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金属材料的金相试验简介

   

左上:20CrMnTi; 右上:20#;  左下:Ti  ;右下:45#



金相:金属或合金内部结构;指金属或合金的化学成分以及各种成分在合金内部的物理状态和化学状态。


金相组织:金属材料的内部结构,只有在显微镜下才能观察到。在显微镜下看到的内部组织结构称为显微组织或金相组织。钢材常见的金相组织有:铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体等


1.试验设备





2.试样的制备

为了能够在金相显微镜下真实地、清楚地观察到金属内部的显微组织,需要精心地制备金相显微试样。


金相试样的制备过程主要步骤有:


本实验金相试样制备过程的步骤如下:






Ø磨制方法l砂纸平铺在玻璃板上,一手按住砂纸,另一手握住试样,使试样磨面朝下并与砂纸接触,在轻微压力作用下向前推行磨制。l磨制以“单程单向”方式重复进行。l在调换下一号更细的砂纸时,应将试样上的磨屑和砂粒清除干净,并使试样的磨制方向调转90°


Ø抛光目的:

    去除细磨时遗留下的细微磨痕,以获得光亮而无磨痕的镜面。

方法:

    机械抛光

    电解抛光

    化学抛光

本实验采用机械抛光方法

操作:

1.将试样磨面均匀地、平整地压在旋转的抛光盘上,压力不宜过大

  并沿盘的边缘到中心不断作径向往复移动。

2.抛光时间不宜过长,磨面上磨痕全部消除而呈光亮的镜面后,即

  可停止抛光。

3.抛光后的试样用水冲洗干净,然后进行浸蚀。

Ø浸蚀

目的:

   使试样磨面的显微组织显露出来,便于观察分析。光滑镜面在显微镜下只能看到一片光亮,除某些非金属夹杂物、石墨、孔洞、裂纹外,无法辨别出各种组织组成物及其形态特征。

方法:

     化学浸蚀法

操作:

     1.将抛光好的试样磨面用化学浸蚀剂进行一定时间浸蚀;

     2.浸蚀后用酒精清洗浸蚀面,再用吹风机吹干浸蚀面及试样整

        体,随后观察。

浸蚀后试样磨面就形成了凸凹不平的表面,在显微镜下通过光线在磨面上各处的反射情况不同,显现出各种不同的组织结构特征及形态。即能够观察到金属的显微组织。

下图为 单相组织和双相组织的显微组织图




3.试样的观察

Ø金相显微镜的构造及功能 光学系统 照明系统 调焦装置 载物台(样品台) 孔径光栏和视场光栏 物镜转换器和物镜 目镜筒及目镜 


Ø金相显微镜的构造及功能


(1)-灯泡  (2)-聚光镜组Ⅰ

(3)- 聚光镜组Ⅱ

(4)-半透反光镜

(5)-辅助透镜  (6)-物镜组

(7)-反光镜  (8)-孔径光栏

(9)-视场光栏

(10)- 辅助透镜Ⅱ

(11)-棱镜Ⅰ (12)-棱镜Ⅱ

(13)-视场光栏 (14)-目镜

金相显微镜的使用方法

1、根据观察试样所需的放大倍数要求,正确选配物镜和目镜,分别安装在物镜座上和目镜筒内。

2、调节载物台中心与物镜中心对齐,将制备好的试样放在载物台中心,试样的观察表面应朝下。

3、将显微镜的灯泡插在低压变压器上(6~8V),再将变压器插头插在220V的电源插座上,使灯泡发亮。

4、转动粗调焦手轮,降低载物台,使试样观察表面接近物镜;然后反向转动粗调焦旋钮,升起载物台,使在目镜中可以看到模糊形象;最后转动微调焦手轮,直至影象最清晰为止。

5、适当调节孔径光阑和视场光阑,选用合适的滤镜片,以获得理想的物像。

6、前后左右移动载物台,观察试样的不同部位,以便全面分析并找到最具代表性的显微组织。

7、观察完毕后应及时切断电源,以延长灯泡使用寿命。

8、实验结束后,应小心卸下物镜和目镜,并检查是否有灰尘等污染,如有污染,应及时用镜头纸轻轻擦试干净,然后放入干燥器内保存,以防止潮湿霉变。显微镜也应随时盖上防尘罩。


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