鑄鐵組織的顯微觀察實驗報告範文

　　篇一：合金鋼鑄鐵與有色金屬的顯微組織分析實驗報告

　　蘭州理工大學學生實驗報告

　　學院實驗室課程名稱實驗型別實驗名稱學生姓名學生學號實驗日期指導教師

　　材料科學與工程學院實驗中心金屬學與熱處理驗證性合金鋼、鑄鐵、有色金屬的

　　顯微組織觀察

　　魏玉鵬

　　合金鋼、鑄鐵、有色金屬的顯微組織觀察

　　實驗報告

　　一、實驗目的

　　二、使用的裝置儀器

　　三、實驗方法、步驟

　　四、畫出下列材料的顯微組織示意圖，並用箭頭標明示意圖中所示組織的名稱

　　材料名稱：W18C

　　r4V處理狀態：鑄造組織：腐蝕劑：放大倍數：材料名稱：灰口鑄鐵處理狀態：鑄造組織：腐蝕劑：放大倍數：

　　材料名稱：W18Cr4V 處理狀態：淬火+高溫回火

　　組織：腐蝕劑：放大倍數：

　　材料名稱：球墨鑄鐵處理狀態：鑄造

　　組織：腐蝕劑：放大倍數：

　　材料名稱：ZL102（未變質）材料名稱：ZL102（變質）處理狀態：處理狀態：

　　組織：組織：腐蝕劑：腐蝕劑：放大倍數：放大倍數：

　　五、實驗結果討論

　　1. 根據顯微組織觀察，試分析高速鋼效能和熱處理特點，說明為什麼？

　　2.將以上灰口鑄鐵的組織與效能同球墨鑄鐵進行比較，說明為什麼？

　　3.試分析變質處理對矽鋁明合金的作用。

　　4. 簡述巴氏合金組織與效能的特點。

　　篇二：常用金屬材料顯微組織觀察實驗報告

　　一、實驗目的

　　1．觀察各種常用合金鋼，有色金屬和鑄鐵的顯微組織。

　　2．分析這些金屬材料的組織和效能的關係及應用。

　　二、金屬材料的顯微組織觀察及分析

　　1．幾種常用合金鋼的顯微組織

　　合金鋼依合金元素含量的不同，可分為三種：合金元素總量小於5％的稱為低合金鋼；合金元素為5～10％的稱為中合金鋼；合金元素大於10％的稱為高合金鋼。

　　1）一般合金結構鋼、合金工具鋼都是低合金鋼。由於加入合金元素，鐵碳相圖發生一些變動，但其平衡狀態的顯微組織與碳鋼的顯微組織並沒有本質的區別。低合金鋼熱處理後的顯微組織與碳鋼的顯微組織也沒有根本的不同，差別只是在於合金元素都使C曲線右移(除Co外)，即以較低的冷卻速度可獲得馬氏體組織。40Cr鋼經調質處理後的顯微組織是回火索氏體。GCrl5鋼(軸承鋼)840℃油淬低溫回火試樣的顯微組織，與T12鋼780℃水淬低溫回火試樣的顯微組織也是一樣的，都得到回火馬氏體＋碳化物十殘餘奧氏體組織。

　　圖1、16Mn-淬火-x400

　　16Mn鋼屬於碳錳鋼，碳的含量在0.16%左右。16Mn鋼的合金含量較少，焊接性良好，焊前一般不必預熱。加入合金元素錳，使C曲線右移，在淬火處理後，組織為馬氏體組織。但由於16Mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大，所以在低溫下（如冬季露天作業）或在大剛性、大厚度結構上焊接時，為防止出現冷裂紋，需採取預熱措施。

　　圖2、16Mn-正火-x400

　　16Mn屬於低碳鋼，碳含量<0.16%，正火後組織為F+S。在400倍顯微鏡下，索氏體基本上不可分辨。

　　Mn鋼是目前我國應用最廣的低合金鋼。廣泛應用於各種板材、鋼管。

　　圖3、65Mn-等溫淬火-400

　　65Mn，錳提高淬透性，但Mn含量過大會導致過熱現象。

　　特性：經熱處理後的綜合力學效能優於碳鋼，65Mn 鋼板強度、硬度、彈性和淬透性均比65號鋼高。但有過熱敏感性和回火脆性。

　　應用：用作小尺寸各種扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發條，也可製作彈簧環、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧及冷拔鋼絲冷卷螺旋彈簧。

　　圖4、等溫淬火-30CrMnSi-x400

　　30CrMnSi是高強度調質結構鋼。組織形貌，保持馬氏體位向的回火索氏體，並出現極少量的鐵素體。

　　特性：具有很高的強度和韌性，淬透性較高，冷變形塑性中等，切削加工效能良好。有回火脆性傾向，橫向的衝擊韌性差。焊接效能較好，但厚度大於3mm時，應先預熱到150℃，焊後需熱處理。一般調質後使用。

　　用途：多用於製造高負荷、高速的各種重要零件，如齒輪、軸、離合器、鏈輪、砂輪軸、軸套、螺栓、螺母等，也用於製造耐磨、工作溫度不高的零件，變載荷的焊接構件，如高壓鼓風機的葉片、閥板以及非腐蝕性管道管子

　　圖5、GCr15-x400

　　GCr15是滾動軸承鋼，是一種常用的高鉻軸承鋼，具有高的淬透性，熱處理後可獲得高而均勻的硬度。GCr15經淬火回火處理後，組織為馬氏體+殘餘奧氏體+碳化物。

　　特性：綜合性能良好.球化退火後有良好的切削加工效能.淬火和回火後硬度高而且均勻，耐磨效能和接觸疲。勞強度高，熱加工效能好。含有較多的合金元素，價格比較便宜。但是白點敏感性強，焊接效能較差。

　　用途：用於製作各種軸承套圈和滾動體。例如：製作內燃機、電動機車、通用機械,以及高速旋轉的個高載荷機械傳動軸承的鋼球、滾子和套圈。除做滾珠、軸承套圈等外，有時也用來製造工具，如沖模、量具。

　　圖6、Cr15-上貝+M-x400

　　效能：冷變形塑形高，焊接性良好，在退火狀態下可切削性甚好

　　應用：這種鋼主要用來製造工作速度較高而斷面不大(≤30mm)，但心部要求較高強度及韌性而表面耐磨的滲碳零件，如齒輪、凸輪、滑閥、活塞、襯套、曲柄銷、活塞銷、活塞環、聯軸節、軸、軸承圈等。此外，這種鋼也可以用作低碳馬氏體淬火鋼，用來製造對變形要求不嚴、但要求強度、韌性的零件。

　　圖7、鑄態-2GMn13-x400

　　高錳鋼(high manganese steel)是指含錳量在10％以上的合金鋼。

　　效能：高錳鋼的鑄態組織通常是由奧氏體、碳化物和珠光體所組成，有時還含有少量的磷共晶。碳化物數量多時，常在晶界上呈網狀出現。因此鑄態組織的高錳鋼很脆，無法使用，需要進行固溶處理。

　　用途：高錳鋼是專為重工業提供使用的'一種防磨鋼材，應用領域包括採石、採礦、挖掘、煤炭工業、鑄造和鋼鐵行業等。

　　圖8、水韌處理-2GMn13-x400

　　水韌處理：碳化物數量多時，常在晶界上呈網狀出現。因此鑄態組織的高錳鋼很脆，無法使用，需要進行固溶處理。通常使用的熱處理方法是固溶處理，即將鋼加熱到1050～1100℃，保溫消除鑄態組織，得到單相奧氏體組織，然後水淬，使此種組織保持到常溫。熱處理後鋼的強度、塑性和韌性均大幅度提高，所以此種熱處理方法也常稱為水韌處理。

　　用途：水韌處理後，碳化物減少，高錳鋼是專為重工業提供使用的一種防磨鋼材，應用領域包括採石、採礦、挖掘、煤炭工業、鑄造和鋼鐵行業等。