金相试验报告.doc

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1、金相试验报告一、试验名称金相的制备与采集技术二、试验所用仪器设备及材料1. 设备：金相显微镜、抛光机、砂轮机。2. 各号金相砂纸、抛光布、抛光膏、脱脂棉、35硝酸酒精溶液、试样。三、试验步骤一 金相显微试样的制备金相试样的制备包括取样、磨制、抛光和浸蚀等步骤。1. 取样试样的选取应依据被检验材料或零件的特点，取其有代表性的部位。例如争辩零件的失 效缘由时，应在失效部位取样，并在完好部位取样，以便比照分析。对于铸造合金，考虑到组织的不均匀性，应从表层到中心各个部位进展选取。对于轧材，争辩表层缺陷和夹杂物的 分布时应横向取样；争辩夹杂物类型、外形、变形程度、带状组织时应纵向取样。对一般热处理后的零

2、件，由于组织均匀，可任意取样取样时应保证试样观看面不发生组织变化，软材料取样可用锯、刨、车等方法，硬材料取样可用砂轮切片机等方法，脆性材料可用锤击等方法。试样尺寸不宜过大或过小，一般以 手拿便利即可，其外形以便于观看为宜。2. 磨制(1) 粗磨：粗磨目的是为了获得一个平坦的外表，软材料试样可用锉刀锉平；钢铁材料可用砂轮机磨平。磨削时应留意试样对砂轮的压力不宜过大，以免在试样外表上形成较深的磨痕 而增加细磨的困难，磨削时应不断用水冷却试样，以免受热引起组织变化，试样边缘要进展 倒角，以免在细磨和抛光时划破砂纸和抛光绒布或造成试样从抛光机上飞出伤人。(2) 细磨：细磨分手工磨光和机械磨光两种。手工

3、磨光是用手拿住试样在金相砂纸上进展。金相砂纸按粗细分为 01、02、03、04、05 号等。细磨时依次从01 磨到 05 号，钢铁材料一般磨到04 号即可，软材料如铝、镁等合金可磨到 05 号砂纸。细磨时必需留意:1) 细磨时应将砂纸放在光滑平坦物体(如玻璃板)上,手指拿住试样,并使磨面朝下,均匀 用力由后向前推行磨削。在回程时，提起试样不与砂纸接触，以保证磨面平坦而不产生弧度。2) 每换一号砂纸时，应将试样转 90再磨，使磨削方向与前道磨痕方向垂直，以便观看前道磨痕是否全部消退。3) 每更换一次砂纸之前，应把试样、玻璃和手洗净，以免把粗砂粒带到下一号细砂纸上去。另外，磨削软材料时，可在砂纸上

4、涂一层润滑剂，如机油、甘油、肥皂水等，以免砂粒嵌入试样磨面。机械磨光是在预磨机上进展。预磨机是由电动机带动转盘、转盘分为蜡盘和砂纸盘两种。蜡盘就是把混有金刚砂的熔化石蜡浇在转盘上，待凝固车平后装在预磨机上就可使用。做成不同粗细的金刚砂蜡盘，在生产检验中被大量使用。砂纸盘是把水砂纸剪成圆形，用水玻璃 粘在预磨机转盘上，水砂纸按粗细分为 200、300、400、500、600、700、800、900 号等， 一般用 200、400、600、800 号水砂纸依次磨制即可，用蜡盘和水砂纸盘磨制时，要不断加水冷却。3. 抛光抛光由机械抛光、电解抛光、化学抛光等方法，使用最广的是机械抛光。机械抛光是在抛光

5、机上进展。抛光机由电动机带动抛光盘，抛光盘上铺有不同的抛光布。粗抛时用帆布或粗呢，细抛时用绒布、细呢或丝绸等。抛光过程中要不断向抛光布上倒入适量的水与CrO 或Al O 、MgO 等悬浮液。试样的磨面应平正地压在旋转的抛光盘上，压2323力不宜过大，并使试样从抛光盘边缘到中心不断地作径向往复移动。待试样外表磨痕全部被抛掉而呈现光亮镜面时，抛光即可停顿，并将试样用水或酒精洗干净后转入浸蚀。4. 浸蚀经抛光后的试样假设直接放在显微镜下观看，只能看到一片亮光，除非某些金属夹杂物如MnS 及石墨等外，不能区分出各种组织及其形态。因此，必需用浸蚀剂对试样抛光面进展浸蚀，钢铁材料通常用 35硝酸酒精溶液。

6、浸蚀方法是将待观看面浸入浸蚀剂中，或用玻璃棒缠少许脱脂棉蘸取浸蚀剂擦拭的方 法。浸蚀时间要适当，当试样抛光亮面呈灰色时就可停顿，并马上用清水或酒精去除残酸， 用吹风机吹干后，即可在显微镜下进展观看。假设试样浸蚀过度，显微组织模糊不清时，须重 抛光和浸蚀，假设浸蚀缺乏，组织不能完全显露时，可进展补充浸蚀。四金相检验与分析1材料的原始条件：取样材料实物图五金相检查的要求或目的金属材料的组织分析；金属加工过程中的毛坏件或半成品组织分析及金属零件成品的分析； 同时金相检验也是失效分析的重要组成局部，可为失效分析供给必要的依据。它们对组织和 性能的要求不同，因而组织分析的目的和内容也不同。六检查方法的选

7、择（1） 磨光：承受手工磨光，是将砂纸平铺在玻璃板上或平的瓷砖上，左手伸开压住砂纸，右手握住试样使磨面朝下，且整个磨面必需和砂纸接触，然后轻轻向前推行进展磨削， 提起使样返回，再重复上述操作。假设是耐水砂纸，按280、360、600、800、1000 的挨次， 干砂纸为 1、2、3、4、5 号的挨次。每磨一道砂纸，试样的划痕均匀且方向全都，磨下一道砂纸时，试样、手、砂纸和玻璃必需用水冲洗干净，磨削方向与上一道砂纸所磨划痕方向垂 直。（2） 抛光：承受机械抛光，抛光时先将抛光织物长毛绒或丝绒用水浸湿，然后平坦地装在抛光机的抛光盘上。将配好的抛光液AL2O3 或 Cr2O3 或 MgO 溶液倒在抛

8、光盘上以在试样上形成的水膜 510 秒钟干为宜，翻开电源，手握试样试磨面朝下，轻轻地放在抛光盘的 2/3 半径处，使细磨的划痕方向与抛光盘的旋转方向垂直，且沿与抛光盘旋转方向相反旋转，直至磨面光亮无痕为止，一般为35 分钟。抛光时宜选用润滑性良好的煤油作润滑剂，这样不但简洁得到光亮无痕的金相磨面，而且还能清楚、真实地显示出石墨球的 光学性能。（3） 显示：石墨的观看和检验时，不须腐蚀，只有观看和检验基体时才腐蚀，可承受 化学腐蚀法，是将已抛光好的试样用水冲洗干净或用酒精擦掉外表残留的脏物，在试样磨面 用滴管滴一些酒精，用电吹风吹干，然后将试样磨面浸入腐蚀剂中浸蚀或用棉球蘸取腐 蚀剂在试样磨面上

9、擦拭擦蚀或用滴管直接将腐蚀剂滴在磨面上滴蚀，待磨面发暗时， 马上用水冲洗干净，再用滴管滴一些酒精，用电吹风吹干，即可放在显微镜下观看。七、球墨铸铁几种常见的铸造缺陷（1） 球化不良和球化衰退球化不良和球化衰退的显微组织特征是除球状石墨以外，消灭较多的蠕虫状石墨。产生球化 不良的缘由是铁水含硫量过高，球化剂剩余量缺乏或铁水氧化。产生球化衰退的缘由是经球 化处理的铁水随时间的延长，铁水中球化剂的剩余量渐渐削减，以至不能起到球化的作用。球化不良和球化衰退的球墨铸铁铸件只能报废。（2） 石墨漂移石墨漂移的金相组织特征是石墨大量聚拢，往往消灭开花状。常见于铸件的上外表或泥芯的下外表。形成缘由主要是碳当量

10、过高以及铁水在高温液态时停留时间过长。因此在壁厚较大的铸件上简洁消灭，石墨漂移降低铸件的力学性能。（3） 夹渣球墨铸铁的夹渣一般是指呈聚拢分布的硫化物和氧化物，在显微镜下，为黑色不规章外形的 块状物或条带状物，常见于铸件的上外表或泥芯的下外表。夹渣可能是由于扒渣不尽而混入 的一次渣，也可能是由于浇铸温度过低，铁水外表氧化而形成的二次渣。具有夹渣的铸件， 力学性能低，严峻时，使铸件渗漏。（4） 缩松缩松是指在显微镜下所见到的微观缩孔，缩松分布在共晶团的边界上，呈向内凹陷的黑洞。形成缘由是铁水在凝固时，铸型对石墨膨胀的阻力太小，铸件外形胀大，使共晶团之间的间 隙较大，凝固时又得不到外来液体的补充而

11、留下的显微空洞，缩松破坏了金属的连续性，降 低力学性能，严峻时引起铸件渗漏。（5） 反白口反白口的组织特征是在共晶团的边界上消灭很多呈确定方向排列的针状渗碳体。一般位于铸件的热节部位，形成缘由可能是铁水凝固时存在较大的成份偏析，并受到四周固体的较快的冷却，促使了渗碳体的形成。这种缺陷与铁水中剩余稀土量过高和孕育不良有关，在反白区域内，往往都存在较多的显微缩松。八结果的分析处理化学成分分析合金构造钢：40Cr标准：GB/T 3077-1988 特性及适用范围：是最常用的合金构造钢，抗拉强度、屈服强度及淬透性均比 40 号钢高，但焊接性有限，有形成裂纹的倾向。用于较重要的调质零件，如交变负荷下工作

12、的零件、中等转速和中等负荷的零件。外表淬火后可作负荷和及耐磨性较高、而无很大冲击的零件，如齿轮、套筒、轴、曲轴、销子 化学成份：碳 C ：0.370.44硅 Si：0.170.37锰 Mn：0.500.80硫 S ：允许剩余含量0.035 磷 P ：允许剩余含量0.035 铬 Cr：0.801.10镍 Ni：允许剩余含量0.030铜 Cu：允许剩余含量0.030 力学性能：抗拉强度 b (MPa)：980(100) 屈服强度 s (MPa)：785(80) 伸长率 5 ()：9断面收缩率 ()：45冲击功 Akv (J)：47冲击韧性值 kv (J/cm2)：59(6)硬度 ：207HB试样尺寸：试样毛坯尺寸为 25mm 热处理标准及金相组织：热处理标准：淬火 850,油冷；回火 520,水冷、油冷。