金相实验报告.docx

金相试验报告姓名：洪琦棱学号：20141338026班级：材料物理1班一、实验名称金相试样的制备与观察二、实验项目简介通过制备试样，并在显微镜下观察铝合金的金相组织，使学生掌握金相试样制备的方法，认识铝合金的金相组织和形态特征，建立成分与组织之间相互关系的概念。三、实验目的1. 掌握铝合金的制备过程和抛光机等仪器设备的使用方法；2. 掌握金相显微镜的使用方法；3. 认识铝合金的金相组织；4. 结合理论，理解铝合金成分与组织之间的相互关系四、实验要求1对实验原理与方法的要求：要求学生掌握相关教材的基本知识，通过查阅手册和文献了解铝合金常规的金相组织，对有关名词、概念有清楚地认识，了解观察显微组织的原理、方法和作用。2对操作技能与仪器设备的要求：要求学生有较强的动手能力，了解砂纸的型号和使用，熟悉抛光机和显微镜的使用，会判断试样制备的好坏。仪器设备：砂轮机、砂纸、抛光机、金相显微镜等。3对实验报告的要求：1. 记录实验过程；2. 根据金相照片分析成分和金相组织的关系；3. 要求用正规实验报告纸，书写清晰。五、实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、脱脂棉、3~5﹪硝酸酒精溶液、试样（成分：Al FeSi CaSi）。实验步骤(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。金相试样的制备过程主要步骤本实验金相试样制备过程的步骤如下:1.取样试样的选取应根据被检验材料或零件的特点，取其有代表性的部位。例如研究零件的失效原因时，应在失效部位取样，并在完好部位取样，以便对比分析。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行选取。对于轧材，研究表层缺陷和夹杂物的分布时应横向取样；研究夹杂物类型、形状、变形程度、带状组织时应纵向取样。对一般热处理后的零件，由于组织均匀，可任意取样取样时应保证试样观察面不发生组织变化，试样尺寸不宜过大或过小，一般以手拿方便即可，其形状以便于观察为宜。2.磨制(1) 粗磨：粗磨目的是为了获得一个平整的表面，使用砂轮机将试样的棱角磨平。磨削时应注意试样对砂轮的压力不宜过大，以免在试样表面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，试样边缘要进行倒角，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。我们这次采用的是手工磨光。手工磨光是用手拿住试样在金相砂纸上进行。金相砂纸按粗细分为三个种类等。细磨时依次按照砂纸从粗到细的顺序磨，细磨时必须注意:1) 细磨时应将砂纸放在光滑平整物体(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，以保证磨面平整而不产生弧度。2) 每换一种砂纸时，应将试样转90°再磨，使磨削方向与前道磨痕方向垂直，以便观察前道磨痕是否全部消除。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。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。机械抛光是在抛光机上进行。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Cr2O3（或Al2O3、MgO等悬浮液。试样的磨面应平正地压在旋转的抛光盘上，压力不宜过大，并使试样从抛光盘边缘到中心不断地作径向往复移动。待试样表面磨痕全部被抛掉而呈现光亮镜面时，抛光即可停止，并将试样用水或酒精洗干净后转入浸蚀。浸蚀经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察，只能看到一片亮光，除非某些金属夹杂物（如MnS及石墨等）外，不能辨别出各种组织及其形态。因此，必须用浸蚀剂对试样抛光面进行浸蚀，钢铁材料通常用3~5﹪硝酸酒精溶液。浸蚀方法是将待观察面浸入浸蚀剂中，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止，并立即用清水或酒精清除残酸，用吹风机吹干后，即可在显微镜下进行观察。若试样浸蚀过度，显微组织模糊不清时，须重新抛光和浸蚀，若浸蚀不足，组织不能完全显露时，可进行补充浸蚀。（二）金相观察在金相显微镜下观察所制备试样的显微组织特征，并用摄像机拍照存盘。金相显微镜下的金相组织(1)金相显微镜下的金相组织(2)金相分析+金相局部放大图图中可以看到明显的划痕，应该是金相试样制备时，在打磨抛光过程中没有做到严格的操作要求所导致的痕迹。试样因为亚过析钢，图中亮白色部分应为铁素体,灰色部分为珠光体，边缘部分黑色为渗碳体。