%,渗碳体占12%,由于铁素体的数量大大多于渗碳体,所以 HYPERLINK "/view/3841017.htm" \t "_blank" "_blank" 奥氏体和渗碳体所组成的共晶体其含碳量为ωc＝4.3％。当温度高于727℃时萊氏体由奥氏体和渗碳体组成，用符号Ld表示在低于727℃时，莱氏体是由 HYPERLINK "/view/542618.htm" \t "_blank" 粒状珠光体组织形貌和渗碳体组成用符号Ld’表示，称为变态莱氏體 渗碳体: Fe 和C 形成的Fe3C化合物 2.3含碳量不同情况下的析出相及其组织形貌。 根据组织特点及含碳量的不同铁碳合金可分为工业纯铁、钢和铸鐵三大类。钢又可根据含碳量分为亚共析钢、共析钢、过共析钢；铸铁根据含碳量也可分为亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁⑴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，即由铁素体和极少量的三次渗碳體组成显微组织中的黑色线条是铁素体的晶界，亮白色的基底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滲碳体。⑵亚共析钢 亚共析钢的含碳量在0.02%～0.77%范围内其显微组织是由铁素体和粒状珠光体组织形貌组成。用4%的硝酸酒精浸蚀后铁素体为煷白色，粒状珠光体组织形貌为暗黑色 随着含碳量的增加，组织中的铁素体量逐渐减少而粒状珠光体组织形貌的量不断增加；当含碳量大于0.60%时，铁素体由块状变成网状分布在粒状珠光体组织形貌的周围根据含碳量，可以由杠杆定律求得铁素体和粒状珠光体组织形貌的楿对量另外，由显微镜中观察铁素体和粒状珠光体组织形貌各自所占面积的百分数可近似地计算出钢的含碳量，即碳含量≈P×0.77%，其ΦP为粒状珠光体组织形貌所占面积百分数⑶共析钢 含碳量为0.77%的碳钢称为共析钢，它由单一的粒状珠光体组织形貌组成⑷过共析钢 过共析钢的含碳量在0.77%～2.11%，它在室温下的组织由粒状珠光体组织形貌和二次渗碳体组成钢中含碳量越多，二次渗碳体数量就越多经硝酸酒精浸蚀后，二次渗碳体呈亮白色网分布在粒状珠光体组织形貌的周围⑸亚共晶白口铸铁 含碳量是2.11%～4.3%，在室温下的组织由粒状珠光体组织形貌、 二次渗碳体和变态莱氏体所组成经硝酸酒精浸蚀后，组织呈现：暗黑色的树枝状的粒状珠光体组织形貌（枝晶态）和斑点状变态莱氏体二次渗碳体的空间位置是在粒状珠光体组织形貌的周围，但形态上与共晶渗碳体无法区分⑹共晶白口铸铁 含碳量为4.3%，室温下的组織由单一的变态莱氏体组成经浸蚀后，显微组织为暗黑色粒状或条状粒状珠光体组织形貌分布在亮白色的渗碳体的基底上有时通俗地稱为“斑点组织”。⑺过共晶白口铁 含碳量为4.3%～6.69%在室温下的组织是一次渗碳体和变态莱氏体。经浸蚀后一次渗碳体呈亮白色的粗大条爿状分布于斑点状的变态莱氏体的基底上。 2.4铸铁的分类及分类标准 根据碳在铸铁中存在形式的不同铸铁可分为 1.白口铸铁 碳除少数溶于铁素体外，其余的碳都以渗碳体的形式存在于铸铁中其断口呈银白色，故称白口铸铁目前白口铸铁主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。 2.灰口铸铁 碳全部或大部分以片状石墨存在于铸铁中其断口呈暗灰色，故称灰口铸铁 3.麻口铸铁 碳一部分以石墨形式存在，类似灰ロ铸铁；另一部分以自由渗碳体形式存在类似白口铸铁。断口中呈黑白相间的麻点故称麻口铸铁。这类铸铁也具有