铸铁和有色金属的显微组织观察.docVIP

实验五 铸铁和有色金属的显微组织观察 实验目的 观察和分析各种铸铁的显微组织特征； 熟悉常用铝合金、铜合金及轴承合金的显微组织。 铸铁及有色金属概述 铸铁的组织（除白口铸铁外）可以认为是在钢的基体上分布着不同形态，尺寸和数量的石墨，其中石墨的形状及数量变化对性能起着重要的作用，所以正确认识和鉴别各类铸铁的金相组织对估计和评定的质量和性能有着重要意义。 有色金属和合金具有某些独特的优良性能，例如铝合金比重小而强度高；铜及铜合金导电性好，耐腐性强；轴承合金具有良好的减摩性等，而这些性能特点也无不与其内部组织密切相关。 下面着重介绍和分析各种类型合金材料的组织特点。 铸铁： 根据石墨的形态、大小和发布情况不同，铸铁分为：灰口铸铁（石墨呈片条状），可锻铸铁（石墨呈团絮状）和球墨铸铁（石墨呈圆球状）。 灰口铸铁 灰口铸铁的组织特征是在钢的基体上分布着片状石墨。根据石墨化程度及基体组织的不同，灰口铸铁分为：铁素体灰口铸铁，铁素体-珠光体灰口铸铁和珠光体灰口铸铁。 图1（a）为铁素体灰口铸铁的显微组织，其中石墨呈黑灰色片状分布在亮白色的铁素体基体上。 图1（b） 图1 灰口铸铁的组织观察 图2 可锻铸铁的显微组织 球墨铸铁 在球墨铸铁的组织中石墨呈圆球状。球状石墨的存在可使铸铁内部的应力集中现象得到改善，同时减轻了对基体的割裂作用，从而充分发挥了基体性能的潜力，使球墨铸铁获得很高的强度和一定的韧性。 图3 球墨铸铁的显微组织 图3中（a）为铁素体基体球墨铸铁的显微组织，其中亮白色晶粒为铁素体基体，黑灰色圆球状为石墨。 图3中（b）为铁素体-珠光体基体球墨铸铁的显微组织，其中呈暗黑色基底为珠光体，分布在黑灰色石墨周围的亮白色基体为铁素体。 有色金属 铝合金 在铸造铝合金中应用最广的是铝-硅系列（含10%-13% 图4 铸造铝合金（ZL102）的显微组织 铜合金 工业上广泛使用的铜合金有铜锌合金（黄铜）、铜锡合金（锡青铜）、铜铝合金（铝青铜）以及铜铍合金（铍青铜）、通镍合金（白铜）等。这里以黄铜为例加以分析研究。 常用的黄铜中含锌量均在45%以下 3、轴承合金 轴承合金又称巴氏合金，通常用来制造滑动轴承的轴瓦及内衬。轴瓦材料应同时兼有硬和软两种性质，因此轴承合金理想的组织应该是由软硬不同的相组织的混合物，例如在软而有塑性的基体上分布着硬的质点。替铅或锡为基的轴承合金具有满足上述要求的组织特征。最常用的轴承合金为ZChSnSb11-6。该合金的成分中除基本元素Sn外，还含有11%Sb及6%Cu。 图7所示为ZChSnSb11-6合金的显微组织，其中暗黑色的为软基体α相，白色块状为硬质点β’相，而白色针状及星形析出物Cu6Sn5化合物η相。这种既硬又软的混合物组织，保证了轴承合金具有足够的强度与塑性的配合以及良好的减摩性。 实验材料、药品和仪器清单 主要实验材料：0Cr13