共析钢是3c=0.77%的铁碳合金，室温组织为单一的珠光体。显微镜下每个 珠光体晶粒中渗碳体与铁素体片层的方向、 大小、 宽窄都不一样， 这是因为每个 珠光体晶粒的位向不同，其截割截面不一致导致的结果。
4、过共析钢
过共析钢质量分数0.77% <3cv2.11%,室温组织由珠光体和二次渗碳体 组成。经硝酸酒精溶液浸蚀后珠光体呈暗黑色， 二次渗碳体呈白色网状分布在珠 光体周围。用碱性苦味酸纳溶液浸蚀后珠光体呈灰白色， 二次渗碳体呈黑色网状。
基体为渗碳体，珠光体呈黑色粒状或棒状
7、过共晶白口铁
过共晶白口铁是质量分数4.3%<3CV6.69%的碳钢，室温组织由莱氏体和一 次渗碳体组成。经硝酸酒精溶液浸蚀后一次渗碳体呈白亮的、 粗大的板条分布在 莱氏体基体上。
三、实验仪器设备及材料
四、画出45、T8、T12钢显微组织，并标出各物相
材料名称 处理状态 显微组织 浸蚀剂 放大倍数
4、熟悉金相显微镜的结构与使用。
二、实验原理
铁碳合金的平衡组织是指铁碳合金在极其缓慢的冷却条件下所得到的组织， 即Fe- Fe 3C相图所对应的组织。
实际生产中，要想得到一种完全的平衡组织是不可能的，退火条件下得到的 组织比较接近于平衡组织。 因此我们可以借助退火组织来观察和分析铁碳合金的 平衡组织。
4、2人一组，分别进行水冷（4块）、油冷（1块）、空冷（1块）操作。
5、将水冷试样取出3块分别放入200C、400C、600E的炉中回火，保温时间 为30分钟。
&处理后的试样依次用砂轮机、预磨机磨去两端氧化皮，然后测量硬度：炉冷、
空冷试样测布氏硬度（各测2点）;其它试样测洛氏硬度（各测3〜4点）。
四、填写表中全部实验数据
2、观察了解碳钢、合金钢几种典型的热处理后的显微组织特点。
3、分析上述材料金相组织与性能的关系
二、实验原理 合金钢的性能之所以比碳钢优越， 主要是由于合金元素在钢中所起的作用， 合金元素的加入改变了钢的组织与结构，其相变温度也有很大变化。
（一）、常碳用钢和合金钢的组织特点
1、常用碳钢本实验主要观察20钢、45钢和T12的淬火组织。
材料名称 处理状态 显微组织 浸蚀剂
放大倍数
材料名称 处理状态 显微组织 浸蚀剂
放大倍数
五、根据所观察的组织,说明含碳量对铁碳合金组织和性能的影响。
五、根据杠杆定律估算未知样品的含碳量和硬度。
实验二 碳钢的热处理及硬度实验
、实验目的
1、了解碳钢热处理的基本方法。
2、了解不同热处理方法对碳钢组织与性能的影响。
3、了解硬度测量的基本原理和应用范围。
4、了解布氏、洛氏硬度试验机的主要结构并掌握其操作方法。
、实验仪器及设备
三、实验操作过程
1、介绍电炉、硬度计、读数显微镜、砂轮机和预磨机的使用方法及安全注意事 项。
2、取一组45或T10钢试样（共6块，一块退火试样已提前备好）。
3、将试样放入箱式或坩锅电炉中加热至一定温度（45钢为860C；T10为780C）, 保温时间为10分钟。
5、亚共析白口铁
亚共晶白口铁 碳的质量分数为2.11%<3c<4.3%,室温组织由珠光体、二次 渗碳体和莱氏体组成。经硝酸酒精溶液浸蚀后珠光体呈暗黑色椭圆型，莱氏体为 白色渗碳体基体上分布着暗黑色粒状珠光体， 二次渗碳体析出与共晶渗碳体连在 一起。
6共晶白口铁
共晶白口铁是3c=4.3%的铁碳合金，室温组织为单一的莱氏体组织。莱氏 体是珠光体与渗碳体组成的机械混合物。经硝酸酒精溶液浸蚀后，显微镜下白色
水冷
400
水冷
600
860
水冷
五、分析冷却速度、回火温度对碳钢硬度及性能的影响的影响
六、分析45钢淬火加热温度为750C与860C的组织与性能的影响
七、分析T12钢860E水淬、200E回火与780C、200E回火的组织与性能的差 别。
实验三 金属材料的金相组织观察
一、实验目的
1、观察了解碳钢几种典型的热处理后的显微组织特点。
2）高速钢的退火组织 铸态组织中由于存在大块状的碳化物，因而使高速钢的性能变得硬而脆， 不能直接使用， 必须经过锻打、 退火处理， 使其成为碳化物呈细小颗粒并且均匀 分布。退火组织 为：索氏体+碳化物。
3）高速钢的淬火组织
为了获得高的热硬性，高速钢淬火时必须淬火加热到很高温度（1280C），以 保证合金元素充分溶解到奥氏体中。
2、合金工具钢
合金结构钢的组织特征与碳钢相似。由于合金元素的加入，使其组织细化、 脆透性增加。合金工具钢中主要观察高速钢W18Cr4V的金相组织。
1）高速钢的铸态组织
由于大量合金元素的存在（约为20%），虽然碳的质量分数只有0.7%~0.8%， 但其组织为：共晶莱氏体（白色骨骼状碳化物）+马氏体（白色）+残余奥氏体（白色）+托氏体（黑色）。
表
钢号
热处理工艺
硬度值HRC或HRB
换算为
HRC
加热温 度「C）
冷却 方法
回火温 度（C）
1
2
3
平均
45
860
炉冷
空冷
油冷
水冷
水冷
200
水冷
400
水冷
600
750
水冷
表二
钢号
热处理工艺
硬度值HRC或HRB
换算为
HB
加热温 度「C)
冷却 方法
回火温 度(C)
1
2
3
平均
水冷
200
亚共析碳钢的质量分数为0.0218%<3cvO.77%,室温下的组织由铁素体和 珠光体组成。 经经硝酸酒精溶液浸蚀后在显微镜下观察， 铁素体呈白色多边形块 状，珠光体在放大倍数较低时呈暗黑色。 随着碳的质量分数的增加， 铁素体量逐 渐减少，珠光体量逐渐增加，铁素体的形态逐渐由块状变为碎块状或网状。
3、共析钢
根据Fe- Fe^相图，我们把铁碳合金相图分为工业纯铁、 亚共析钢、共析钢、 过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁
1、工业纯铁
工业纯铁是3cvO.0218%的铁碳合金，在室温下的组织为铁素体组织，铁素 体呈多角形块状， 晶界为黑色条状， 有时可以看出在晶界处少量分布的三次渗碳 体。
2、亚共析钢
工程材料及材料成型实验指导书
青岛大学机械基础实验教学中心
实验一 铁碳合金平衡组织观察
、实验目的
1、进一步掌握不同成分铁碳合金在平衡状态下的显微组织。
2、进一步掌握Fe- Fe3C相图在铁碳合金组织分析中的作用
3、掌握铁碳合金成分与组织变化的关系和规律，能够根据显微组织的特征估算 亚共析钢中碳的质量分数。