铸铁及有色金属显微组织观察1详解.ppt

一、实验目的 1.观察和分析各种灰口铸铁的显微组织。 2.观察和分析各种球墨铸铁的显微组织。 2.熟悉常用的铝合金、铜合金及轴承合金的显微组织。 二、实验内容 1、观察表１中所列试样的显微组织，搞清各组织组成物的形态特征及形成。 2、画出部分组织示意图。 表１ 表1（续） 三、实验概述 铸铁是碳的质量分数大于2.11%,并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质的铁碳合金。铸铁与钢相比，虽然力学性能较低，但它具有优良的铸造性能和良好的切削加工性能，生产成本低，具备良好的耐压、耐磨和减振性。 铸铁 按石墨的形状不同分为5种： 1、白口铸铁：2、灰口铸铁：3、可锻铸铁4、球墨铸铁：5、蠕墨铸铁： 球墨铸铁是在普通灰铸铁熔化的铁液中加入少量的球化剂（稀土镁合金）使石墨呈球状析出，使其割裂金属基体的作用减小，充分发挥金属基体的性能，所以球墨铸铁的强度、和塑性远超过灰铸铁和可锻铸铁，已接近钢的水平。同时它仍具有和灰铸铁相同的切削加工性，铸造性、减震性和耐磨性。 材料名称：普通灰口铁　金相组织：(F+P)基体+片状石墨放大倍数：500× 浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 材料名称：普通灰口铁　金相组织：P基体+片状石墨放大倍数：500× 浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 材料名称：可锻铸铁　金相组织：Ｆ基体+团絮状石墨放大倍数：500× 浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 材料名称：可锻铸铁　金相组织：P基体+团絮状石墨放大倍数：500× 浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 材料名称：球墨铸铁　金相组织：P基体+球状石墨放大倍数：500× 浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 材料名称：球墨铸铁　金相组织：（Ｆ＋P）基体+球状石墨放大倍数：500× 浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 （二）有色金属 1．铸造铝合金 应用最广泛的铸造铝合金常称为硅铝明，典型的牌号为ZL102，含硅11-13%。从Al-Si合金相图可知，其成分在共晶点附近，因而具有优良的铸造性能，即流动性能，即流动性好，铸件致密，不容易产生铸造裂纹。但铸造后得到的组织是粗大针状硅晶体和α固溶体所组成的共晶体，这种粗大的针状硅晶体严重降低合金的塑性及韧性。 为了提高硅铝明的力学性能，通常进行变质处理，即在浇注以前向合金溶液中加入占合金重量2~3%的变质剂（常用2/3NaF+1/3NaCl）。由于钠能促进硅的生核，并能吸附在硅的表面阻碍它长大，使其组织大大细化，同时使共晶点右移，故使原合金成分变为亚共晶成分，所以变质处理后的组织由初生α固溶体枝晶（白亮）及细的共晶体（α+Si）（黑底）组成。由于共晶体中的硅呈细小圆形颗粒，因而使合金的强度与塑性显著改善。 材料名称：硅铝明 处理过程:铸态（未变质）金相组织：Si+(α+ Si )共晶 放大倍数：500×浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 材料名称：硅铝明 处理过程:铸态（经变质）金相组织：α+(α+Si)共晶 放大倍数：200×浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 材料名称：硅铝明 处理过程:铸态（经变质） 金相组织： α+(α+Si)共晶 　放大倍数：500×浸蚀剂：3--5％硝酸酒精 2．铜合金 最常用的铜合金是黄铜（铜锌合金）和青铜（铜锡合金）。 黄铜 由铜锌合金相图可知，小于39%Zn的黄铜组织为单相α固溶体，这种组织称为黄铜或单相黄铜。单相黄铜H70经变形及退火后，其α晶粒呈多边形，并有大量退火孪晶。单相黄铜具有良好的塑性，可进行各种冷变形。含39-45%Zn的黄铜具有（α+β’）两相组织，称为双相黄铜。双相黄铜H62的显微组织中，α相呈亮白色，黑色。β’相是以CuZn电子化合物为基的有序固溶体，在低温下较硬较脆，但在调温下有较好的塑性，所以双相黄铜可以进行热压力加工。 锡青铜 由铜锡相图可知，铜锡合金结晶温度间隔很宽，易偏析。而且锡在铜中扩散很困难，因此锡青铜的实际组织与平衡状态相差很大。锡青铜的组织可分为α和（α+δ）两类。α是锡在铜中的固溶体，塑性良好，适于冷加工；δ是复杂立方晶格的化合物，硬而脆。 在最后凝固的树枝间含锡偏多，形成（α+δ）共析体；经变形退火后仍可得到单相α固溶体。常用的QSn10锡青铜铸造试样，用3%FeCl3+10%HCl水溶液浸蚀后，可看到亮白色的共析体在富锡的固溶体（呈黑色）之间显示出来。 材料名称：H90（黄铜） 处理过程:退火 金相组织：单相α固溶体（有退火孪晶) 放大倍数：500×浸蚀剂：氯化铁盐酸水溶液 材料名称：Ｈ62 （黄铜） 处理过程:退火金相